WO2013092905A1 - Element et methode de fixation d'au moins un panneau photovoltaïque sur un rail et installation et ensemble comprenant au moins un tel element - Google Patents

Element et methode de fixation d'au moins un panneau photovoltaïque sur un rail et installation et ensemble comprenant au moins un tel element Download PDF

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WO2013092905A1
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rail
axis
flange
slots
photovoltaic panel
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PCT/EP2012/076472
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Claude Jacquot
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Vincent Industrie
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    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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    • F24S25/60—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
    • F24S25/63—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules for fixing modules or their peripheral frames to supporting elements
    • F24S25/634—Clamps; Clips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16B21/00—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings
    • F16B21/02—Releasable fastening devices locking by rotation
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Definitions

  • the present invention relates to an element for fixing a photovoltaic panel on a rail, a method for fixing a photovoltaic panel on a rail by means of such a device. fixing element, and an installation and an assembly comprising at least one such fastening element.
  • clamps to fix photovoltaic panels on a supporting structure composed of rails forming beams and crosspieces, by fixing two parallel edges of each photovoltaic panel on two successive parallel rails. It is possible to fix with these clamps several photovoltaic panels next to each other, to form a surface of adjacent photovoltaic panels.
  • the clamps are each composed of a lower jaw and an upper jaw which define two opposite slots in which the edges of two adjacent photovoltaic panels are sandwiched. An insert made from a soft synthetic material is added to each slot to prevent damage to the panels.
  • the lower jaw In assembled configuration, the lower jaw is supported on a rail and a screw passes through both the jaws and the rail. A nut locks the assembly.
  • the clamps are complicated to handle and long to assemble, the user having to hold the jaws on both sides of the solar panels to be able to insert the screw and set up the nut, while maintaining the panel.
  • the rails are mostly inclined to optimize the sunlight of the photovoltaic panels and, during assembly, the user must put the clamp on the rail before inserting the screw.
  • the clamp slides on the rail.
  • the manufacture of the clamps is expensive given the large number of parts that compose them.
  • JP-A-2001 254 494 discloses an element for fixing a panel on a rail, comprising an elastically deformable collar. Two slots are defined between the flange and a head of the fastener and are provided to receive the respective edges of photovoltaic panels.
  • the fastener includes a base that is adapted to be slid into a groove of a rail. The mounting of this fastener is not easy because it is necessary to insert it into one end of the rail and drag it to its final location, which is not easy. In addition, this fastener requires the use of rails with a groove, which is binding. It is these drawbacks that the invention more particularly intends to remedy by proposing a fastening element for a photovoltaic panel on a rail, which is inexpensive, easy to manufacture, easy to handle and allows easy and rapid assembly.
  • the invention relates to an element for fixing at least one photovoltaic panel on a rail, which comprises:
  • a flange which extends generally in a plane and which is elastically deformable along an axis substantially perpendicular to the plane
  • a head which comprises a surface situated opposite the collar
  • a base which has a non-circular section and which is adapted to be inserted into an opening of the rail.
  • the base When the element is rotated about a quarter turn around the axis, the base is adapted to secure the element with the rail and each slot is adapted to wedge a photovoltaic panel by elastic deformation of the collar according to axis.
  • the fixing of the photovoltaic panel on the rail is carried out easily by inserting the base of the fastener element in the opening of the rail and by rotating a quarter turn of the fastening element. which locks both the fastening element on the rail and the photovoltaic panel on the fastener.
  • the fastener when the fastener is placed on the rail, it is advantageously retained in the opening of the rail and does not slip or tilt.
  • the photovoltaic panel on the fixing element prevents the photovoltaic panel from sliding and thus keeps it in place by its own weight.
  • the invention is particularly advantageous when it is used for solar farms having a large number of photovoltaic panels because the costs of the fasteners and the mounting time are multiplied.
  • such a fastener may incorporate one or more of the following features, taken in any technically permissible combination:
  • the element further comprises a column which connects the base, the head and the flange and which delimits the bottom of each slot.
  • the slots are located on both sides of the column.
  • the collar comprises two blades which are parallel, curved, elastically deformable along the axis and which define the slots opposite the head.
  • the height of the slots measured parallel to the axis, increases on either side of a central zone of each slot which is adjacent to the bottom of each slot.
  • the element is provided with operating means for driving in rotation of the element along the axis.
  • the element comprises means for hooking at least one electric cable.
  • the element comprises at least one element in relief which is a hard point for locking the rotation of the fastener element about the axis, in a direction tending to separate the element vis-à-vis the rail .
  • the invention also relates to a fastening assembly which comprises such a fastening element and at least one shim reduction of the height of the slots, measured along the axis.
  • the invention also relates to a method of fixing at least one photovoltaic panel on a rail having an elongated opening, by means of such a fixing element.
  • This method of fixing at least one photovoltaic panel on a rail, by means of such a fixing element comprises steps in which:
  • the element is rotated about a quarter turn around the axis to secure the element with the rail by the base and to wedge each photovoltaic panel in one of the slots by elastic deformation of the collar according to the axis.
  • the invention also relates to an installation which comprises at least one rail which comprises a non-circular opening and at least one photovoltaic panel, as well as at least one such fixing element or at least one such fixing assembly.
  • FIG. 1 is a perspective view of a fastener according to the invention.
  • FIG. 2 is a perspective view, from another angle, of the fastener of Figure 1;
  • FIG. 3 to 6 are respectively front, side, top and bottom views of the fastener of Figure 1;
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of an installation comprising a rail and two photovoltaic panels partially represented, as well as the fixing element of FIG. 1;
  • FIG. 8 is a perspective view, from another angle, of the installation of FIG. 7 in an assembled configuration in which the fastening element secures the photovoltaic panels to the rail;
  • Figure 9 is a perspective view, from below, of the installation of Figure 7 in assembled configuration.
  • Figures 1 to 6 show a fastening element 1 which comprises a column 5 extending along a geometric axis Z, a head 4 and a flange 2 which extends around the column 5 in a transverse plane PXY parallel to X and Y geometric axes which are perpendicular to the Z axis.
  • the column 5, the head 4 and the flange 2 are monobloc, that is to say formed in one piece.
  • the column 5 comprises an anchoring portion 52 which forms a base of the fastening element 1, provided to cooperate with an opening 80 is formed in a rail 8.
  • the column 5 is hollow and has an outer surface of circular section. Column 5 is traversed by a through opening of circular section.
  • the fastening element 1 has an upper end E1 and a lower end E2.
  • the head 4 constitutes the upper end E1 and the base 52 constitutes the lower end E2.
  • the flange 2 is connected to a central zone of the column 5, between the head 4 and the base 52.
  • Two upper slots Fa1 and Fb1 are located above the flange 2 and are delimited between the flange 2 and the head 4, on either side of the column 5.
  • the head 4 is of elongate shape and extends perpendicular to the column 5, parallel to a geometric axis X perpendicular to the axis Z.
  • the head 4 comprises two coplanar surfaces S4a and S4b facing towards the collar 2.
  • the fixing element 1 is generally symmetrical with respect to a median plane PYZ, passing through the Z axis and a geometric axis Y perpendicular to the X and Z axes, and with respect to a longitudinal plane PXZ which passes through the X axes and Z.
  • the base 52 has two identical lateral appendages 52a and 52b located on either side of the plane median PYZ and extending in length along the column 5, parallel to the Z axis, from the lower end E2.
  • the lateral appendages 52a and 52b each comprise a lower portion 520a and 520b beveled. Along the Z axis and in a direction from the head 4 to the base 52, the cross section of the lower portions 520a and 520b decreases.
