WO2011042625A2 - Couverture photovoltaïque prefabriquee integrable - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to the field of photovoltaic roofs intended to be integrated into a building for professional or residential use or shelters of the shade type, comprising a longitudinal and transverse juxtaposition of modules provided with a plurality of photovoltaic cells, a structure carrier of said modules and intended to be fixed to the failures of a roof structure, cables and sets of connections.
  • the photovoltaic modules known are essentially of three types:
  • the invention lies in this third category.
  • Photovoltaic modules can be integrated into existing roofs or new constructions. In both cases they are fixed to the breakdowns of the frame.
  • photovoltaic modules can be mounted on the structures on the floor. If this reduces the duration of work on the roof, this has very little impact on the overall duration of the work.
  • the document D1 describes a method for recovering solar energy using a photovoltaic cover comprising modules (36), juxtaposed, each consisting, over the entire length, of a single thin-film solar cell (1), a heat-insulating cover (5.1) associated with a polycarbonate structure (7) and an exchanger (12), air or water, placed below said cell; the cover is associated with laths (42) and rafters (79) of the roof, the insulation (44) being placed on both sides of said rafters;
  • Document D2 describes a prefabricated insulating panel (5) for the construction of external building surfaces, comprising two sheets (6, 7) of metallic material, between which an insulating material (8) is inserted, provided with at least one two longitudinal ribs (10A, 10B) between which is inserted at least one photovoltaic module plane (14) and having at least one pipe (13) for the passage of electrical cables (18);
  • document D3 describes a covering system for the arrangement, on a surface, for example of a building, of one or more elements such as solar panels, solar thermal collectors and / or roof tiles; said system comprising a first side adapted to form an inner wall of the building and a second side, opposite to the first, adapted, by its shape, to support said roof elements; said system being directly connectable to a building for the purpose of forming the roof.
  • elements such as solar panels, solar thermal collectors and / or roof tiles
  • the invention aims to achieve a photovoltaic cover with new and original features and whose main purpose is to eliminate the aforementioned drawbacks while introducing new advantages related to the very design of the structure of said cover.
  • the cover according to the invention is essentially characterized in that it is produced by the lateral juxtaposition of subsets, prefabricated and wired in the factory, each designed from a metal structure consisting of longitudinal sections. adapted to maintain:
  • thermal insulation occupying the volume between said sheets and flat profiles also integral with said longitudinal sections; and to laterally connect consecutive subsets between them.
  • the subassemblies in question arrive directly on site, fully assembled and wired, and are placed directly on the purlins by means of lifting gear.
  • the duration of the project is greatly reduced. Indeed, for a photovoltaic construction site of about 2000 m 2 , the duration of the installation is about 2 weeks (with removal of the existing roof excluding the presence of asbestos) against 10 weeks in the known technique the most close exposed above and this with a preparation time in workshop of 4 weeks.
  • the metal structure according to the invention is also characterized in that it is produced by:
  • two symmetrical fins adapted to support sheets which delimit, with the underside of the photovoltaic modules, an air gap intended for cooling said modules;
  • two symmetrical fins adapted to, firstly, maintain a thermal insulation that occupies the volume between the previous plates and flat profiles integral with said fins and, secondly, to support fasteners of the metallic structure to the breakdowns of the frame;
  • longitudinal hollow end or connecting sections comprising: - In the upper part, a surface adapted to support juxtaposed photovoltaic modules;
  • a fin adapted to support the previous high sleepers
  • a fin adapted to support the previous sheets which delimit, with the underside of the photovoltaic modules, the air gap for cooling said modules;
  • a fin adapted to maintain the thermal insulation which occupies the volume between the sheets and the flat profiles integral with said fin;
  • low cross members consisting of hollow tubes welded to the intermediate and end longitudinal profiles
  • the longitudinal end or connecting sections comprise a notch for hooking the lifting hooks used for the establishment of prefabricated subassemblies consisting of the rigid metal structure, photovoltaic modules and various associated parts;
  • the upper row of photovoltaic modules is replaced by a row of transparent photovoltaic modules or which comprise a transparent central part intended for the zenith lighting of the building and / or by smoke evacuation openings;
  • the longitudinal intermediate and end or connecting sections comprise parts for supporting perforated pipes adapted to spray water above the photovoltaic modules;
  • the water used is mainly rainwater collected by gutters placed at the edge of the roof and stored nearby.
