FR2945561A1 - Systeme de fixation de modules photovoltaiques sur une surface de couverture et surface de couverture correspondante - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de fixation d'au moins un module photovoltaïque (P) sur une surface de couverture (S), notamment sur une toiture, ladite surface de couverture (S) comportant au moins deux éléments de couverture (2) adjacents fixés sur des pannes (3), le système étant caractérisé par le fait qu'il comporte : - une contre-panne (10) comprenant au moins un premier plan (16) de fixation de la contre-panne (10), deux deuxièmes plans (11) en élévation par rapport audit premier plan (16), agencés pour supporter au moins un module photovoltaïque (P) et un troisième plan (13) en élévation par rapport aux deuxièmes plans, délimité par deux parois latérales (12), l'ensemble du troisième plan (13) et des parois latérales (12) étant destiné à former une entretoise entre deux modules photovoltaïques, - des moyens de fixation (50, 60) destinés à être fixés sur la contre-panne (10) de manière à maintenir en place par pinçage le module photovoltaïque (P) sur la surface de couverture (S).

Description

Système de fixation de modules photovoltaïques sur une surface de couverture et surface de couverture correspondante. 1. Domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la fabrication de surfaces incluant des modules photovoltaïques pour la production d'électricité à partir de l'énergie solaire. Plus précisément, l'invention concerne la fixation des modules photovoltaïques sur des surfaces de couverture telles que des toitures, par exemple des toitures de bâtiments industriels, publics, agricoles ou d'habitation.

Les bâtiments, notamment industriels et agricoles, présentent généralement des surfaces de toiture vastes de telle sorte que ces surfaces peuvent accueillir un grand nombre de modules ou panneaux photovoltaïques. Par ailleurs, dans certains pays comme la France, le système de fixation des modules photovoltaïques peut être rentable par la revente de l'électricité produite s'il est intégré, c'est-à-dire s'il répond aux critères d'intégration définis par les organismes publics, ou au contraire non rentable ou peu rentable s'il n'est pas intégré, selon ces mêmes critères. 2. Art antérieur Dans le domaine de l'invention, divers systèmes ont été proposés par l'art antérieur pour permettre la fixation de modules photovoltaïques sur les surfaces de couverture telles que les toitures. Certains systèmes sont adaptés à des toitures de petite surface, et notamment à des toitures d'habitation en ardoises ou en tuiles. Ces systèmes sont souvent chers et s'adaptent mal aux grandes surfaces des toits de bâtiments industriels ou agricoles, par exemple, souvent réalisées avec des éléments de couverture tels que des bacs acier. On connaît d'autres systèmes de fixation qui sont rapportés sur des toitures déjà construites de telle sorte qu'il y a un risque pour que ces systèmes de fixation ne soient pas considérés comme étant intégrés, en particulier si les critères d'éligibilité deviennent plus stricts selon des critères futurs.

On connaît par exemple un système de fixation de modules photovoltaïques comprenant une pluralité de plots fixés sur la toiture à la façon d'un damier, chaque module photovoltaïque étant fixé sur quatre plots. 3. Objectif de l'invention Il existe un besoin pour disposer d'un système de fixation de modules photovoltaïques adapté à des grandes surfaces de toiture, par exemple des toitures de bâtiments industriels, publics ou agricoles. Il existe encore un besoin pour disposer d'un système de fixation de modules photovoltaïques qui soit intégré à la toiture.

II existe encore un besoin pour disposer d'un système de fixation de modules photovoltaïques qui soit relativement simple et bon marché pour une grande surface de pose des modules photovoltaïques. Il existe par ailleurs un besoin pour réduire les coûts générés par la construction d'une surface de couverture, notamment d'une toiture.