  • each lateral appendage 52a and 52b is delimited by an upper surface S52a or S52b which extends parallel to the transverse plane PXY.
  • the upper surfaces S52a and S52b are coplanar.
  • Two lower slots Fa2 and Fb2 are located below the flange 2 and are delimited between the flange 2 and the upper surfaces S52a and S52b of the lateral appendages 52a and 52b, on either side of the column 5.
  • FIGS. 7 to 9 show an installation 10 in which two photovoltaic panels 7 and 7 'of thickness e7 are fixed to a rail 8 of thickness e8 by the fixing element 1.
  • the photovoltaic panels 7 and 7 'and the rail 8 are partially represented.
  • the rail 8 extends along a longitudinal axis Y8 and has an opening 80 which extends along the axis Y8 and separates a first portion 8c of the rail 8, located on a first side of the axis longitudinal Y8, a second portion 8d of the rail 8, located on the other side of the longitudinal axis Y8.
  • the opening 80 is of generally circular shape and comprises two notches 82a and 82b for receiving the lateral appendages 52a and 52b, diametrically opposite and centered on the axis Y8.
  • the beveled shape of the lateral appendages 52a and 52b makes it easier to insert the base 52 into the opening 80 of the rail 8.
  • the flange 2 bears on the rail 8 around the opening 80.
  • the photovoltaic panels 7 and 7' are jammed in the upper slots Fa1 and Fb1.
  • the portion 8c of the rail 8 is wedged in the lower slot Fa2 and the portion 8d of the rail 8 is stuck in the lower slot Fb2.
  • the flange 2 comprises two identical blades 20a and 20b which each extend parallel to the Y axis and which extend on either side of the median plane PYZ. Each blade 20a and 20b has two ends located on either side of the longitudinal plane PXZ.
  • the blades 20a and 20b are connected to the column 5 by means of two identical connecting elements 22c and 22d shaped "T" which each comprise an arm 222c or 222d parallel to the axis Y and a bar 224c or 224d parallel to the axis X.
  • the arms 222c and 222d each comprise an inner end connected to the column 5 and an outer end connected to a central zone of the corresponding bar 224c or 224d.
  • Each bar 224c and 224d has two lateral ends, one of which is connected to one end of the blade 20a and the other to one end of the blade 20b.
  • the blades 20a and 20b and the bars 224c and 224d form a rectangular flange which is connected to the column 5 by the arms 222c and 222d.
  • Each blade 20a and 20b has a central zone 24a or 24b located in the middle of the corresponding blade 20a or 20b.
  • the cross section of each blade 20a and 20b is of rectangular shape.
  • the width L20 of the section of each blade 20a and 20b, measured parallel to the axis X, is greater than the thickness e20 of each blade 20a and 20b, measured parallel to the axis Z.
  • Each blade 20a and 20b is delimited by an upper surface S201a or S201b, turned towards the head 4, and by a lower surface S202a or S202b, turned towards the base 52.
  • the upper surface S201 a or S201b of each blade 20a and 20b is convex and the lower surface S202a or S202b of each blade 20a and 20b is concave.
  • the upper surface S201a or S201b blades 20a and 20b is curved more than the lower surface S202a or S202b of the blades 20a and 20b.
  • the thickness e20 of each blade 20a and 20b increases between the ends of the blade 20a or 20b and the central zone 24a or 24b of the blade 20a or 20b.
  • the thickness e20 is equal to a maximum thickness e20max and at the ends of the blades 20a and 20b, the thickness e20 is equal to a minimum thickness e20min smaller than the maximum thickness e20max .
  • the blades 20a and 20b are thus designed to deform in bending along the Z axis, parallel to the median plane PYZ.
  • the blades 20a and 20b are elastically deformable in the Z direction and when a blade 20a or 20b is subjected to a force Fz parallel to the Z axis and directed from top to bottom, the blade 20a or 20b bends. When the force Fz is no longer present, the blade 20a or 20b returns to its initial position.
  • the blade 20a or 20b crushes slightly and when the compressive force is no longer present, the blade 20a or 20b returns to its original dimensions.
  • the column 5 is provided with two lugs 50a and 50b adapted to cooperate with a tool of complementary shape.
  • the lugs 50a and 50b constitute means for actuating the fixing element 1 for its rotation around the axis Z.
  • the outer surface of the column 5 comprises two lateral zones 5a and 5b situated on either side of the median plane PYZ and opposite the blades 20a and 20b, and an anterior zone 5c and a posterior zone 5d, situated on either side of the longitudinal plane PXZ and facing the connecting elements 22c and 22d.
  • the upper slot Fa1 is delimited at the top by the lower surface S4a of the head 4, at the bottom by the upper surface S201a of the blade 20a and at the bottom by the lateral zone S5a of the column 5.
  • the slot upper Fb1 is delimited at the top by the lower surface S4b of the head 4, bottom by the upper surface S201 b of the blade 20b and at the bottom by the lateral zone S5b of the column 5.
  • the height of the upper slots Fa1 and Fb1, measured parallel to the Z axis, is denoted HF1.
  • the height HF1 varies along the axis Y. More precisely, the height HF1 increases on either side of the central zone 24a or 24b of each blade 20a or 20b. In other words, the height HF1 decreases between each end of each blade 20a or 20b and the central zone 24a or 24b of the blade 20a or 20b considered.
  • Za or Zb a central zone of each upper slot Fa1 or Fb1, delimited at the top by the lower surface S4a or S4b of the head 4, at the bottom by the central zone 24a or 24b of the blade 20a or 20b considered and at the bottom by the surface S5a or S5b of the column 5.
  • the central zones Za and Zb are respectively adjacent to the bottom S5a or S5b of each upper slot Fa1 and Fb1.
  • the height HF1 increases on either side of the central zone Za or Zb of each upper slot Fa1 or Fb1.
  • the height HF1 is equal to a minimum height HFI min, determined according to the thickness e7 of the photovoltaic panels 7 and 7 'so as to allow jamming photovoltaic panels 7 and 7 'in the upper slots Fa1 and Fb1 by compression and bending of the blades 20a and 20b.
  • the minimum height HF1 min is less than the thickness e7 of the panels 7 and 7 '.
  • the height HF1 of the upper slots Fa1 and Fb1, measured parallel to the axis Z, is equal to a maximum height HFI max which is greater than the thickness e7 of the photovoltaic panels 7 and 7 ', so as to allow the insertion of the panels 7 and 7' in the upper slots Fa1 and Fb1.
  • the thickness e222 of the ends of the bars 222c and 222d is equal to the maximum thickness e20max of the blades 20a and 20b so that the central zones 24a and 24b of the blades 20a and 20b are coplanar with the upper surfaces S222 of the bars 222c and 222d. .
  • the following description relates to a method of fixing the photovoltaic panels 7 and 7 'on the rail 8 by means of the fixing element 1.
  • the fastening element 1 can also be used to fix a single photovoltaic panel 7 and T on the rail 8, for example when it is a photovoltaic panel isolated or located at the edge of a set of photovoltaic panels arranged side by side.
  • a step a) corresponding to FIG. 7 the user inserts the base 52 of the column 5 into the opening 80 of the rail 8, aligning the axis X of the fastening element 1 with the axis Y8 of the rail 8, so as to make the lateral appendages 52a and 52b coincide with the notches 82a and 82b of the opening 80.
  • the end portions of the lower surfaces S202a and S202b of the branches 20a and 20b are then resting on the rail 8, on either side of the notches 82a and 82b of the opening 80, and the blades 20a and 20b are oriented perpendicularly to the axis Y8 of the rail 8.