  • FIG. 1 is a partial overall view, in perspective, of a cover according to the invention being mounted on a building;
  • FIG. 2 is a view, in cross section, of a subassembly at an intermediate section
  • FIG. 3 is a view, in cross-section, of a subassembly at the level of a connecting section;
  • FIG. 4 is a view, in cross section, of a subassembly at an end section
  • FIG. 5 is a view, in cross section, of a subassembly comprising 3 photovoltaic modules over the width;
  • FIG. 6 is a view, in longitudinal section, of the subassembly of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a detailed view, in longitudinal section, of the part of the subassembly comprising the fastener of its structure to a failure of the frame;
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a building carrying the photovoltaic cover according to the invention, highlighting the air cooling circuit of the photovoltaic modules;
  • FIG. 9 is a detail view, in cross section, of an intermediate profile carrying a perforated watering pipe from above the photovoltaic modules;
  • FIG. 10 is an overall view, in cross section, perforated watering pipes from above photovoltaic modules.
  • the photovoltaic cover intended to be integrated into a building for professional or residential use or to shelters of the shade type is of the type comprising:
  • modules (1) provided with a plurality of photovoltaic cells (11);
  • said cover is made (FIG. 1) by the lateral juxtaposition of subsets (1, 2), prefabricated and wired in the factory, each comprising at least:
  • a plurality of photovoltaic modules (1) a rigid metal structure (2) whose width is designed to support a well-defined number of photovoltaic modules (1), for example three, and whose length is determined to support a number of photovoltaic modules (1) for covering, depending on the application, the length of the roof section concerned.
  • the metal structure (2) is produced (FIGS. 2 and 3) by means of:
  • two symmetrical fins (214) adapted to support sheets (215) which delimit, with the underside of the photovoltaic modules (1), an air gap (216) for cooling said modules;
  • two symmetrical fins (217) adapted to, firstly, maintain a thermal insulation (218) which occupies the volume between the sheets (215) and flat sections (219) integral with said fins and for, on the other hand, supporting parts (4) for fixing the structure (2) to the purlins (3) of the frame;
  • a fin (232) adapted to support the upper sleepers (213);
  • a fin (233) adapted to support the sheets (215) which delimit, with the underside of the photovoltaic modules (1), the air gap (216) for cooling said modules;
  • a fin (234) adapted to maintain the thermal insulation (218) occupying the volume between the sheets (215) and the flat sections (219) integral with said fin;
  • low cross members consisting of hollow tubes, welded to the intermediate longitudinal profiles (21) and end (23);
  • the longitudinal end or connecting sections (23) comprise ( Figure 3) a notch for the hooking of lifting hooks (31) for the introduction of prefabricated subassemblies consisting of the rigid metal structure (2). ), photovoltaic modules (1) and various associated parts;
  • the longitudinal end sections (23) comprise ( Figure 4) of the edge plates (32) held by parts (33) fixed to said profiles;
  • the top row of photovoltaic modules (1) is replaced (FIGS. 5 and 6) by a row of transparent photovoltaic modules (12) or which comprise a transparent central part intended for the zenith lighting of the building;
  • the upper row of photovoltaic modules (1) is replaced by a row of transparent photovoltaic modules (12) or which comprise a transparent central part intended for the zenith lighting of the building and fume evacuation openings (36) ( figure 1) ;
  • the intermediate longitudinal profiles (21) and end or link (23) comprise ( Figures 9 and 10) parts (39) for supporting perforated pipes (40) adapted to spray water over the modules photovoltaic (1);
  • the water used is mainly rainwater recovered ( Figure 9) by gutters (41) placed at the edge of the roof and stored nearby.
  • the modules (1) are made by means of two glass plates, sandwiching photovoltaic cells (11), having for example for dimensions: 800 x 1600 mm; the thermal insulation (218) is semi-rigid and is equipped with a vapor barrier;
  • rivets (41) are used for fixing various flat parts such as sheets;
  • - bolts (42) are used for fixing the end profiles or connection (23) and also for fixing the modules together to the building;
  • the glazing beads (27) comprise holding joints (43);
  • the end profiles or connection (23) comprise wedging joints (44)
  • the example shown is an industrial building with concrete frame.