La présente invention vise notamment à répondre à tout ou partie de ces besoins. 4. Exposé de l'invention Système de fixation L'invention y parvient grâce à, selon l'un de ses aspects, un système de fixation d'au moins un module photovoltaïque sur une surface de couverture, notamment sur une toiture, ladite surface de couverture comportant au moins deux éléments de couverture adjacents fixés sur des pannes. Selon un aspect de l'invention, le système de fixation se caractérise par le fait qu'il comporte : - une contre-panne comprenant au moins un premier plan formant une base agencée pour permettre la fixation de la contre-panne sur au moins un élément de couverture et/ou sur au moins une panne, deux deuxièmes plans en élévation par rapport audit premier plan, lesdits deuxièmes plans étant agencés pour supporter au moins un module photovoltaïque et un troisième plan en élévation par rapport aux deuxièmes plans, délimité par deux parois latérales, l'ensemble du troisième plan et des parois latérales étant destiné à former une entretoise entre deux modules photovoltaïques, - des moyens de fixation destinés à être rapportés sur le module photovoltaïque et à être fixés sur la contre-panne de manière à maintenir en place par pinçage le module photovoltaïque sur la surface de couverture. Grâce à l'invention, on dispose d'un système de fixation d'au moins un module photovoltaïque sur une surface de couverture qui s'avère relativement simple à fabriquer et à installer. La partie du module photovoltaïque qui peut par exemple être destinée à être supportée par la contre-panne peut être sa bordure ou son cadre, notamment un bord inférieur destiné à venir reposer directement ou indirectement sur le deuxième plan et éventuellement un bord extérieur ou latéral, sensiblement perpendiculaire au bord inférieur, pouvant être destiné à venir reposer contre la paroi latérale de la contre-panne, directement ou indirectement. La contre-panne peut être fixée sur la ou les pannes sensiblement transversalement à celle(s)-ci. La contre-panne peut comporter de l'acier, notamment de l'acier laqué ou galvanisé. La laque éventuellement déposée sur la contre-panne ou la galvanisation peut assurer une protection longue durée contre la corrosion. La contre-panne peut présenter une épaisseur et donc une rigidité telles que les pannes peuvent être davantage espacées que dans l'art antérieur, ce qui permet de réduire les coûts de la toiture. La contre-panne peut être réalisée et travaillée de manière à accroître encore sa rigidité. Par exemple, la contre-panne peut être réalisée en acier laqué comprise entre 15 et 20 dixièmes de mm d'épaisseur, par exemple avec une couche de laque comprise entre 25 yim et 35 y m d'épaisseur. La forme de la contre-panne peut être agencée pour supprimer les remontées d'eau par capillarité ou ruissellement. La face inférieure de la contre-panne peut être recouverte d'un feutre, notamment un feutre anti- condensation, dont le rôle est de supprimer les phénomènes de condensation, ou un feutre de drainage, dont le rôle est d'évacuer les éventuelles eaux de condensation vers le bas de la pente. La contre-panne et les moyens de fixation peuvent être configurés pour contribuer au maintien sur la surface de couverture de deux modules photovoltaïques adjacents, ou plus. Dans ce cas, les deux deuxièmes plans sont agencés pour supporter les deux modules photovoltaïques adjacents, chaque deuxième plan pouvant supporter un module photovoltaïque. Dans ce cas également, les moyens de fixation sont configurés pour venir en regard de la contre-panne de manière à recouvrir au moins une partie des deux modules photovoltaïques adjacents, notamment une partie du bord supérieur des deux modules photovoltaïques adjacents. Le système de fixation peut comprendre au moins une pièce intercalaire isolante agencée pour être disposée sur au moins un deuxième plan de la contre- panne, de manière à former une isolation entre le deuxième plan et le module photovoltaïque. Additionnellement ou en variante, la pièce intercalaire isolante peut être agencée pour être disposée contre au moins une paroi latérale de la contre-panne, cette paroi latérale étant adjacente au deuxième plan, de manière à former une isolation entre la paroi latérale et le module photovoltaïque. La pièce intercalaire peut avoir une face autocollante pour faciliter les opérations de montage. En variante, elle peut être collée sur la contre-panne. La pièce intercalaire peut par exemple se présenter sous la forme d'une équerre venant en contact du deuxième plan et de la paroi latérale de la contre- panne d'une part et d'un bord inférieur et d'un bord latéral du module photovoltaïque d'autre part, de manière à éviter tout contact entre le module photovoltaïque et la contre-panne. La pièce intercalaire peut présenter deux côtés perpendiculaires entre eux, chaque côté ayant par exemple une longueur de 15 mm. Cette pièce intercalaire peut être réalisée en matière plastique. La pièce intercalaire peut avantageusement supprimer tout risque de corrosion des contre- pannes. En effet, le frottement entre les modules photovoltaïques et les contre-pannes, en particulier sous l'influence de la dilatation thermique, ou des légers mouvements différentiels sous l'influence par exemple du vent, peut détériorer la surface de contact des contre-pannes. Par ailleurs, lorsque les modules photovoltaïques présentent une bordure réalisée en aluminium et que les contre-pannes comportent de l'acier, le contact entre l'aluminium et l'acier pourrait créer un effet de pile modifiant la composition chimique des matériaux et détériorant ceux-ci. Grâce à la présence de la pièce intercalaire isolante entre la contre-panne et le module photovoltaïque, ces risques sont évités.

La contre-panne peut être réalisée d'une seule pièce, par exemple métallique comme indiqué plus haut, ou comporter une pluralité de pièces fixées entre elles. En particulier, la contre-panne peut comporter au moins deux pièces assemblées, la première pièce pouvant comporter par exemple le premier plan et un ou des deuxièmes plans, tandis que la deuxième pièce peut comporter le troisième plan et éventuellement les parois latérales de manière à ce que cette deuxième pièce forme l'entretoise, par exemple. Cette deuxième pièce peut par exemple être réalisée en plastique, et former également la pièce intercalaire précitée. Les moyens de fixation peuvent comprendre un profilé, notamment un profilé comportant de l'aluminium, rapporté sur le module photovoltaïque et une pluralité de vis, notamment des vis auto taraudeuses, par exemple en acier inoxydable, destinées à fixer ledit profilé à la contre-panne, notamment au troisième plan de la contre-panne. Le nombre de vis fixant le profilé à la contre-panne peut être égal à quatre.

Le profilé comporte par exemple de l'aluminium laqué comprise entre 10 et 15 dixièmes de mm d'épaisseur, la laque ayant par exemple une épaisseur de 25 m. Le profilé peut permettre d'éviter que des détritus, tels que des feuilles mortes, ne viennent s'accumuler entre deux modules photovoltaïques adjacents et risquent, à terme, de masquer une partie de la surface d'un module photovoltaïque et donc de rendre ce module inopérant ou de réduire son rendement. Le profilé peut se positionner sur deux modules photovoltaïques adjacents, ou présenter un profilé d'extrémité de champ photovoltaïque agencé pour fixer un seul module photovoltaïque. La contre-panne peut comporter au moins une ouverture permettant le passage de câbles, notamment de câbles électriques du ou des modules photovoltaïques. La ou les ouvertures peuvent être équipées de passe fils permettant le passage des câbles électriques en courant continu reliant les modules photovoltaïques entre eux pour former des branches ou strings. Le ou les modules photovoltaïques peuvent être du type comprenant un cadre, notamment un cadre en aluminium. Dans ce cas, les cadres des modules photovoltaïques doivent être, selon les normes de construction et d'installation, reliés à la masse. La contre-panne peut être agencée pour recevoir la fixation de la tresse de masse des cadres des modules photovoltaïques. Si les pannes sont métalliques, la contre-panne peut être reliée à la masse de la charpente par une autre tresse de masse. Si les pannes sont en bois, une tresse de masse peut relier chaque contre-panne et un câble de section adéquate peut relier l'ensemble des contre-pannes à la terre. Les modules photovoltaïques d'une même branche sont branchés en série par connexion directe des câbles sortant des boîtiers de connexion des modules photovoltaïques. Le pôle négatif du dernier module d'un string peut être ramené à proximité du pôle positif du premier module par un câble électrique pouvant être de classe II, unipolaire double isolation IP54, par exemple. La disposition des ouvertures des contre-pannes peut être réalisée de manière à minimiser la surface de la boucle créée par le câblage du string et donc les champs magnétiques induits, en minimisant ainsi le risque de déclenchement des protections électriques voire la destruction de l'installation. La paire de câbles ainsi constituée peut traverser la surface de couverture, notamment de toiture en rive, faîtage ou bas de pente, par exemple selon l'optimisation du calepinage électrique, par l'espace existant entre la contre-panne et l'élément de couverture pour être raccordée, sous la surface, par exemple au boîtier d'interconnexions courant continu prévu. Le système de fixation peut comporter des coiffes de rive réalisées, par exemple, en aluminium ou acier, notamment laqué.