  • the base 52 of the column 5 retains the fixing element 1 in the opening 80, which prevents the fastening element 1 from slipping, in particular when the rail 8 is inclined .
  • step b) successive to step a), the user places the photovoltaic panels 7 and T on the flange 2, by approximately aligning a wafer 72 or 72 'of each photovoltaic panel 7 and 7' with the X axis of the fastener 1.
  • the edges of the photovoltaic panels 7 and T are then supported on the connecting elements 22c and 22d.
  • the operator places the wafer 72 of the photovoltaic panel 7 against the anterior zone 5c of the outer surface S5 of the column 5 and places the wafer 72 'of the photovoltaic panel 7' against the posterior zone 5d.
  • the contact between the slices 72 and 72 'of the panels 7 and 7' and the column 5 prevents the panels 7 and T from sliding, which facilitates the installation.
  • step c) following step b), the operator rotates the fastening element 1 about the Z axis using the head 4, while holding the panels 7 and 7 'immobile.
  • the rounded shape of the outer surface S5 of the column 5 facilitates sliding of the slices 72 and 72 'of the photovoltaic panels 7 and 7' against the fixing element 1.
  • the operator can use a tool that has two grooves complementary to the lugs 50a and 50b.
  • the operator rotates the fastener 1 about 90 ° about the Z axis, until the Y axis of the element 1 is generally parallel to the longitudinal axis Y8 of the rail 8. Once the fastening element 1 has rotated 90 °, the photovoltaic panels 7 and T are in the upper slots Fa1 and Fb1 and the lateral appendages 52a and 52b are retained under the rail 8. The portions 8c and 8d of the rail 8 are then stuck in the lower slots Fa2 and Fb2.
  • the flange 2 and in particular the blades 20a and 20b are elastically deformed in flexion and in compression along the axis Z to effectively trap the photovoltaic panels 7 and 7 'in the upper slots Fa1 and Fb1, which eliminates the gaps between the fixing element 1, the photovoltaic panels 7 and 7 'and the rail 8.
  • the photovoltaic panels 7 and 7 'do not do not move during the rotation of the fastening element 1.
  • step c On the one hand, the rail 8 is stuck in the lower slots
  • the fixing element 1 fixes the photovoltaic panels 7 and 7 'to the rail 8.
  • At least two fastening elements 1 are used to fix each of the two parallel edges of each panel 7 or 7'.
  • the operator can, in order to reduce the installation time, firstly pose all the fastening elements 1 in the openings 80 of the rails 8. Next, the operator places each photovoltaic panel 7 and 7 'on the flange 2 of one of the fastening elements 1. The photovoltaic panels are then held in place without the intervention of the operator, thanks to the support of the slices 72 and 72 'of the panels 7 and 7' against the column 5. Finally, the operator tightens all the elements of the fastening 1 by turning them about a quarter of a turn.
  • the fixing method is similar to that described above, and the panel 7 or 7' can be stuck indifferently in the one of the upper slots Fa1 or Fb1.
  • the lower surfaces of the bars 224c and 224d each comprise a raised tooth 29a or 29b in the form of a triangular section prism.
  • the teeth 29 slide on the rail 8.
  • the elements 29a and 29b prevent the rotation of the fixing element 1 in a negative direction tending to disassemble the fastening element 1.
  • the teeth 29a and 29b thus constitute a hard point.
  • the head 4 comprises two visual references 49a and 49b oriented in the direction of positive rotation.
  • the fastening element 1 is robust. In case of tearing, for example when a tailwind tends to lift the panels 7 and 7 ', the fastening element 1 remains in place against the rail 8 thanks to the lateral appendages 52a and 52b which are wedged under the rail 8 The blades 20a and 20b are then not stressed.
  • step a when the blades 20a and 20b rest on the rail 8, only the ends of the blades 20a and 20b rest on the rail 8, given the concave shape of the lower surfaces 202a and 202b. Thus, the central zones 24a and 24b of the blades 20a and 20b are not in contact with the rail 8.
  • step c) the panels 7 and 7 'are housed in the upper slots Fa1 and Fb1. Since the thickness e7 of the panels is slightly greater than the minimum height HFI min of the upper slots Fa1 and Fb1, the panels 7 and 7 'deform the blades 20a and 20b in bending. The blades 20a and 20b are close to the rail 8 and produce a clamping force of the panels 7 and 7 'approximately equal to 80 N, which allows a good maintenance of the panels 7 and 7' in the upper slots Fa1 and Fa2.
  • the blades 20a and 20b are designed so that at the end of step c), the central zone 24a and 24b of the blades 20a and 20b do not come into contact with the rail 8, so that the blades 20a and 20b keep enough elasticity to hold the panels properly.
  • the free space between the lower surfaces S202a and S202b of the blades 20a and 20b and the rail 8 at the central zones 24a and 24b of the blades 20a and 20b is of the order of a few tenths of a millimeter.
  • the panels 7 and 7 ' In assembled configuration, when the panels 7 and 7 'are subjected to a compressive force Fz tending to press them against the rail 8, for example when a layer of snow is present on the panels 7 and 7', the panels 7 and 7 'further deform the blades 20a and 20b in bending, so that all of the lower surfaces S202a and S202b of the blades 20a and 20b plate in contact with the rail 8. Therefore, the blades 20a and 20b are only a wedge of thickness between the panels 7 and 7 'and the rail 8.
  • the blades 20a and 20b transmit the compressive force Fz to the rail 8 and can withstand relatively large compressive forces Fz, for example of the order of 2200 N.
  • the blades 20a and 20b have a mechanical behavior similar to a vehicle suspension.
  • the compression force Fz is relatively low, the lower surfaces 202a and 202b of the blades 20a and 20b are spaced from the rail 8 and the elastic displacement of the blades 20a and 20b absorbs the compressive force Fz.
  • the compression force Fz is large enough to press the blades 20a and 20b against the rail 8, the lower surfaces 202a and 202b come into contact with the rail 8 and transmit the compressive force Fz to the rail 8.
  • the clamping force of the panels 7 and 7 'in the upper slots Fa1 and Fa2, made by the blades 20a and 20b, is dissociated from the tearing force, which is achieved by the lateral appendages 52a and 52b. This promotes the mechanical strength of the fastening element 1.
  • the lugs 50a and 50b may be replaced by an imprint of non-circular section, a through hole or by a countersink having a non-circular section.
  • the panels are installed in height, it is advantageous to provide an impression for the maneuvering of the fastening element 1 located at the lower end E2 of the element 1, so as to allow the operator to maneuver Element 1 from below.
  • the element 1, instead of being monobloc, is composed of several elements assembled together.
  • the flange 2, the head 4 and the column 5 may be three separate parts which are assembled and, optionally, between which are arranged elastic members, for example springs. This improves the fixing of the panels 7 and 7 'of the rail 8 ensuring a better distribution of efforts.
  • the panels 7 and 7 'shown in the figures are non-framed panels.
  • the fastening element 1 for fixing photovoltaic panels squared.
  • the height HF1 of the upper slots Fa1 and Fb1 is adapted to the height of the frames of the photovoltaic panels.
  • the fastening element 1 is associated with a set of shims (not shown) which makes it possible to use a single fastening element to fix both framed and non-framed photovoltaic panels.
  • the shims are then arranged at the upper slots Fa1 and Fb1 to reduce the height HF1.
  • the panels 7 and 7' are connected in series and are connected by electric cables.
  • the lower end E2 of the fastening element 1 is provided with a fixing system of the electrical cords.
  • this fastening system is in the form of three pins connected to the lower end E2 and extending parallel to the axis Z, opposite the head 4. The pins thus delimit a narrow passage for an electric cable.