  • the means for fixing the cover to failures is therefore specific to this application. It is the same for the slope of the roof.
  • the invention is applicable to any type of building or roof.
  • the cover according to the invention could see its application extended to other areas and more particularly to the thermal field.

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Abstract

L'invention concerne une couverture photovoltaïque destinée à être intégrée à un bâtiment à usage professionnel ou d'habitation ou à des abris divers, comprenant : des modules photovoltaïques (1), une structure (2) porteuse desdits modules et destinée à être fixée aux pannes d'une charpente de toiture, des câbles et des jeux de connexions. La couverture selon l'invention se caractérise essentiellement en ce qu'elle est réalisée par la juxtaposition latérale de sous-ensembles, préfabriqués et câblés en usine, conçus, chacun, à partir d'une structure métallique (2) constituée de profilés longitudinaux (21 ) adaptés pour maintenir un nombre de modules photovoltaïques (1) permettant de recouvrir la longueur du pan de toiture à équiper et ce sur une largeur comprenant un nombre bien déterminé desdits modules; des tôles (215) délimitant, avec le dessous des modules photovoltaïques (1 ), une lame d'air (216) destinée au refroidissement desdits modules; un isolant thermique (218) occupant le volume compris entre lesdites tôles (215) et des profilés plats (219) solidaires également desdits profilés longitudinaux (21,23).

Description

COUVERTURE PHOTOVOLTAÏQUE PREFABRIQUEE INTEGRABLE
DESCRIPTION
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne le domaine des couvertures photovoltaïques destinées à être intégrées à un bâtiment à usage professionnel ou d'habitation ou à des abris de type ombrière, comprenant une juxtaposition longitudinale et transversale de modules pourvus d'une pluralité de cellules photovoltaïques, une structure porteuse desdits modules et destinée à être fixée aux pannes d'une charpente de toiture, des câbles et des jeux de connexions.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE
L'intégration au bâti de modules photovoltaïques bénéficie d'un tarif d'achat préférentiel par l'opérateur chargé de la distribution du courant électrique domestique et industriel ce qui permet d'avoir un retour sur investissement plus rapide.
Les modules photovoltaïques connus sont essentiellement de trois types :
- les bacs métalliques photovoltaïques ;
- les membranes photovoltaïques ;
- les systèmes d'intégration de modules photovoltaïques avec ou sans cadre.
L'invention se situe dans cette troisième catégorie.
Les modules photovoltaïques peuvent être intégrés à des toitures existantes ou à des constructions nouvelles. Dans les deux cas ils se fixent aux pannes de la charpente.
Pour une construction existante, il faut d'abord déposer la toiture. Il faut ensuite mettre en place la structure, les modules et les raccords d'étanchéité. Il faut enfin poser et raccorder les onduleurs et les coffrets électriques de protection.
Pour un chantier de surface photovoltaïque d'environ 2000 m2 la durée de l'installation est d'environ 10 semaines (hors dépose de la toiture existante).
Dans certaines conceptions de systèmes, les modules photovoltaïques peuvent être montés sur les structures à même le sol. Si cela réduit la durée du travail en toiture, cela n'a que très peu de répercussion sur la durée globale du chantier.
Outre les problèmes de sécurité que cela engendre, le travail en plein air est toujours tributaire des intempéries.