Les vis auto taraudeuses peuvent être réalisées en un matériau tel que de l'acier inoxydable avec rondelle d'étanchéité choisi pour minimiser le risque de couple électrochimique aluminium/acier entre les matériaux à fixer. La contre-panne peut comprendre de plus une languette s'étendant sur au moins une portion voire toute la longueur de la contre-panne reliée au premier plan avec lequel elle forme un angle a pouvant être compris entre 150 et 170°, par exemple égal à environ 159°. Cette languette est destinée à être comprimée par un élément de couverture de manière à participer à l'étanchéité de la surface de couverture, en empêchant que l'eau ne migre par capillarité sous l'élément de couverture et donc ne goutte dans le bâtiment.

Surface de couverture L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects en combinaison avec l'aspect défini plus haut, une surface de couverture telle qu'une toiture, notamment d'un bâtiment industriel, public ou agricole, comprenant une pluralité de pannes, au moins deux éléments de couverture adjacents et au moins un système de fixation d'au moins un module photovoltaïque sur la surface de couverture tel que défini précédemment. Lesdits au moins deux éléments de couverture peuvent présenter un espace entre eux recouvert au moins partiellement par la contre-panne.

On dispose ainsi, grâce à l'invention, d'un système de fixation de modules photovoltaïques intégré à la toiture. De plus, le système de fixation participe efficacement à l'étanchéité de la toiture. La contre-panne peut être fixée à au moins un des deux éléments de couverture avec lequel elle est en contact. En particulier, un élément de couverture peut être fixé avec une contre-panne à une panne, par exemple à l'aide d'une même vis, notamment auto-taraudeuse, qui traverse l'élément de couverture et la contre-panne pour les fixer à une panne. Lorsqu'il y a un espace entre deux éléments de couverture, la contre-panne peut être fixée aux deux éléments de couverture adjacents de manière à ce que la surface de couverture soit étanche (en particulier à l'eau). Dans ce cas, l'étanchéité de la surface est assurée malgré l'espace existant entre deux éléments de couverture adjacents. La contre-panne et le ou les éléments de couverture peuvent être fixés entre eux par exemple par vissage, notamment par des vis auto taraudeuses avec 10 éventuellement une rondelle d'étanchéité. Les éléments de couverture peuvent comporter de l'acier, notamment de l'acier laqué. Ils peuvent présenter une forme ondulée par exemple. Les éléments de couverture peuvent consister, par exemple, en des bacs acier. Les éléments de couverture peuvent par exemple être réalisés en un 15 profilé d'acier laqué, par exemple d'une couleur bleu ardoise, la laque ayant par exemple une épaisseur de 25 um. L'épaisseur des éléments de couverture peut être de 63 ou 75 centièmes de mm. La laque, éventuellement déposée sur les éléments de couverture, peut assurer une protection longue durée contre la corrosion. 20 Les éléments de couverture peuvent présenter, par exemple, un profil comprenant au moins une onde, voire une pluralité d'ondes, notamment six ondes par exemple de 30 mm, de 35 mm ou de 40 mm de hauteur. L'espace entre le module photovoltaïque et les éléments de couverture, qui peut être formé par les ondes des éléments de couverture par exemple, peut créer un effet de cheminée qui 25 refroidit le module photovoltaïque et peut permettre d'améliorer ainsi le rendement de celui-ci. La face inférieure des éléments de couverture peut être recouverte d'un feutre, notamment d'un feutre anti-condensation ou de drainage. Les éléments de couverture peuvent avoir pour fonction d'assurer 30 l'étanchéité à l'eau de la surface de couverture. La surface de couverture formant une pente non nulle, l'eau de pluie ruisselle sur les éléments de couverture et peut être évacuée en bas de pente par une gouttière ou un chéneau, le cas échéant. Le recouvrement entre deux éléments de couverture adjacents peut être d'environ 200 mm, ce qui peut permettre d'éviter la pénétration d'eau par capillarité ou ruissellement à l'intérieur du bâtiment. Sur la surface de couverture, il est possible et parfois nécessaire de remplacer par endroits un élément de couverture opaque par un élément de couverture translucide ou transparent, réalisé par exemple en matériau plastique épais de manière à laisser passer la lumière extérieure. Les éléments de couvertures translucides ou transparents sont nécessaires par exemple pour les toitures de bâtiments agricoles, notamment ceux qui abritent des animaux. Dans ce cas, aucun module photovoltaïque ne sera disposé sur les éléments de couverture translucides ou transparents. Les éléments de couverture translucides peuvent présenter le même profil que les autres éléments de couverture. Ils peuvent avoir une résistance mécanique élevée étant par exemple réalisés en polyester 1200 joules. En variante, les éléments de couverture peuvent être remplacés par une costière de profil adaptée, par exemple sur les bâtiments industriels ou publics.

Les pannes constituent les poutres transversales formant le support de fixation des éléments de couverture et des contre-pannes. Grâce à l'invention et notamment à la présence de contre-pannes relativement rigides s'étendant sensiblement transversalement par rapport aux pannes, les pannes peuvent être fixées sur la charpente recouverte par la surface de couverture à une distance entre elles relativement grande par rapport à l'art antérieur, étant comprise par exemple entre 1,38m et 2m environ. Les pannes peuvent par exemple être réalisées en acier galvanisé, par exemple en profilé réalisé à froid de type connu sigma, par exemple de marque MULTIBEAM ou équivalent.