  • the lower end of the pins can be provided with a collar that prevents the cables from sliding. This fastening system makes it easy to hang the cables and prevents them from hanging under the panels 7 and 7 ', which is dangerous.
  • the pins of the fasteners of the electric cables may be replaced by an orifice for hanging electrical cable fixing means, for example a collar.
  • the element 1 is made from PA66 polyamide filled with glass fibers because it is an insulating plastic, which has good resistance to ultraviolet rays and temperatures between -40 ° C and + 90 ' ⁇ . This material also has good creep resistance and good mechanical strength over time.
  • the shape of the aperture 80 and the base 52 may be modified to the extent that it allows the fastening of the fastening element 1 after a rotation of a quarter turn.

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Abstract

Cet élément (1) de fixation d'au moins un panneau photovoltaïque (7, 7') sur un rail (8) comporte : - une collerette (2) qui s'étend globalement dans un plan et qui est déformable élastiquement selon un axe sensiblement perpendiculaire au plan, - une tête (4) qui comprend une surface située en regard de la collerette (2), - deux fentes (Fa1, Fb1) qui sont définies entre la collerette (2) et la surface de la tête (4) et qui sont prévues pour recevoir les bords respectifs de panneaux photovoltaïques (7, 7'), - une base (52) qui présente une section non circulaire et qui est adaptée pour être insérée dans une ouverture (80) du rail (8). Lorsque l'élément (1) est entrainé en rotation d'environ un quart de tour autour de l'axe, la base (52) est adaptée pour solidariser l'élément (1) avec le rail (8) et chaque fente (Fa1, Fa2) est adaptée pour coincer un panneau photovoltaïque (7, 7') par déformation élastique de la collerette (2) selon l'axe.

Description

ELEMENT ET METHODE DE FIXATION D'AU MOINS UN PANNEAU
PHOTOVOLT AÏQUE SUR UN RAIL ET INSTALLATION ET ENSEMBLE COMPRENANT AU MOINS UN TEL ELEMENT La présente invention concerne un élément de fixation d'un panneau photovoltaïque sur un rail, une méthode de fixation d'un panneau photovoltaïque sur un rail au moyen d'un tel élément de fixation, ainsi qu'une installation et un ensemble comprenant au moins un tel élément de fixation.
Il est connu d'utiliser des pinces pour fixer des panneaux photovoltaïques sur une structure porteuse composée de rails formant des longerons et des traverses, en fixant deux bords parallèles de chaque panneau photovoltaïque sur deux rails successifs parallèles. Il est possible de fixer avec ces pinces plusieurs panneaux photovoltaïques les uns à côté des autres, pour former une surface de panneaux photovoltaïques adjacents. Les pinces sont composées chacune d'un mors inférieur et d'un mors supérieur qui définissent deux fentes opposées dans lesquelles sont enserrés les bords de deux panneaux photovoltaïques adjacents. Un insert réalisé à partir d'un matériau synthétique souple est ajouté dans chaque fente pour éviter d'endommager les panneaux. En configuration assemblée, le mors inférieur est en appui sur un rail et une vis traverse à la fois les mors et le rail. Un écrou permet de verrouiller l'assemblage. Cependant, les pinces sont compliquées à manipuler et longues à assembler, l'utilisateur devant maintenir les mors de part et d'autre des panneaux solaires pour pouvoir insérer la vis et mettre en place l'écrou, tout en maintenant le panneau. D'autre part, les rails sont la plupart du temps inclinés pour optimiser l'ensoleillement des panneaux photovoltaïques et, lors du montage, l'utilisateur doit poser la pince sur le rail avant d'insérer la vis. Cependant, il peut arriver que la pince glisse sur le rail. Par ailleurs, la fabrication des pinces est coûteuse étant donné le nombre important de pièces qui les composent.
JP-A-2001 254 494 divulgue un élément de fixation d'un panneau sur un rail, comportant une collerette déformable élastiquement. Deux fentes sont définies entre la collerette et une tête de l'élément de fixation et sont prévues pour recevoir les bords respectifs de panneaux photovoltaïques. L'élément de fixation comprend une base qui est adaptée pour être glissée dans une rainure d'un rail. Le montage de cet élément de fixation est peu aisé car il est nécessaire de l'insérer dans une extrémité du rail et de le faire glisser jusqu'à son emplacement définitif, ce qui est peu aisé. De plus, cet élément de fixation nécessite l'emploi de rails comportant une rainure, ce qui est contraignant. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un élément de fixation d'un panneau photovoltaïque sur un rail, peu coûteux, facile à fabriquer, facile à manipuler et permettant un montage facile et rapide.
A cet effet, l'invention concerne un élément de fixation d'au moins un panneau photovoltaïque sur un rail, qui comporte :
- une collerette qui s'étend globalement dans un plan et qui est déformable élastiquement selon un axe sensiblement perpendiculaire au plan,
- une tête qui comprend une surface située en regard de la collerette,
- deux fentes qui sont définies entre la collerette et la surface de la tête et qui sont prévues pour recevoir les bords respectifs de panneaux photovoltaïques,
- une base qui présente une section non circulaire et qui est adaptée pour être insérée dans une ouverture du rail.
Lorsque l'élément est entraîné en rotation d'environ un quart de tour autour de l'axe, la base est adaptée pour solidariser l'élément avec le rail et chaque fente est adaptée pour coincer un panneau photovoltaïque par déformation élastique de la collerette selon l'axe.
Grâce à l'invention, la fixation du panneau photovoltaïque sur le rail est effectuée de manière aisée en insérant la base de l'élément de fixation dans l'ouverture du rail et en faisant tourner d'un quart de tour l'élément de fixation, ce qui verrouille à la fois l'élément de fixation sur le rail et le panneau photovoltaïque sur l'élément de fixation. De plus, lorsque l'élément de fixation est mis en place sur le rail, il est retenu avantageusement dans l'ouverture du rail et ne glisse pas ni ne bascule. De même, avant la fixation, lorsque l'opérateur pose le panneau photovoltaïque sur l'élément de fixation, ce dernier empêche le panneau photovoltaïque de glisser et le maintient ainsi en place de par son propre poids.
L'invention est particulièrement avantageuse lorsqu'elle est utilisée pour des fermes solaires comportant un grand nombre de panneaux photovoltaïques car les coûts des éléments de fixation et le temps montage sont multipliés.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel élément de fixation peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible :
- L'élément comporte en outre une colonne qui relie la base, la tête et la collerette et qui délimite le fond de chaque fente. Les fentes sont situées de part et d'autre de la colonne.
- La collerette comporte deux lames qui sont parallèles, incurvées, déformables élastiquement selon l'axe et qui délimitent les fentes à l'opposé de la tête. - La hauteur des fentes, mesurée parallèlement à l'axe, augmente de part et d'autre d'une zone centrale de chaque fente qui est attenante au fond de chaque fente.
- L'élément est pourvu de moyens de manœuvre pour l'entraînement en rotation de l'élément selon l'axe.
- L'élément comporte des moyens d'accroché d'au moins un câble électrique.
- L'élément comporte au moins un élément en relief qui constitue un point dur pour le blocage de la rotation de l'élément de fixation autour de l'axe, dans un sens tendant à désolidariser l'élément vis-à-vis du rail.
L'invention concerne également un ensemble de fixation qui comprend un tel élément de fixation ainsi qu'au moins une cale de réduction de la hauteur des fentes, mesurée selon l'axe.