L'état de la technique la plus proche est décrit dans les brevets suivants :
- le document D1 décrit un procédé de récupération d'énergie solaire utilisant une couverture photovoltaïque comprenant des modules (36), juxtaposés, constitués, chacun, sur toute la longueur, d'une seule cellule solaire en couche mince (1), d'une couverture thermo-isolante (5,1) associée à une structure en polycarbonate (7) et d'un échangeur (12), à air ou à eau, placé en dessous de ladite cellule ; la couverture est associée à des lattes (42) et des chevrons (79) de la toiture, l'isolant (44) étant placé des deux côtés desdits chevrons ;
- le document D2 décrit un panneau isolant préfabriqué (5) pour la construction de surfaces externes de bâtiments, comprenant deux feuilles (6,7), en matériau métallique, entre lesquelles est inséré un matériau isolant (8), pourvues d'au moins deux nervures longitudinales (10A,10B) entre lesquelles est inséré au moins un module photovoltaïque plan (14) et comportant au moins un tuyau (13) pour le passage de câbles électriques (18) ;
- le document D3 décrit un système de recouvrement pour l'agencement, sur une surface, par exemple d'un bâtiment, d'un ou plusieurs éléments tels que des panneaux solaires, des collecteurs thermiques solaires et/ou des tuiles de toiture ; ledit système comprenant un premier côté apte à former une paroi interne du bâtiment et un deuxième côté, opposé au premier, apte, de par sa forme, à supporter lesdits éléments de toiture ; ledit système étant directement rattachable à un bâtiment dans le but de former le toit.
RESUME DE L'INVENTION
L'invention vise à réaliser une couverture photovoltaïque présentant des caractéristiques nouvelles et originales et dont le but principal est de supprimer les inconvénients susmentionnés tout en introduisant des avantages nouveaux liés à la conception même de la structure de ladite couverture.
Le problème que la présente invention se propose de résoudre peut être considéré comme :
- réduisant les coûts de fabrication et d'installation ;
- améliorant la fiabilité des couvertures et la sécurité sur le chantier.
A cet effet, la couverture selon l'invention se caractérise essentiellement en ce qu'elle est réalisée par la juxtaposition latérale de sous-ensembles, préfabriqués et câblés en usine, conçus, chacun, à partir d'une structure métallique constituée de profilés longitudinaux adaptés pour maintenir :
- un nombre de modules photovoltaïques permettant de recouvrir la longueur du pan de toiture à équiper et ce sur une largeur comprenant un nombre bien déterminé desdits modules ;
- des tôles délimitant, avec le dessous des modules photovoltaïques, une lame d'air destinée au refroidissement desdits modules ;
- un isolant thermique occupant le volume compris entre lesdites tôles et des profilés plats solidaires également desdits profilés longitudinaux ; et pour relier latéralement des sous-ensembles consécutifs entre eux.
Les sous-ensembles en question arrivent ainsi directement sur le chantier, entièrement montés et câblés, et sont posés directement sur les pannes au moyen d'engins de levage.
Indépendamment des avantages liés à la sécurité sur le chantier et à la fiabilité de tels sous-ensembles, la durée du chantier est fortement diminuée. En effet, pour un chantier de surface photovoltaïque d'environ 2000 m2, la durée de l'installation est d'environ 2 semaines (avec dépose de la toiture existante hors présence d'amiante) contre 10 semaines dans la technique connue la plus proche exposée ci-avant et ce avec un temps de préparation en atelier de 4 semaines.
En outre les coûts de réalisation en atelier sont moindres que sur un chantier car les conditions de travail sont améliorées et peuvent même aller jusqu'à l'automatisation de certaines tâches.
D'autres avantages découlent de la conception même de la structure métallique porteuse des modules photovoltaïques car elle intègre divers éléments liés :
- au refroidissement par air et/ou par eau des modules photovoltaïques afin d'en accroître le rendement tout en récupérant les calories captées pour par exemple chauffer le bâtiment au moyen par exemple d'échangeurs ou de pompes à chaleur ;
- à l'isolation thermique, à l'étanchéité, à la fixation aux pannes, à la facilité d'assemblage des sous-ensembles entre eux et d'interconnexion électrique, etc.