Les pannes sont prévues pour être aptes à supporter le poids de l'ensemble du système de fixation et des modules photovoltaïques selon les règles de construction CM66 ou Eurocode en vigueur. Il est bien entendu que les modules photovoltaïques ainsi que le câblage et autres éléments électriques ne sont pas limitatifs et peuvent être de tout type sans sortir du cadre de l'invention. Le système de fixation peut comprendre un faux cadre, par exemple pour améliorer l'esthétique de l'ensemble. Le faux cadre peut par exemple être réalisé en aluminium ou en acier, notamment laqué, destiné à être positionné en partie haute de la surface de couverture pour, en fonction du calepinage, assurer une cohérence esthétique aux rampes photovoltaïques permettant le positionnement du faîtage. Entre le haut du dernier module photovoltaïque en haut du rampant et le faux cadre, il peut y avoir une ouverture pour permettre à l'air circulant entre la couverture et les modules photovoltaïques de s'échapper et donc de créer un effet de cheminée. Si le faîtage est ouvert, cette ouverture peut ne pas être nécessaire.

Procédé L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de formation d'une surface de couverture destinée à recevoir au moins un module photovoltaïque comprenant les étapes suivantes : poser une première contre-panne, sensiblement transversalement à une panne, agencée pour supporter ledit au moins un module photovoltaïque, poser un premier élément de couverture et éventuellement le fixer sur ladite panne de manière à ce que la première contre-panne soit en contact avec le premier élément de couverture ; disposer une deuxième contre-panne en contact éventuel avec le premier élément de couverture, ledit premier élément de couverture séparant les première et deuxième contre-pannes, disposer éventuellement un deuxième élément de couverture de manière à laisser un espace non nul avec le premier élément de couverture, ledit espace étant couvert au moins partiellement par ladite contre-panne ; ù réitérer l'ensemble des étapes au moins une fois de manière à former ladite surface. Grâce au procédé de formation d'une surface selon l'invention, on peut préparer une toiture destinée à recevoir ultérieurement un ou des modules photovoltaïques.

L'invention a encore pour objet un procédé de fixation dudit au moins un module photovoltaïque sur une surface de couverture mettant en oeuvre les étapes du procédé de formation décrites précédemment, le procédé de fixation comportant les étapes suivantes : - poser un module photovoltaïque sur les première et deuxième contre-pannes adjacentes, éventuellement passer des câbles électriques dans des ouvertures des contre-pannes et/ou brancher les câbles des modules photovoltaïques en respectant les polarités, et notamment fixer la tresse de masse pré câblée sur le cadre du module photovoltaïque sur la contre-panne, - rapporter et fixer des moyens de fixation sur au moins chacune desdites deux contre-pannes adjacentes, de manière à maintenir par pinçage ledit module photovoltaïque. Le procédé de fixation peut comporter l'étape consistant à poser dans le sens de la pente plusieurs modules photovoltaïques juxtaposés, sur les première et deuxième contre-pannes, entre le bas et le haut de la pente de la surface de couverture. Cette rangée de modules photovoltaïques forme le rampant photovoltaïque. Le procédé de fixation peut comporter l'étape consistant à disposer, avant de poser le module photovoltaïque, une pièce intercalaire isolante sur au moins une contre-panne, de manière à ce qu'il n'y ait aucun contact direct entre le module photovoltaïque et la contre-panne. La surface de couverture présentant une pente non nulle, le procédé peut dans ce cas comporter l'étape consistant à fixer, sur au moins une contre-panne, un élément de retenue, tel qu'une vis, et à poser le module photovoltaïque en appui contre cet élément de retenue pour pouvoir le retenir en place sur la surface avant la fixation des moyens de fixation. L'étape de pose et de fixation des moyens de fixation peut consister en la pose d'un profilé sur un module photovoltaïque ou sur deux modules photovoltaïques adjacents séparés par une entretoise de la contre-panne formée par un plan supérieur et deux parois latérales délimitant ce plan supérieur, et à fixer le profilé à l'aide de vis notamment, sur la contre-panne, notamment sur ledit plan supérieur. La longueur d'un profilé de fixation peut être supérieure à celle d'un module photovoltaïque. Dans ce cas, on ne fixera le profilé que lorsque l'on aura disposé plusieurs, notamment deux ou trois, modules photovoltaïques l'un au-dessus de l'autre, dans le sens de la pente.

5. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de deux modes de réalisation, donnés à titre d'exemples illustratifs non limitatifs de l'invention, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 illustre schématiquement un premier mode de réalisation d'un système de fixation conforme à l'invention, selon une vue en perspective et partielle ; la figure 2 illustre schématiquement, selon une vue de dessus en perspective et partielle, une surface de toiture comprenant le système de fixation de la figure 1; la figure 3 illustre schématiquement un deuxième mode de réalisation d'un système de fixation conforme à l'invention, selon une vue en perspective et partielle ; la figure 4 illustre schématiquement, selon une vue de dessus en perspective et partielle, une surface de toiture comprenant le système de fixation de la figure 3 ; la figure 5 est une vue schématique en coupe transversale d'un exemple d'une contre-panne isolée ; et la figure 6 est une vue schématique en coupe transversale de la contre-panne de la figure 5 assemblée avec les autres éléments de la surface de couverture.

On a représenté sur les figures 1 et 2 un premier exemple de réalisation d'un système de fixation 1 d'au moins un module photovoltaïque P sur une surface de couverture S, conforme à l'invention. Dans l'exemple illustré, la surface de couverture S consiste en une toiture, notamment une toiture d'un bâtiment industriel, par exemple à pente de toit supérieure à 10% environ, ou d'un bâtiment agricole, par exemple pour de l'élevage (étable, poulailler) ou comme hangar. La surface de couverture comporte une pluralité d'éléments de couverture 2 dont deux sont visibles sur les figures 1 et 2. Ces deux éléments de couverture 2 sont adjacents, fixés sur des pannes 3, ou poutres transversales. Ces pannes 3 font partie de la charpente du bâtiment.