L'invention concerne également une méthode de fixation d'au moins un panneau photovoltaïque sur un rail comportant une ouverture allongée, au moyen d'un tel élément de fixation. Cette méthode de fixation d'au moins un panneau photovoltaïque sur un rail, au moyen d'un tel élément de fixation, comprend des étapes dans lesquelles :
a) on introduit la base de l'élément de fixation dans une ouverture du rail de sorte que la collerette repose sur le rail,
b) on pose chaque panneau sur la collerette,
c) on fait tourner l'élément d'environ un quart de tour autour de l'axe pour solidariser l'élément avec le rail par la base et pour coincer chaque panneau photovoltaïque dans une des fentes par déformation élastique de la collerette selon l'axe.
L'invention concerne également une installation qui comprend au moins un rail qui comporte une ouverture non circulaire et au moins un panneau photovoltaïque, ainsi qu'au moins un tel élément de fixation ou au moins un tel ensemble de fixation.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un élément de fixation conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1 est une vue en perspective d'un élément de fixation conforme à l'invention ;
- La figure 2 est une vue en perspective, sous un autre angle, de l'élément de fixation de la figure 1 ;
- Les figures 3 à 6 sont respectivement des vues de face, de côté, de dessus et de dessous de l'élément de fixation de la figure 1 ; - La figure 7 est une vue en perspective éclatée d'une installation comprenant un rail et deux panneaux photovoltaïques représentés partiellement, ainsi que l'élément de fixation de la figure 1 ;
- La figure 8 est une vue en perspective, sous un autre angle, de l'installation de la figure 7 dans une configuration assemblée dans laquelle l'élément de fixation solidarise les panneaux photovoltaïques au rail ;
- la figure 9 est une vue en perspective, par en dessous, de l'installation de la figure 7 en configuration assemblée.
Les figures 1 à 6 montrent un élément de fixation 1 qui comprend une colonne 5 s'étendant le long d'un axe géométrique Z, une tête 4 et une collerette 2 qui s'étend autour de la colonne 5 dans un plan transversal PXY parallèle à des axes géométriques X et Y qui sont perpendiculaires à l'axe Z. La colonne 5, la tête 4 et la collerette 2 sont monobloc, c'est-à-dire formées d'une seule pièce. Le long de l'axe Z et du côté opposé à la tête 4 par rapport à la collerette 2, la colonne 5 comprend une portion d'ancrage 52 qui forme une base de l'élément de fixation 1 , prévue pour coopérer avec une ouverture 80 ménagée dans un rail 8. La colonne 5 est creuse et présente une surface externe de section circulaire. La colonne 5 est traversée par un orifice débouchant de section circulaire.
La description est orientée en considérant que les termes « supérieur », « haut » et « dessus » correspondent à une direction globalement parallèle à l'axe Z et allant de la base 52 vers la tête 4, c'est-à-dire une direction dirigée vers la partie haute des figures 1 à 4, tandis que les termes « inférieur », « bas » et « dessous » correspondent à une direction opposée.
L'élément de fixation 1 comporte une extrémité supérieure E1 et une extrémité inférieure E2. La tête 4 constitue l'extrémité supérieure E1 et la base 52 constitue l'extrémité inférieure E2. La collerette 2 est reliée à une zone centrale de la colonne 5, entre la tête 4 et la base 52.
Deux fentes supérieures Fa1 et Fb1 sont situées au dessus de la collerette 2 et sont délimitées entre la collerette 2 et la tête 4, de part et d'autre de la colonne 5.
La tête 4 est de forme allongée et s'étend perpendiculairement à la colonne 5, parallèlement à un axe géométrique X perpendiculaire à l'axe Z. La tête 4 comprend deux surfaces inférieures S4a et S4b coplanaires tournées vers la collerette 2.
L'élément de fixation 1 est globalement symétrique par rapport à un plan médian PYZ, passant par l'axe Z et par un axe géométrique Y perpendiculaire aux axes X et Z, et par rapport à un plan longitudinal PXZ qui passe par les axes X et Z. La base 52 comporte deux appendices latéraux identiques 52a et 52b situés de part et d'autre du plan médian PYZ et s'étendant en longueur le long de la colonne 5, parallèlement à l'axe Z, à partir de l'extrémité inférieure E2. Les appendices latéraux 52a et 52b comportent chacun une partie inférieure 520a et 520b biseautée. Le long de l'axe Z et dans une direction allant de la tête 4 vers la base 52, la section transversale des parties inférieures 520a et 520b décroît.
L'extrémité supérieure de chaque appendice latéral 52a et 52b est délimitée par une surface supérieure S52a ou S52b qui s'étend parallèlement au plan transversal PXY. Les surfaces supérieures S52a et S52b sont coplanaires.
Deux fentes inférieures Fa2 et Fb2 sont situées en dessous de la collerette 2 et sont délimitées entre la collerette 2 et les surfaces supérieures S52a et S52b des appendices latéraux 52a et 52b, de part et d'autre de la colonne 5.
Les figures 7 à 9 montrent une installation 10 dans laquelle deux panneaux photovoltaïques 7 et 7' d'épaisseur e7 sont fixés à un rail 8 d'épaisseur e8 par l'élément de fixation 1 . Sur les figures 7 à 9, les panneaux photovoltaïques 7 et 7' et le rail 8 sont représentés partiellement. Le rail 8 s'étend le long d'un axe longitudinal Y8 et comporte une ouverture 80 qui s'étend le long de l'axe Y8 et sépare une première portion 8c du rail 8, située d'un premier côté de l'axe longitudinal Y8, d'une deuxième portion 8d du rail 8, située de l'autre côté de l'axe longitudinal Y8.
L'ouverture 80 est de forme globalement circulaire et comporte deux encoches 82a et 82b de réception des appendices latéraux 52a et 52b, diamétralement opposées et centrées sur l'axe Y8. La forme biseautée des appendices latéraux 52a et 52b permet de faciliter l'insertion de la base 52 dans l'ouverture 80 du rail 8.
En configuration assemblée des panneaux photovoltaïques 7 et 7' sur le rail 8 au moyen de l'élément de fixation 1 , la collerette 2 est en appui sur le rail 8 autour de l'ouverture 80. Les panneaux photovoltaïques 7 et 7' sont coincés dans les fentes supérieures Fa1 et Fb1 . La portion 8c du rail 8 est coincée dans la fente inférieure Fa2 et la portion 8d du rail 8 est coincée dans la fente inférieure Fb2.
La collerette 2 comporte deux lames identiques 20a et 20b qui s'étendent chacune parallèlement à l'axe Y et qui s'étendent de part et d'autre du plan médian PYZ. Chaque lame 20a et 20b comporte deux extrémités situées de part et d'autre du plan longitudinal PXZ.
Comme bien visible aux figures 5 et 6, les lames 20a et 20b sont raccordées à la colonne 5 au moyen de deux éléments de liaison identiques 22c et 22d en forme de « T » qui comportent chacun un bras 222c ou 222d parallèle à l'axe Y et une barrette 224c ou 224d parallèle à l'axe X. Les bras 222c et 222d comportent chacun une extrémité interne raccordée à la colonne 5 et une extrémité externe raccordée à une zone centrale de la barrette 224c ou 224d correspondante. Chaque barrette 224c et 224d comporte deux extrémités latérales dont l'une est raccordée à une extrémité de la lame 20a et l'autre à une extrémité de la lame 20b. Ainsi, les lames 20a et 20b et les barrettes 224c et 224d forment une collerette rectangulaire qui est raccordée à la colonne 5 par les bras 222c et 222d.