A cet effet, la structure métallique, selon l'invention, se caractérise également en ce qu'elle est réalisée au moyen :
a) de profilés longitudinaux creux intermédiaires comprenant :
- en partie haute, une surface adaptée pour supporter les modules photovoltaïques juxtaposés ;
- en dessous de ladite partie haute, deux ailettes adaptées pour supporter des traverses hautes ;
- en partie intermédiaire, deux ailettes symétriques adaptées pour supporter des tôles qui délimitent, avec le dessous des modules photovoltaïques, une lame d'air destinée au refroidissement desdits modules ;
- en partie basse, deux ailettes symétriques adaptées pour, d'une part, maintenir un isolant thermique qui occupe le volume compris entre les tôles précédentes et des profilés plats solidaires desdites ailettes et pour, d'autre part, supporter des pièces de fixation de la structure métallique aux pannes de la charpente ;
b) de profilés longitudinaux creux d'extrémité ou de liaison, comprenant : - en partie haute, une surface adaptée pour supporter les modules photovoltaïques juxtaposés ;
- en dessous de ladite partie haute, une ailette adaptée pour supporter les traverses hautes précédentes ;
- en partie intermédiaire, une ailette adaptée pour supporter les tôles précédentes qui délimitent, avec le dessous des modules photovoltaïques, la lame d'air destinée au refroidissement desdits modules ;
- en partie basse, une ailette adaptée pour maintenir l'isolant thermique qui occupe le volume compris entre les tôles et les profilés plats solidaires de ladite ailette ;
c) de traverses basses, constituées de tubes creux, soudées aux profils longitudinaux intermédiaires et d'extrémité ;
d) de parcloses longitudinales, transversales et d'extrémité, assurant la fixation des modules photovoltaïques à la structure par l'intermédiaire de joints d'étanchéité.
Selon des modes particuliers de réalisation de l'invention :
- les profilés longitudinaux d'extrémité ou de liaison comportent une encoche permettant l'accrochage des crochets de levage servant à la mise en place des sous- ensembles préfabriqués constitués de la structure métallique rigide, des modules photovoltaïques et des diverses pièces associées ;
- la rangée supérieure de modules photovoltaïques est remplacée par une rangée de modules photovoltaïques transparents ou qui comportent une partie centrale transparente destinée à l'éclairage zénithal du bâtiment et/ou par des ouvrants d'évacuation des fumées ;
- les lames d'air des sous-ensembles constituant la couverture du bâtiment sont aspirées au faîtage de la toiture au moyen de turbines et collectées par une canalisation centrale ;
- les profilés longitudinaux intermédiaires et d'extrémité ou de liaison, comportent des pièces, destinés à supporter des canalisations perforées adaptées pour pulvériser de l'eau au dessus des modules photovoltaïques ;
- l'eau utilisée est principalement de l'eau de pluie récupérée par des gouttières placées en bordure de toiture et stockée à proximité.
PRESENTATION DES FIGURES
Les caractéristiques et les avantages de l'invention vont apparaître plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'au moins un mode de réalisation préféré de celle-ci donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés.
Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue d'ensemble partielle, en perspective, d'une couverture selon l'invention en cours de montage sur un bâtiment ;
- la figure 2 est une vue, en coupe transversale, d'un sous-ensemble au niveau d'un profilé intermédiaire ;
- la figure 3 est une vue, en coupe transversale, d'un sous-ensemble au niveau d'un profilé de liaison ;
- la figure 4 est une vue, en coupe transversale, d'un sous-ensemble au niveau d'un profilé d'extrémité ;
- la figure 5 est une vue, en coupe transversale, d'un sous-ensemble comportant 3 modules photovoltaïques sur la largeur ;
- la figure 6 est une vue, en coupe longitudinale, du sous-ensemble de la figure 5 ;
- la figure 7 est une vue de détail, en coupe longitudinale, de la partie du sous- ensemble comportant la pièce de fixation de sa structure à une panne de la charpente ;
- la figure 8 est une vue en coupe transversale d'un bâtiment porteur de la couverture photovoltaïque selon l'invention, mettant en évidence le circuit de refroidissement par air des modules photovoltaïques ;
- la figure 9 est une vue de détail, en coupe transversale, d'un profilé intermédiaire porteur d'une canalisation perforée d'arrosage du dessus des modules photovoltaïques ;
- la figure 10 est une vue d'ensemble, en coupe transversale, des canalisations perforées d'arrosage du dessus des modules photovoltaïques.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
La couverture photovoltaïque destinée à être intégrée à un bâtiment à usage professionnel ou d'habitation ou à des abris de type ombrière, est du genre comprenant :
- une juxtaposition longitudinale et transversale de modules (1) pourvus d'une pluralité de cellules photovoltaïques (11) ;
- une structure (2) porteuse desdits modules et destinée à être fixée aux pannes (3) d'une charpente de toiture ;
- des câbles et des jeux de connexions.