Les deux éléments de couverture 2 adjacents présentent entre eux un espace d'une distance e. La distance e peut, par exemple, être comprise entre 50 mm et 120 mm. Dans l'exemple illustré, les éléments de couverture 2, encore appelés bacs d'étanchéité, sont réalisés en profilé en acier laqué, par exemple de couleur bleu ardoise, par exemple de 63 ou de 75 centièmes de mm d'épaisseur présentant une pluralité d'ondes 4, au nombre de six dans cet exemple, même si elles ne sont pas toutes visibles sur la figure. Chaque onde 4 peut présenter une hauteur h comprise entre 35 mm et 45 mm environ, par exemple égale à 35 mm, 40 mm ou 45 mm. Les éléments de couverture 2 sont posés sur la surface de couverture S de manière à ce que les ondes 4 soient disposées sensiblement transversalement aux pannes 3, dans le sens de la pente de la surface de la couverture, notamment de manière à permettre le ruissellement de l'eau de pluie vers le bas de la surface de couverture. La face inférieure 5 ou encore face intérieure est recouverte, dans l'exemple illustré, d'un feutre anti-condensation ou d'un feutre de drainage, non visible sur les figures. Il est à noter que l'espace, formé entre les modules photovoltaïques P et les éléments de couverture 2 du fait de la présence des ondes 4, peut permettre la circulation de l'air sur la surface de couverture S permettant une bonne aération et un bon refroidissement des modules photovoltaïques P et donc un meilleur rendement de ceux-ci. Si deux éléments de couverture 2 sont juxtaposés dans le sens de la pente, l'un étant au-dessus de l'autre, la distance de recouvrement peut être supérieure à 150 mm, notamment environ égale à 200 mm de manière à éviter la pénétration d'eau par capillarité ou ruissellement à l'intérieur du bâtiment.

Le système de fixation 1 selon l'invention d'au moins un module photovoltaïque P sur une surface de couverture S comporte, dans l'exemple illustré, une contre-panne 10 disposée sur et même dans l'espace vide formé entre les deux éléments de couverture 2 adjacents. La contre-panne 10 est en contact avec au moins un, deux dans l'exemple illustré, éléments de couverture 2 adjacents. La contre-panne 10 est disposée dans l'espace entre les deux éléments de couverture 2 adjacents de manière à contribuer à l'étanchéité de la surface. La contre-panne 10 comprend au moins un premier plan 16 (deux dans cet exemple) formant une base agencée pour permettre la fixation de la contre-panne 10 sur au moins un élément de couverture 2. La contre-panne 10 comporte au moins un deuxième plan 11, au nombre de deux dans l'exemple illustré, en élévation par rapport au premier plan 16 s'étendant sensiblement parallèlement à la surface supérieure des modules photovoltaïques P lorsque ceux-ci sont disposés sur la surface de couverture S. Chaque premier plan 16 est relié à un deuxième plan 1 1 par une paroi 15 sensiblement verticale. La hauteur des parois 15 est prévue pour permettre le recouvrement d'une onde 4 par la contre-panne, avec un deuxième plan en appui sur le sommet d'une onde 4. Dans l'exemple illustré, les deux deuxièmes plans 11 s'étendent de part et d'autre de parois latérales 12 sensiblement perpendiculaires aux deuxièmes plans 11. Les deux parois latérales 12 sont elles-mêmes séparées par un troisième plan 13 en élévation par rapport aux deuxièmes plans et sensiblement parallèle aux deuxièmes plans 11. L'ensemble des parois latérales 12 et du troisième plan 13 est destiné à former une entretoise entre deux modules photovoltaïques adjacents. Dans l'exemple illustré, chaque deuxième plan 11 est agencé pour recevoir un module photovoltaïque, notamment un bord inférieur 20 d'un module photovoltaïque P. Dans cet exemple, une même contre-panne 10 est agencée pour supporter sur ces deuxièmes plans 11 deux modules photovoltaïques P adjacents comme illustré. Ces deux modules photovoltaïques P sont séparés par une distance environ égale à la largeur l du troisième plan 13 de la contre-panne 10. Dans l'exemple illustré, l'un des premiers plans 16 constitue la paroi de base d'un creux formé entre la paroi latérale 15 et une autre paroi latérale 17 sensiblement parallèle à la paroi latérale 15. Cette paroi latérale 17 est elle-même reliée à un plan 18 sensiblement parallèle au premier plan 16, en élévation vers l'extérieur. Le plan 18 est lui-même relié à une paroi d'extrémité 19 en biais par rapport à la paroi latérale 17, pointant vers le bas. La hauteur de la paroi 17 est prévue pour permettre le recouvrement du plan 18 de la contre-panne par une onde 4, éventuellement avec le sommet d'une onde 4 en appui sur le plan 18. L'autre premier plan 16 constitue une autre extrémité de la contre-panne 10. Ainsi, dans l'exemple illustré, il n'y a pas de symétrie dans la contre-panne 10. De plus, dans cet exemple, les deuxièmes plans 11 ne présentent pas la même largeur entre eux mais sont situés à la même hauteur, dans cet exemple. La forme de la contre-panne 10 dans cet exemple est réalisée de manière à assurer une grande rigidité à la contre-panne qui permet de porter les modules photovoltaïques et de participer à la solidité de la structure de telle sorte que les pannes peuvent être davantage espacées entre elles que dans l'art antérieur. La contre-panne 10 est réalisée, dans l'exemple illustré, en acier recouvert d'une couche de laque d'une épaisseur de 25 m, l'épaisseur de l'acier étant comprise entre environ 15 et 20 dixièmes de mm dans cet exemple. La laque déposée en couche sur la contre-panne 10 permet d'assurer une protection longue durée contre la corrosion. Grâce à sa forme et à son positionnement sur la surface de couverture S, la contre-panne 10 contribue à l'étanchéité de la surface de couverture. En effet, le recouvrement avec chacun des éléments de couverture adjacents est tel qu'il supprime les remontées d'eau par capillarité. Dans l'exemple illustré, les liaisons entre chacun des deux éléments de couverture 2 adjacents présentant un espace entre eux et la contre-panne 10 sont étanches. Dans l'exemple illustré, la face inférieure 25 ou intérieure de la contre- panne 10 est recouverte d'un feutre anti-condensation ou de drainage, non visible sur la figure, de manière à supprimer les phénomènes de condensation. Dans un autre mode de réalisation non illustré, la contre-panne ne comporte pas de feutre anti-condensation. La contre-panne 10 comporte (de façon non visible sur les figures dans un souci de clarté du dessin) au moins une ouverture voire une pluralité d'ouvertures équipées par exemple de passe fils. Ces ouvertures permettent le passage de câbles électriques en courant continu reliant les modules photovoltaïques entre eux pour former des strings. Les pannes 3 peuvent être fixées sur la charpente du bâtiment avec un entraxe compris entre 1,3m et 2 m, notamment entre 1,38 met 2 m par exemple. Elles peuvent être réalisées en acier galvanisé comme dans l'exemple illustré, en profilé à froid de type sigma connu, par exemple de marque MULTIBEAM ou équivalent. Les pannes 3 sont prévues pour supporter le poids d'environ 22 kg/m2 des éléments de couverture 2, contre-pannes 10 et modules photovoltaïques P, en conformité avec les règles de construction CM66 ou Eurocode. Lorsqu'une toiture existante est remplacée par la surface de couverture selon l'invention, on vérifie au préalable que les pannes de la toiture peuvent être réutilisées. Si tel n'est pas le cas, on les remplace. Les pannes 3 peuvent en variante, non illustrée, être réalisées en bois.