Chaque lame 20a et 20b comporte une zone centrale 24a ou 24b située au milieu de la lame 20a ou 20b correspondante. La section transversale de chaque lame 20a et 20b est de forme rectangulaire. La largeur L20 de la section de chaque lame 20a et 20b, mesurée parallèlement à l'axe X, est plus grande que l'épaisseur e20 de chaque lame 20a et 20b, mesurée parallèlement à l'axe Z.
Chaque lame 20a et 20b est délimitée par une surface supérieure S201 a ou S201 b, tournée vers la tête 4, et par une surface inférieure S202a ou S202b, tournée vers la base 52. Comme bien visible à la figure 4, la surface supérieure S201 a ou S201 b de chaque lame 20a et 20b est convexe et la surface inférieure S202a ou S202b de chaque lame 20a et 20b est concave. La surface supérieure S201 a ou S201 b des lames 20a et 20b est plus incurvée que la surface inférieure S202a ou S202b des lames 20a et 20b. Ainsi, le long de l'axe Y, l'épaisseur e20 de chaque lame 20a et 20b augmente entre les extrémités de la lame 20a ou 20b et la zone centrale 24a ou 24b de cette lame 20a ou 20b. Au niveau de la zone centrale 24a ou 24b, l'épaisseur e20 est égale à une épaisseur maximale e20max et au niveau des extrémités des lames 20a et 20b, l'épaisseur e20 est égale à une épaisseur minimale e20min inférieure à l'épaisseur maximale e20max.
Les lames 20a et 20b sont ainsi conçues pour se déformer en flexion selon l'axe Z, parallèlement au plan médian PYZ. Les lames 20a et 20b sont déformables élastiquement selon la direction Z et lorsqu'une lame 20a ou 20b est soumise à un effort Fz parallèle à l'axe Z et dirigé de haut en bas, la lame 20a ou 20b fléchit. Lorsque l'effort Fz n'est plus présent, la lame 20a ou 20b retrouve sa position initiale. De plus, lorsqu'une lame 20a ou 20b est soumise à un effort de compression parallèle à l'axe Z, la lame 20a ou 20b s'écrase légèrement et lorsque l'effort de compression n'est plus présent, la lame 20a ou 20b retrouve ses dimensions initiales.
Comme visible à la figure 5, la colonne 5 est pourvue de deux ergots 50a et 50b adaptés pour coopérer avec un outil de forme complémentaire. Les ergots 50a et 50b constituent des moyens de manœuvre de l'élément de fixation 1 pour sa rotation autour de l'axe Z.
La surface extérieure de la colonne 5 comprend deux zones latérales 5a et 5b, situées de part et d'autre du plan médian PYZ et en regard des lames 20a et 20b, ainsi qu'une zone antérieure 5c et une zone postérieure 5d, situées de part et d'autre du plan longitudinal PXZ et en regard des éléments de liaison 22c et 22d.
La fente supérieure Fa1 est délimitée en haut par la surface inférieure S4a de la tête 4, en bas par la surface supérieure S201 a de la lame 20a et au fond par la zone latérale S5a de la colonne 5. De la même manière, la fente supérieure Fb1 est délimitée en haut par la surface inférieure S4b de la tête 4, en bas par la surface supérieure S201 b de la lame 20b et au fond par la zone latérale S5b de la colonne 5.
On note HF1 la hauteur des fentes supérieures Fa1 et Fb1 , mesurée parallèlement à l'axe Z. compte tenu de la forme convexe des surfaces supérieures S201 a et S201 b des lames 20a et 20b, la hauteur HF1 varie le long de l'axe Y. Plus précisément, la hauteur HF1 augmente de part et d'autre de la zone centrale 24a ou 24b de chaque lame 20a ou 20b. En d'autres termes, la hauteur HF1 est décroissante entre chaque extrémité de chaque lame 20a ou 20b et la zone centrale 24a ou 24b de la lame considérée 20a ou 20b.
On note Za ou Zb une zone centrale de chaque fente supérieure Fa1 ou Fb1 , délimitée en haut par la surface inférieures S4a ou S4b de la tête 4, en bas par la zone centrale 24a ou 24b de la lame 20a ou 20b considérée et au fond par la surface S5a ou S5b de la colonne 5. Les zones centrales Za et Zb sont attenantes respectivement au fond S5a ou S5b de chaque fente supérieure Fa1 et Fb1 . La hauteur HF1 augmente de part et d'autre de la zone centrale Za ou Zb de chaque fente supérieure Fa1 ou Fb1 .
Au niveau de la zone centrale Za ou Zb de chaque fente supérieure Fa1 ou Fa2, la hauteur HF1 est égale à une hauteur minimale HFI min, déterminée en fonction de l'épaisseur e7 des panneaux photovoltaïques 7 et 7' de manière à permettre le coincement des panneaux photovoltaïques 7 et 7' dans les fentes supérieures Fa1 et Fb1 par compression et flexion des lames 20a et 20b. En pratique, la hauteur minimale HF1 min est inférieure à l'épaisseur e7 des panneaux 7 et 7'.
Du côté des extrémités des lames 20a et 20b, la hauteur HF1 des fentes supérieures Fa1 et Fb1 , mesurée parallèlement à l'axe Z, est égale à une hauteur maximale HFI max qui est supérieure à l'épaisseur e7 des panneaux photovoltaïques 7 et 7', de manière à permettre l'insertion des panneaux 7 et 7' dans les fentes supérieures Fa1 et Fb1 .
L'épaisseur e222 des extrémités des barrettes 222c et 222d est égale à l'épaisseur maximale e20max des lames 20a et 20b de sorte que les zones centrales 24a et 24b des lames 20a et 20b sont coplanaires avec les surfaces supérieures S222 des barrettes 222c et 222d. La suite de la description concerne une méthode de fixation des panneaux photovoltaïques 7 et 7' sur le rail 8 au moyen de l'élément de fixation 1 . L'élément de fixation 1 peut également être utilisé pour fixer un seul panneau photovoltaïque 7 et T sur le rail 8, par exemple lorsqu'il s'agit d'un panneau photovoltaïque isolé ou situé au bord d'un ensemble de panneaux photovoltaïques disposés côté à côte.
Dans une étape a) correspondant à la figure 7, l'utilisateur insère la base 52 de la colonne 5 dans l'ouverture 80 du rail 8, en alignant l'axe X de l'élément de fixation 1 avec l'axe Y8 du rail 8, de manière à faire coïncider les appendices latéraux 52a et 52b avec les encoches 82a et 82b de l'ouverture 80.
Les parties d'extrémité des surfaces inférieures S202a et S202b des branches 20a et 20b sont alors en appui sur le rail 8, de part et d'autre des encoches 82a et 82b de l'ouverture 80, et les lames 20a et 20b sont orientées perpendiculairement à l'axe Y8 du rail 8. La base 52 de la colonne 5 retient l'élément de fixation 1 dans l'ouverture 80, ce qui empêche l'élément de fixation 1 de glisser, en particulier lorsque le rail 8 est incliné.
Puis, dans une étape b) successive à l'étape a), l'utilisateur pose les panneaux photovoltaïques 7 et T sur la collerette 2, en alignant approximativement une tranche 72 ou 72' de chaque panneau photovoltaïque 7 et 7' avec l'axe X de l'élément de fixation 1 . Les bords des panneaux photovoltaïques 7 et T sont alors en appui sur les éléments de liaison 22c et 22d. L'opérateur place la tranche 72 du panneau photovoltaïque 7 contre la zone antérieure 5c de la surface extérieure S5 de la colonne 5 et place la tranche 72' du panneau photovoltaïque 7' contre la zone postérieure 5d. Le contact entre les tranches 72 et 72' des panneaux 7 et 7' et la colonne 5 empêche les panneaux 7 et T de glisser, ce qui facilite l'installation.