Selon les caractéristiques de base de l'invention, ladite couverture est réalisée (figure 1) par la juxtaposition latérale de sous-ensembles (1 ,2), préfabriqués et câblés en usine, comprenant, chacun, au moins :
- une pluralité de modules photovoltaïques (1) ; - une structure métallique rigide (2) dont la largeur est conçue pour supporter un nombre bien défini de modules photovoltaïques (1), par exemple trois, et dont la longueur est déterminée pour supporter un nombre de modules photovoltaïques (1) permettant de recouvrir, en fonction de l'application, la longueur du pan de toiture concerné.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, la structure métallique (2) est réalisée (figures 2 et 3) au moyen :
a) de profilés longitudinaux creux intermédiaires (21) comprenant :
- en partie haute, une surface (211) adaptée pour supporter les modules photovoltaïques (1 ) juxtaposés ;
- en dessous de ladite partie haute, deux ailettes (212) adaptées pour supporter des traverses hautes (213) ;
- en partie intermédiaire, deux ailettes symétriques (214) adaptées pour supporter des tôles (215) qui délimitent, avec le dessous des modules photovoltaïques (1), une lame d'air (216) destinée au refroidissement desdits modules ;
- en partie basse, deux ailettes symétriques (217) adaptées pour, d'une part, maintenir un isolant thermique (218) qui occupe le volume compris entre les tôles (215) et des profilés plats (219) solidaires desdites ailettes et pour, d'autre part, supporter des pièces (4) de fixation de la structure (2) aux pannes (3) de la charpente ;
b) de profilés longitudinaux creux d'extrémité ou de liaison (23), comprenant :
- en partie haute, une surface (231) adaptée pour supporter les modules photovoltaïques (1) juxtaposés ;
- en dessous de ladite partie haute, une ailette (232) adaptée pour supporter les traverses hautes (213) ;
- en partie intermédiaire, une ailette (233) adaptée pour supporter les tôles (215) qui délimitent, avec le dessous des modules photovoltaïques (1), la lame d'air (216) destinée au refroidissement desdits modules ;
- en partie basse, une ailette (234) adaptée pour maintenir l'isolant thermique (218) qui occupe le volume compris entre les tôles (215) et les profilés plats (219) solidaires de ladite ailette ;
c) de traverses basses (24), constituées de tubes creux, soudées aux profils longitudinaux intermédiaires (21) et d'extrémité (23) ;
d) de parcloses longitudinales (25), transversales (26) et d'extrémité (27), assurant la fixation des modules photovoltaïques (1) à la structure (2) par l'intermédiaire de joints d'étanchéité (28). L'étanchéité entre les extrémités de la tôle (215) et les ailettes (214) du profilé longitudinal intermédiaire (21) ainsi que celle (233) du profilé longitudinal d'extrémité (23), est réalisée au moyen de joints flexibles (29).
L'étanchéité entre deux profilés longitudinaux d'extrémité ou de liaison (23), est réalisée au moyen de joints compressibles (30).
Selon des caractéristiques additionnelles de l'invention :
- les profilés longitudinaux d'extrémité ou de liaison (23) comportent (figure 3) une encoche permettant l'accrochage de crochets de levage (31) servant à la mise en place des sous-ensembles préfabriqués constitués de la structure métallique rigide (2), des modules photovoltaïques (1) et des diverses pièces associées ;
- les profilés longitudinaux d'extrémité (23) comportent (figure 4) des tôles de rives (32) maintenues par des pièces (33) fixées auxdits profilés ;
- des tôles de rattrapage basse (34) et haute (35) sont insérées (figures 5 et 6) dans les éléments préfabriqués lorsque la longueur du pan de toiture ne correspond pas à un nombre entier de modules photovoltaïques (1) ;
- la rangée supérieure de modules photovoltaïques (1) est remplacée (figures 5 et 6) par une rangée de modules photovoltaïques (12) transparents ou qui comportent une partie centrale transparente destinée à l'éclairage zénithal du bâtiment ;
- la rangée supérieure de modules photovoltaïques (1) est remplacée par une rangée de modules photovoltaïques (12) transparents ou qui comportent une partie centrale transparente destinée à l'éclairage zénithal du bâtiment et par des ouvrants (36) d'évacuation des fumées (figure 1) ;
- les lames d'air (216) des sous-ensembles (1 ,2) constituant la couverture du bâtiment, sont aspirées (figure 8) au faîtage de la toiture au moyen de turbines (37) et collectées par une canalisation centrale (38) ;
- les profilés longitudinaux intermédiaires (21) et d'extrémité ou de liaison (23) comportent (figures 9 et 10) des pièces (39) destinés à supporter des canalisations perforées (40) adaptées pour pulvériser de l'eau au dessus des modules photovoltaïques (1) ;
- l'eau utilisée est principalement de l'eau de pluie récupérée (figure 9) par des gouttières (41) placées en bordure de la toiture et stockée à proximité.