Dans l'exemple illustré, une pièce intercalaire 30 réalisée dans un matériau isolant tel qu'un matériau plastique est placée entre le module photovoltaïque P et la contre-panne 10, notamment entre le bord inférieur 20 du panneau photovoltaïque P et le deuxième plan I l de la contre-panne 10. Dans l'exemple illustré, la pièce intercalaire 30 se présente sous forme d'une équerre comprenant deux branches 31 et 32 perpendiculaires entre elles. La branche 31 s'intercale entre le bord inférieur 20 du module photovoltaïque P et le deuxième plan 11 de la contre-panne 10, tandis que la branche 32 s'intercale entre le bord latéral 21 du module photovoltaïque P et la paroi latérale 12 de la contre-panne 10, de telle sorte qu'il n'y ait aucun contact direct entre le module photovoltaïque et la contre-panne 10. Les branches 31 et 32 sont dans cet exemple de longueurs égales, notamment égales à 15mm chacune environ. Le cadre (ou bordure) du module photovoltaïque P est généralement réalisé en aluminium, et la contre-panne 10 est, dans l'exemple illustré, réalisée en acier laqué, de telle sorte que la pièce intercalaire 30 permet de supprimer tout risque de corrosion de la contre-panne 10, corrosion qui pourrait avoir lieu en raison du frottement direct du module photovoltaïque et de la contre-panne, en particulier sous l'influence de la dilatation thermique ou des légers mouvements différentiels sous l'influence par exemple du vent, et en raison d'un couple chimique galvanique entre l'aluminium du cadre du module photovoltaïque P et l'acier de la contre-panne 10. Les éléments de couverture 2 et les contre-pannes 10 sont fixés entre eux et éventuellement avec les pannes 3 comme illustré à l'aide par exemple de vis 40 auto taraudeuses avec rondelle d'étanchéité, deux vis 40 étant visibles sur la figure 1. La fixation des contre-pannes 10 et des éléments de couverture 2 peut être différente sans sortir du cadre de l'invention.

Pour fixer les modules photovoltaïques P sur la surface de couverture S, on rapporte sur les modules photovoltaïques P de la contre-panne 10, des moyens de fixation destinés à être fixés sur la contre-panne 10, de manière à maintenir en place par pinçage le module photovoltaïque P sur la surface de couverture S.

Dans l'exemple illustré, les moyens de fixation comportent un profilé 50, en forme d'oméga dans cet exemple, comprenant dans l'exemple illustré, deux bords 51 sensiblement dans le même plan venant en contact avec le bord supérieur 22 du cadre du module photovoltaïque P. Les deux bords 51 du profilé 50 sont séparés par un creux formé d'une paroi 52 sensiblement parallèle aux bords 51. Les bords 51 et la paroi 52 du profilé 50 sont reliés par les parois latérales 53 s'étendant de part et d'autre de la paroi 52. Le profilé 50 est réalisé, dans l'exemple illustré, d'aluminium laqué d'une couche de laque d'une épaisseur de 25 Frm. Le profilé a une épaisseur comprise entre environ 10 et 15 dixièmes de mm dans cet exemple. Le rôle du profilé 50 est de venir en regard du bord supérieur 13 de la contre-panne 10 par la paroi 52 pour permettre la fixation du profilé 50 sur la contre-panne 10. Les modules photovoltaïques P sont maintenus sur la surface de couverture S par la fixation du profilé 50 sur les contre-pannes 10 à l'aide de vis 60 de fixation dont une est visible sur la figure 1, qui peuvent être par exemple au nombre de quatre, ces vis étant, par exemple, auto taraudeuses et positionnées à environ 150 mm du bas et du haut des modules photovoltaïques. P. La paroi 52 du profilé 50 et le troisième plan 13 de la contre-panne 10 peuvent être en contact ou non l'une avec l'autre. Sur la figure 2, on a représenté le système de fixation dépourvu du profilé 50 de telle sorte que l'on aperçoit le troisième plan 13 de la contre-panne 10.

Même s'il n'est pas visible, dans l'exemple illustré, un faux cadre en aluminium ou en acier, éventuellement laqué, peut être positionné en partie haute de la surface de couverture S pour, en fonction du calepinage, assurer une cohérence esthétique aux rampants photovoltaïques et y permettre un positionnement du faîtage.