Puis, dans une étape c) successive à l'étape b), l'opérateur fait tourner l'élément de fixation 1 autour de l'axe Z à l'aide de la tête 4, en maintenant les panneaux 7 et 7' immobiles. La forme arrondie de la surface extérieure S5 de la colonne 5 facilite le glissement des tranches 72 et 72' des panneaux photovoltaïques 7 et 7' contre l'élément de fixation 1 .
En variante, pour faire tourner l'élément de fixation 1 , l'opérateur peut utiliser un outil qui comporte deux rainures complémentaires aux ergots 50a et 50b.
L'opérateur fait tourner l'élément de fixation 1 d'environ 90° autour de l'axe Z, jusqu'à ce que l'axe Y de l'élément 1 soit globalement parallèle à l'axe longitudinal Y8 du rail 8. Une fois que l'élément de fixation 1 a pivoté de 90°, les panneaux photovoltaïques 7 et T se trouvent dans les fentes supérieures Fa1 et Fb1 et les appendices latéraux 52a et 52b sont retenus sous le rail 8. Les portions 8c et 8d du rail 8 sont alors coincées dans les fentes inférieures Fa2 et Fb2. Lors de la rotation de 90°, la collerette 2 et en particulier les lames 20a et 20b sont déformées élastiquement en flexion et en compression selon l'axe Z pour coincer efficacement les panneaux photovoltaïques 7 et 7' dans les fentes supérieures Fa1 et Fb1 , ce qui supprime les jeux entre l'élément de fixation 1 , les panneaux photovoltaïques 7 et 7' et le rail 8.
Etant donné qu'au niveau des zones centrales 24a et 24b des lames 20a et 20b les surfaces supérieures S201 a et S201 b des lames 20a et 20b sont coplanaires avec les surfaces supérieures des barrettes 222c et 222d, les panneaux photovoltaïques 7 et 7' ne se déplacent pas lors de la rotation de l'élément de fixation 1 .
A l'issue de l'étape c), d'une part, le rail 8 est coincé dans les fentes inférieures
Fa2 et Fb2, ce qui fixe l'élément de fixation 1 au rail 8, et d'autre part les panneaux photovoltaïques 7 et 7' sont coincés dans les fentes supérieures Fa1 et Fb1 , ce qui fixe les panneaux photovoltaïques 7 et 7' à l'élément de fixation 1 . De cette manière, l'élément de fixation 1 fixe les panneaux photovoltaïques 7 et 7' au rail 8.
En pratique, pour fixer de manière efficace chaque panneau photovoltaïque 7 ou
7', au moins deux éléments de fixation 1 sont utilisés pour fixer chacun des deux bords parallèles de chaque panneau 7 ou 7'.
Lorsque plusieurs éléments de fixation 1 sont utilisés pour fixer un ensemble de panneaux photovoltaïques 7 et 7, l'opérateur peut, en vue de réduire le temps d'installation, poser dans un premier temps tous les éléments de fixation 1 dans les ouvertures 80 des rails 8. Ensuite, l'opérateur pose chaque panneau photovoltaïque 7 et 7' sur la collerette 2 d'un des éléments de fixation 1 . Les panneaux photovoltaïques sont alors maintenus en place sans nécessiter l'intervention de l'opérateur, grâce à l'appui des tranches 72 et 72' des panneaux 7 et 7' contre la colonne 5. Enfin, l'opérateur serre tous les éléments de fixation 1 en les faisant tourner d'environ un quart de tour.
Dans le cas où l'élément de fixation 1 est utilisé pour fixer un seul panneau photovoltaïques 7 ou 7', la méthode de fixation est analogue à celle décrite ci-dessus, et le panneau 7 ou 7' peut être coincé indifféremment dans l'une des fentes supérieures Fa1 ou Fb1 .
Les surfaces inférieures des barrettes 224c et 224d comportent chacune une dent en relief 29a ou 29b en forme de prisme de section triangulaire. Lors de la rotation de l'élément 1 autour de l'axe Z dans un sens positif permettant la fixation des panneaux photovoltaïques 7 et 7', les dents 29 glissent sur le rail 8. Une fois que l'opérateur a fait tourner l'élément 1 d'un quart de tour dans le sens positif, les éléments 29a et 29b empêchent la rotation de l'élément de fixation 1 dans un sens négatif tendant à démonter l'élément de fixation 1 . Les dents 29a et 29b constituent ainsi un point dur. Pour repérer le sens de rotation positif, la tête 4 comporte deux repères visuels 49a et 49b orientés dans le sens de rotation positif.
L'élément de fixation 1 est robuste. En cas d'arrachement, par exemple lorsqu'un vent arrière tend à soulever les panneaux 7 et 7', l'élément de fixation 1 reste en place contre le rail 8 grâce aux appendices latéraux 52a et 52b qui sont coincés sous le rail 8. Les lames 20a et 20b ne sont alors pas sollicitées.
A l'issue de l'étape a), lorsque les lames 20a et 20b reposent sur le rail 8, seules les extrémités des lames 20a et 20b reposent sur le rail 8, étant donné la forme concave des surfaces inférieures 202a et 202b. Ainsi, les zones centrales 24a et 24b des lames 20a et 20b ne sont pas en contact avec le rail 8.
Lors de l'étape c), les panneaux 7 et 7' se logent dans les fentes supérieures Fa1 et Fb1 . Etant donné que l'épaisseur e7 des panneaux est légèrement supérieure à la hauteur minimale HFI min des fentes supérieures Fa1 et Fb1 , les panneaux 7 et 7' déforment les lames 20a et 20b en flexion. Les lames 20a et 20b se rapprochent du rail 8 et produisent un effort de serrage des panneaux 7 et 7' environ égal à 80 N, ce qui permet un bon maintien des panneaux 7 et 7' dans les fentes supérieures Fa1 et Fa2.
Les lames 20a et 20b sont conçues pour qu'à l'issue de l'étape c), la zone centrale 24a et 24b des lames 20a et 20b ne soit pas en contact avec le rail 8, de sorte que les lames 20a et 20b conservent une élasticité suffisante pour maintenir les panneaux correctement. Par exemple, l'espace libre entre les surfaces inférieures S202a et S202b des lames 20a et 20b et le rail 8, au niveau des zones centrales 24a et 24b des lames 20a et 20b, est de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres.
En configuration assemblée, lorsque les panneaux 7 et 7' sont soumis à un effort de compression Fz tendant à les plaquer contre le rail 8, par exemple lorsqu'une couche de neige est présente sur les panneaux 7 et 7', les panneaux 7 et 7' déforment davantage les lames 20a et 20b en flexion, de sorte que l'intégralité des surfaces inférieures S202a et S202b des lames 20a et 20b se plaque au contact du rail 8. Dès lors, les lames 20a et 20b constituent uniquement une cale d'épaisseur disposée entre les panneaux 7 et 7' et le rail 8. Les lames 20a et 20b transmettent l'effort de compression Fz au rail 8 et peuvent ainsi résister à des efforts de compression Fz relativement importants, par exemple de l'ordre de 2200 N.
Ainsi, les lames 20a et 20b ont un comportement mécanique analogue à une suspension de véhicule. Lorsque l'effort de compression Fz est relativement faible, les surfaces inférieures 202a et 202b des lames 20a et 20b sont espacées du rail 8 et le débattement élastique des lames 20a et 20b absorbe l'effort de compression Fz. Lorsque l'effort de compression Fz est suffisamment important pour plaquer les lames 20a et 20b contre le rail 8, les surfaces inférieures 202a et 202b viennent au contact du rail 8 et transmettent l'effort de compression Fz au rail 8.