A titre d'exemple non limitatif :
- les modules (1) sont réalisés au moyen de deux plaques de verre, prenant en sandwich des cellules photovoltaïques (11), ayant par exemple pour dimensions : 800 x 1600 mm ; - l'isolant thermique (218) est semi-rigide et est équipé d'un pare vapeur ;
- l'air destiné à refroidir les modules (1) peut être pris en hiver à l'extérieur et en été dans un puits dit « provençal » ;
- des rivets (41) servent à la fixation de diverses pièces plates comme des tôles ;
- des boulons (42) servent à la fixation des profilés d'extrémité ou de liaison (23) et également a la fixation des modules entre eux au faitage du bâtiment ;
- les parcloses (27) comportent des joints de maintien (43) ;
- les profilés d'extrémité ou de liaison (23) comportent des joints de calage (44) L'exemple représenté correspond à un bâtiment industriel à ossature béton. Les moyens de fixation de la couverture aux pannes est donc spécifique à cette application. Il en est de même pour la pente de la toiture. Bien entendu, l'invention est applicable à tout type de bâtiment ou de toiture.
De même, le rajout d'un solin longitudinal en plomb fixé sur les profilés d'extrémité permettra d'intégrer l'invention à tout type de toiture.
Bien qu'initialement conçu pour le domaine photovoltaïque, la couverture selon l'invention pourrait voir son application étendue à d'autres domaines et plus particulièrement au domaine thermique.
Bien entendu, l'homme de métier sera apte à réaliser l'invention telle que décrite et représentée en appliquant et en adaptant des moyens connus sans qu'il soit nécessaire de les décrire ou de les représenter.
Il pourra également prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention qui est déterminé par la teneur des revendications.

Claims

REVENDICATIONS
1- Couverture photovoltaïque destinée à être intégrée à un bâtiment à usage professionnel ou d'habitation ou à des abris de type ombrière, comprenant :
- une juxtaposition longitudinale et transversale de modules (1 ) pourvus d'une pluralité de cellules photovoltaïques (11) ;
- une structure (2), porteuse desdits modules, destinée à être fixée aux pannes (3) d'une charpente de toiture ;
- des câbles et des jeux de connexions ;
caractérisée en ce qu'elle est réalisée par la juxtaposition latérale de sous-ensembles, préfabriqués et câblés en usine, conçus, chacun, à partir d'une structure métallique (2) constituée de profilés longitudinaux (21 ,23) adaptés pour maintenir :
- un nombre de modules photovoltaïques (1 ) permettant de recouvrir la longueur du pan de toiture à équiper et ce sur une largeur comprenant un nombre bien déterminé desdits modules ;
- des tôles (215) délimitant, avec le dessous des modules photovoltaïques (1), une lame d'air (216) destinée au refroidissement desdits modules ;
- un isolant thermique (218) occupant le volume compris entre lesdites tôles (215) et des profilés plats (219) solidaires également desdits profilés longitudinaux (21 ,23) ; et pour relier latéralement des sous-ensembles consécutifs entre eux.