Entre le haut du dernier module photovoltaïque situé en haut de rampant et le faux cadre, il peut y avoir une ouverture pour permettre à l'air circulant entre la couverture et les modules de s'échapper et donc de créer un effet de cheminée. Si le faîtage est ouvert, cette ouverture supplémentaire n'est pas nécessaire. La couleur des éléments de couverture 2, des contre-pannes 10 et des profilés 50 peut être homogène par exemple de couleur ardoise RAL 5008, soit une couleur proche de celle des cellules photovoltaïques de manière à conférer à l'ensemble un aspect visuel esthétique et cohérent.

Il peut y avoir un espace entre le sommet d'une onde 4 d'un élément de couverture 2 et le module photovoltaïque. Pour former une surface de couverture S destinée à recevoir au moins un module photovoltaïque P, on peut procéder de la manière suivante, au moins une voire au moins deux fois. On pose une première contre-panne 10 agencée pour supporter ledit au moins un module photovoltaïque P. On peut fixer cette contre panne sur une ou plusieurs pannes. On pose un premier élément de couverture 2. On le fixe éventuellement sur une panne 3. Le premier élément de couverture 2 est positionné de manière à ce que la contre-panne 10 soit en contact avec le premier élément de couverture 2. Plus précisément, on positionne la dernière onde 4 présente à l'extrémité du premier élément de couverture 2 posé de façon à lui permettre de chevaucher la contre-panne 10. On dispose une deuxième contre-panne 10 à côté du premier élément de couverture 2, de la même manière par exemple que la première contre-panne vis- à-vis du premier élément de couverture 2. On peut ensuite poser un deuxième élément de couverture 2 à distance du premier élément de couverture, cet espace étant couvert au moins partiellement par la deuxième contre-panne 10, voire complètement dans l'exemple illustré. Le deuxième élément de couverture est disposé de telle sorte que l'onde 4 présente à son extrémité (du côté de la contre-panne) vienne chevaucher le plan 18 de la deuxième contre-panne. Les éléments de couverture 2 peuvent être fixés par des vis auto taraudeuses avec rondelle d'étanchéité sur les pannes 3, selon les règles de l'art et les spécifications fournisseurs.

Pour fixer au moins un module photovoltaïque P sur une surface de couverture ainsi formée S, on peut procéder de la manière suivante. On pose un module photovoltaïque P sur les première et deuxième contre-pannes 10 adjacentes, séparées entre elles par au moins un élément de couverture 2, en fonction des dimensions des éléments de couverture 2 et des modules photovoltaïques P. Ces dimensions peuvent être choisies de manière à ce que la largeur des éléments de couverture 2 soit égale à la largeur des modules photovoltaïques. On rapporte et on fixe des moyens de fixation sur au moins chacune des première et deuxième contre-pannes 10 adjacentes, de manière à maintenir par pinçage le module photovoltaïque P. On peut également passer les câbles électriques dans les ouvertures réalisées dans les contre-pannes et/ou brancher les câbles des modules photovoltaïques en respectant les polarités, fixer la tresse de masse pré câblées sur le cadre du module photovoltaïque sur la contre-panne.

On peut fixer une extrémité de la tresse de masse sur la partie visible et accessible de la contre-panne, située au-dessus ou en dessous du module photovoltaïque que l'onvient de poser, par rapport à l'axe du rampant photovoltaïque. La longueur du profil de fixation, de même que la longueur de la contre- panne, peut être supérieure à celle du module photovoltaïque de telle sorte que l'on peut être amené à ne fixer le profil de fixation qu'une fois plusieurs, notamment deux ou trois, modules photovoltaïques posés sur la surface de couverture dans le sens de la pente du rampant. Dans l'exemple illustré et comme décrit plus haut, les moyens de fixation comprennent le profilé 50.

Avant de disposer le module photovoltaïque P, on peut poser une pièce intercalaire isolante 30 sur le deuxième plan 11 d'une ou des deux contre-pannes 10 de manière à ce qu'il n'y ait aucun contact direct entre le module photovoltaïque P et la ou les contre-pannes 10.

Pour maintenir en place le module photovoltaïque P et en attendant de rapporter le profilé 50 et de le fixer sur la contre-panne 10, on peut disposer sur la contre-panne 10 un élément de retenue 70 tel qu'une vis de manière à maintenir en place le module photovoltaïque P le temps de la fixation, la surface S étant généralement pentue et non horizontale. Une telle vis 70 est visible sur la figure 1. A la fin du procédé, on peut positionner le faux cadre et des coiffes de vis ou rives. Ces coiffes peuvent être en aluminium laqué. Un autre exemple de réalisation a été illustré sur les figures 3 et 4. Ce second mode de réalisation est mis en oeuvre, par exemple sur des toitures de bâtiments tels que des étables ou des fumières, présentant un léger espace entre deux éléments de couverture 2 adjacents, de manière à permettre l'aération et la ventilation du bâtiment pour évacuer les vapeurs et autres miasmes, permettant ainsi à l'air de l'étable ou de la fumière d'être plus sain. Ce deuxième mode de réalisation diffère du premier en ce que la contre- panne 10 présente une forme permettant de contribuer à l'étanchéité de la surface de couverture S sans toutefois obturer complètement l'espace formé entre deux éléments de couverture adjacents 2, comme on peut le voir sur la figure 3 en particulier. Comme dans le premier mode de réalisation, la contre-panne 10 comporte deux deuxièmes plans 11 agencés pour supporter un module photovoltaïque P. Les deuxièmes plans sont parallèles entre eux, séparés par deux parois latérales 12 et un troisième plan 13 en élévation par rapport aux deuxièmes plans. Le troisième plan 13 peut servir à la fixation d'un profilé 50 identique à celui du premier mode de réalisation mais non représenté dans l'exemple illustré dans un souci de clarté du dessin.