L'effort de serrage des panneaux 7 et 7' dans les fentes supérieures Fa1 et Fa2, réalisé par les lames 20a et 20b, est dissocié de l'effort d'arrachement, qui est réalisé par les appendices latéraux 52a et 52b. Ceci favorise la résistance mécanique de l'élément de fixation 1 .
En variante, les ergots 50a et 50b peuvent être remplacés par une empreinte de section non circulaire, par un trou traversant ou par un lamage ayant une section non circulaire. Lorsque les panneaux sont installés en hauteur, il est avantageux de prévoir une empreinte pour la manœuvre de l'élément de fixation 1 située au niveau de l'extrémité inférieure E2 de l'élément 1 , de manière à permettre à l'opérateur de manœuvrer l'élément 1 par dessous.
Dans un autre mode de réalisation, l'élément 1 , au lieu d'être monobloc, est composé de plusieurs éléments assemblés entre eux. Par exemple, la collerette 2, la tête 4 et la colonne 5 peuvent être trois pièces séparées qui sont assemblées et, de manière optionnelle, entre lesquelles sont disposés des organes élastiques, par exemple des ressorts. Ceci permet d'améliorer la fixation des panneaux 7 et 7' du rail 8 en assurant une meilleure répartition des efforts.
Les panneaux 7 et 7' représentés sur les figures sont des panneaux non cadrés. En variante, il est possible d'utiliser l'élément de fixation 1 pour la fixation de panneaux photovoltaïques cadrés. Dans ce cas, la hauteur HF1 des fentes supérieures Fa1 et Fb1 est adaptée à la hauteur des cadres des panneaux photovoltaïques.
De manière facultative, l'élément de fixation 1 est associé à un jeu de cales non représenté qui permet d'utiliser un élément de fixation unique pour fixer à la fois des panneaux photovoltaïques cadrés ou non cadrés. Les cales sont alors disposées au niveau des fentes supérieures Fa1 et Fb1 pour en réduire la hauteur HF1 .
Lors de l'installation des panneaux photovoltaïques 7 et 7', les panneaux 7 et 7' sont branchés en série et sont reliés par des câbles électriques. De manière optionnelle, l'extrémité inférieure E2 de l'élément de fixation 1 est pourvue d'un système de fixation des câblés électriques. Par exemple, ce système de fixation se présente sous la forme de trois pions reliés à l'extrémité inférieure E2 et s'étendant parallèlement à l'axe Z, à l'opposé de la tête 4. Les pions délimitent ainsi un passage étroit pour un câble électrique. Eventuellement, pour favoriser le maintien des câbles électriques, l'extrémité inférieure des pions peut être pourvue d'une collerette qui empêche les câbles de glisser. Ce système de fixation permet d'accrocher facilement les câbles et les empêche de pendre sous les panneaux 7 et 7', ce qui est dangereux. En variante, les pions des fixations des câbles électriques peuvent être remplacés par un orifice permettant d'accrocher des moyens de fixation de câbles électriques, par exemple un collier.
Par exemple, l'élément 1 est fabriqué à partir de polyamide PA66 chargé en fibres de verre car il s'agit d'une matière plastique isolante, qui présente une bonne résistance aux rayons ultraviolets et aux températures comprises entre -40 °C et +90 'Ό. Ce matériau présente également une bonne résistance au fluage ainsi qu'une bonne tenue mécanique dans le temps.
La forme de l'ouverture 80 et de la base 52 peut être modifiée dans la mesure où elle permet le coincement de l'élément de fixation 1 après une rotation d'un quart de tour.
En outre, les différentes variantes décrites peuvent êtres combinées entre elles, au moins partiellement, pour donner d'autres modes de réalisation de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Elément (1 ) de fixation d'au moins un panneau photovoltaïque (7, 7') sur un rail (8), comportant :
- une collerette (2) qui s'étend globalement dans un plan (PXY) et qui est déformable élastiquement selon un axe (Z) sensiblement perpendiculaire au plan
(PXY),
- une tête (4) qui comprend une surface (S4a, S4b) située en regard de la collerette (2),
- deux fentes (Fa1 , Fb1 ) qui sont définies entre la collerette (2) et la surface (S4a, S4b) de la tête (4) et qui sont prévues pour recevoir les bords respectifs de panneaux photovoltaïques (7, 7'),
l'élément (1 ) étant caractérisé en ce qu'il comprend une base (52) qui présente une section non circulaire et qui est adaptée pour être insérée dans une ouverture (80) du rail (8), et en ce que, lorsque l'élément (1 ) est entraîné en rotation d'environ un quart de tour autour de l'axe (Z), la base (52) est adaptée pour solidariser l'élément (1 ) avec le rail (8) et chaque fente (Fa1 , Fa2) est adaptée pour coincer un panneau photovoltaïque (7, 7') par déformation élastique de la collerette (2) selon l'axe (Z).
2. - Elément (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'élément (1 ) comporte en outre une colonne (5) qui relie la base (52), la tête (4) et la collerette (2) et qui délimite le fond (5b, 5c) de chaque fente (Fa1 , Fa2) et en ce que les fentes (Fa1 , Fa2) sont situées de part et d'autre de la colonne (5).
3. - Elément (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la collerette (2) comporte deux lames (20a, 20b) qui sont parallèles, incurvées, déformables élastiquement selon l'axe (Z) et qui délimitent les fentes (Fa1 , Fa2) à l'opposé de la tête (4).
4. - Elément (1 ) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la hauteur (HF1 ) des fentes (Fa1 , Fb1 ), mesurée parallèlement à l'axe (Z), augmente de part et d'autre d'une zone centrale (Za, Zb) de chaque fente (Fa1 , Fa2) qui est attenante au fond (5b, 5c) de chaque fente (Fa1 , Fa2).
5. - Elément (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément (1 ) est pourvu de moyens de manœuvre (50a, 50b) pour l'entraînement en rotation de l'élément (1 ) selon l'axe (Z).
6.- Elément (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément (1 ) comporte des moyens d'accroché d'au moins un câble électrique.
7.- Elément (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément (1 ) comporte au moins un élément en relief (29a, 29b) qui constitue un point dur pour le blocage de la rotation de l'élément de fixation (1 ) autour de l'axe (Z), dans un sens tendant à désolidariser l'élément (1 ) vis-à-vis du rail (8).
8.- Ensemble de fixation, caractérisé en ce qu'il comprend un élément (1 ) selon l'une des revendications 1 à 7 ainsi qu'au moins une cale de réduction de la hauteur (HF1 ) des fentes (Fa1 , Fb1 ), mesurée selon l'axe (Z).
9.- Méthode de fixation d'au moins un panneau photovoltaïque (7, 7') sur un rail (8), au moyen d'un élément (1 ) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend des étapes dans lesquelles :
a) on introduit la base (52) de l'élément de fixation (1 ) dans une ouverture (80) du rail (8) de sorte que la collerette (2) repose sur le rail (8),
b) on pose chaque panneau (7, 7') sur la collerette (2),
c) on fait tourner l'élément (1 ) d'environ un quart de tour autour de l'axe (Z) pour solidariser l'élément (1 ) avec le rail (8) par la base (52) et pour coincer chaque panneau photovoltaïque (7, 7') dans une des fentes (Fa1 , Fa2) par déformation élastique de la collerette (2) selon l'axe (Z).
10.- Installation (10) comprenant au moins un rail (8) qui comporte une ouverture
(80) non circulaire et au moins un panneau photovoltaïque (7, 7'), caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un élément (1 ) selon l'une des revendications 1 à 7 ou au moins un ensemble de fixation selon la revendication 8.
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