2- Couverture solaire, selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la structure métallique (2) est réalisée au moyen :
a) de profilés longitudinaux creux intermédiaires (21 ) comprenant :
- en partie haute, une surface (211) adaptée pour supporter les modules photovoltaïques (1 ) juxtaposés ;
- en dessous de ladite partie haute, deux ailettes (212) adaptées pour supporter des traverses hautes (213) ;
- en partie intermédiaire, deux ailettes symétriques (214) adaptées pour supporter des tôles (215) qui délimitent, avec le dessous des modules photovoltaïques (1 ), une lame d'air (216) destinée au refroidissement desdits modules ;
- en partie basse, deux ailettes symétriques (217) adaptées pour, d'une part, maintenir un isolant thermique (218) qui occupe le volume compris entre les tôles (215) et des profilés plats (219) solidaires desdites ailettes et pour, d'autre part, supporter des pièces (4) de fixation de la structure (2) aux pannes (3) de la charpente ;
b) de profilés longitudinaux creux d'extrémité ou de liaison (23), comprenant :
- en partie haute, une surface (231) adaptée pour supporter les modules photovoltaïques (1) juxtaposés ; - en dessous de ladite partie haute, une ailette (232) adaptée pour supporter les traverses hautes (213) ;
- en partie intermédiaire, une ailette (233) adaptée pour supporter les tôles (215) qui délimitent, avec le dessous des modules photovoltaïques (1 ), la lame d'air (216) destinée au refroidissement desdits modules ;
- en partie basse, une ailette (234) adaptée pour maintenir l'isolant thermique (218) qui occupe le volume compris entre les tôles (215) et les profilés plats (219) solidaires de ladite ailette ;
c) de traverses basses (24), constituées de tubes creux, soudées aux profils longitudinaux intermédiaires (21) et d'extrémité (23) ;
d) de parcloses longitudinales (25), transversales (26) et d'extrémité (27), assurant la fixation des modules photovoltaïques (1 ) à la structure (2) par l'intermédiaire de joints d'étanchéité (28).
3- Couverture solaire, selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'étanchéité entre les extrémités de la tôle (215) et les ailettes (214) du profilé longitudinal intermédiaire (21) ainsi que celle (233) du profilé longitudinal d'extrémité (23), est réalisée au moyen de joints flexibles (29).
4- Couverture solaire, selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'étanchéité entre deux profilés longitudinaux d'extrémité ou de liaison (23), est réalisée au moyen de joints compressibles (30).
5- Couverture solaire, selon la revendication 2, caractérisée en ce que les profilés longitudinaux d'extrémité ou de liaison (23) comportent une encoche permettant l'accrochage de crochets de levage (31 ) servant à la mise en place des sous-ensembles préfabriqués constitués de la structure métallique rigide (2), des modules photovoltaïques (1) et des diverses pièces associées.
6- Couverture solaire, selon la revendication 2, caractérisée en ce que les profilés longitudinaux d'extrémité (23) comportent des tôles de rives (32) maintenues par des pièces (33) fixées auxdits profilés.
7- Couverture solaire, selon la revendication 2, caractérisée en ce que des tôles de rattrapage basse (34) et haute (35) sont insérées dans les éléments préfabriqués lorsque la longueur du pan de toiture ne correspond pas à un nombre entier de modules photovoltaïques (1).
8- Couverture solaire, selon la revendication 2, caractérisée en ce que la rangée supérieure de modules photovoltaïques (1) est remplacée par une rangée de modules photovoltaïques (12) transparents ou qui comportent une partie centrale transparente destinée à l'éclairage zénithal du bâtiment.
9- Couverture solaire, selon la revendication 2, caractérisée en ce que la rangée supérieure de modules photovoltaïques (1) est remplacée par une rangée de modules photovoltaïques (12) transparents ou qui comportent une partie centrale transparente destinée à l'éclairage zénithal du bâtiment et par des ouvrants (36) d'évacuation des fumées.
10- Couverture solaire, selon la revendication 2, caractérisée en ce que les lames d'air (216) des sous-ensembles (1 ,2) constituant la couverture du bâtiment, sont aspirées au faîtage de la toiture au moyen de turbines (37) et collectées par une canalisation centrale (38).
11- Couverture solaire, selon la revendication 2, caractérisée en ce que les profilés longitudinaux intermédiaires (21) et d'extrémité ou de liaison (23) comportent des pièces (39) destinés à supporter des canalisations perforées (40) adaptées pour pulvériser de l'eau au dessus des modules photovoltaïques (1).
12- Couverture solaire, selon la revendication 11 , caractérisée en ce que l'eau utilisée est principalement de l'eau de pluie récupérée par des gouttières (41) placées en bordure de la toiture et stockée à proximité.
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