Dans cet exemple de réalisation, l'un des deuxièmes plans 11 constitue une extrémité latérale de la contre-panne 10 tandis que l'autre deuxième plan 11 est relié par une paroi latérale 15 sensiblement parallèle à la paroi latérale 12 à un premier plan 16 sensiblement parallèle aux deuxièmes plans 11 et au troisième plan 13, en contrebas par rapport à ceux-ci. Ce premier plan 16 est en partie en contact avec un élément de couverture 2 avec lequel il est fixé à l'aide d'une vis 40 dans l'exemple illustré. Dans cet exemple, le premier plan 16 forme l'autre extrémité latérale de la contre-panne 10. Il est à noter que les figures 1 et 2 présentent des dépassements notamment des contre-pannes 10 et éléments de couverture 2 par rapport aux modules photovoltaïques P tandis que sur les figures 3 et 4, aucun dépassement n'est visible. En bas de pente, il peut n'y avoir aucun dépassement des contre-pannes 10 et éléments de couverture 2 par rapport aux modules photovoltaïques les plus bas. Les figures 1 et 2 ont été ainsi illustrées pour mieux montrer les différents éléments de la surface de couverture, sans que ces dépassements ne soient nécessairement réalisés dans la réalité. Dans l'exemple illustré sur les figures 5 et 6, la contre-panne 10 correspond à celle des figures 3 et 4, comprenant un premier plan 16, deux deuxièmes plans Il, des parois latérales 12 et un troisième plan 13, ces derniers formant ensemble une entretoise. La contre-panne 10 comprend de plus une languette 9 s'étendant sur toute la longueur de la contre-panne reliée au premier plan 16 avec lequel elle forme un angle oc pouvant être compris entre 150 et 170°, par exemple égal à environ 159°. Cette languette 9 est comprimée, comme visible sur la figure 6, par un élément de couverture 2 de telle sorte qu'elle se trouve alors sensiblement dans le prolongement du premier plan 16. Le rôle de cette languette 9 est d'éviter que l'eau ne migre par capillarité sous l'élément de couverture et donc ne goutte dans le bâtiment. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits. La contre-panne 10 peut présenter une forme différente, de même que les éléments de couverture, sans sortir du cadre de l'invention.

La contre-panne peut être réalisée d'une seule pièce, par exemple métallique comme indiqué plus haut, ou comporter une pluralité de pièces fixées entre elles. En particulier, la contre-panne peut comporter au moins deux pièces, la première pièce pouvant comporter par exemple le premier plan et un ou des deuxièmes plans, tandis que la deuxième pièce peut comporter le troisième plan et éventuellement les parois latérales de manière à ce que cette deuxième pièce forme l'entretoise, par exemple. Cette deuxième pièce peut par exemple être réalisée en plastique, et former également la pièce intercalaire précitée. L'espace entre deux éléments de couverture adjacents recouverts au 10 moins partiellement par une contre-panne peut être non nul. Dans toute la description, l'expression comportant un doit être comprise comme étant synonyme de l'expression comportant au moins un , sauf si le contraire est spécifié.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS1. Système de fixation d'au moins un module photovoltaïque (P) sur une surface de couverture (S), notamment sur une toiture, ladite surface de couverture (S) comportant au moins deux éléments de couverture (2) adjacents fixés sur des pannes (3), le système étant caractérisé par le fait qu'il comporte : une contre-panne (10) comprenant au moins un premier plan (16) formant une base agencée pour permettre la fixation de la contre-panne (10) sur au moins un élément de couverture (2) et/ou sur au moins une panne (3), deux deuxièmes plans (11) en élévation par rapport audit premier plan (16), lesdits deuxièmes plans (11) étant agencés pour supporter au moins un module photovoltaïque (P) et un troisième plan (13) en élévation par rapport aux deuxièmes plans, délimité par deux parois latérales (12), l'ensemble du troisième plan (13) et des parois latérales (12) étant destiné à former une entretoise entre deux modules photovoltaïques, des moyens de fixation (50, 60) destinés à être rapportés sur le module photovoltaïque (P) et à être fixés sur la contre-panne (10) de manière à maintenir en place par pinçage le module photovoltaïque (P) sur la surface de couverture (S).
2. 2. Système selon la revendication 1, comprenant au moins une pièce intercalaire (30) isolante agencée pour être disposée sur au moins un deuxième plan (Il) en vue de former une isolation entre le deuxième plan (11) et le module photovoltaïque (P).
3. 3. Système selon la revendication précédente, dans lequel ladite pièce intercalaire (30) est agencée pour être disposée contre au moins une paroi latérale (12) adjacente audit deuxième plan (11) en vue de former une isolation entre la paroi latérale (12) et le module photovoltaïque (P).
4. 4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de fixation (50, 60) comprennent un profilé (50) rapporté sur le module photovoltaïque et une pluralité de vis (60), notamment des vis auto taraudeuses, destinées à fixer ledit profilé (50) à la contre-panne (10), notamment au troisième plan (13) de la contre-panne (10).
5. 5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la contre-panne (I0) comporte au moins une ouverture permettant le passage de câbles.
6. 6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la contre-panne comporte de l'acier, notamment de l'acier laqué ou galvanisé.
7. 7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la contre-panne (10) comprend une languette (9) s'étendant sur au moins une portion de la longueur de la contre-panne, reliée au premier plan (16) avec lequel elle forme un angle a pouvant être compris entre 150° et 170°, notamment égal à environ 159°.
8. 8. Surface de couverture (S), telle qu'une toiture, comprenant une pluralité de pannes (3), au moins deux éléments de couverture (2) adjacents et un système de fixation d'au moins un module photovoltaïque sur ladite surface tel que défini dans l'une quelconque des revendications précédentes.
9. 9. Surface selon la revendication précédente, dans laquelle lesdits deux éléments de couverture (2) présentent un espace entre eux recouvert au moins partiellement par ladite contre-panne (10).
10. 10. Surface selon la revendication précédente, dans laquelle la contre-panne (10) est fixée aux deux éléments de couverture (2) adjacents de manière à ce que la surface de couverture (S) soit étanche.
11. 11. Surface selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans laquelle les éléments de couverture (2) comportent de l'acier, notamment de l'acierlaqué, et présentent une forme ondulée.