FR2976304A1 - Dispositif de fixation pour tuile solaire - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif de fixation pour tuile solaire de 4 mm d'épaisseur, comprenant pour une tuile au moins trois crochets de fixation (3) des tuiles en combinaison avec de cales correspondantes (4) de positionnement des crochets et d'appui des tuiles. En outre, les crochets (3) sont renforcés par des dimensions adaptées en épaisseur et largeur et/ou comprennent des moyens de renforts.

Description

DISPOSITIF DE FIXATION POUR TUILE SOLAIRE

L'invention concerne un dispositif de fixation pour tuile solaire photovoltaïque.

On entend par tuile solaire photovoltaïque, un élément photovoltaïque plat assurant les fonctions communes de module photovoltaïque et de couverture pour un toit de construction à la manière d'une tuile usuelle ou ardoise ou autre élément de couverture similaire. La couverture de toit est Io assurée de manière connue par le recouvrement partiel des éléments entre eux.

Une tuile solaire est fabriquée à partir de cellules en silicium mono ou poly-cristallin feuilletées généralement entre deux substrats constituant les 15 faces avant et arrière de la tuile, la face avant étant formée d'un substrat transparent en verre agencé en regard du rayonnement solaire incident, et la face arrière faite d'un substrat polymérique.

Actuellement, lorsqu'un toit intègre des panneaux solaires 20 photovoltaïques, ceux-ci sont formés de modules qui sont rapportés par dessus les éléments de couverture ou bien agencés de manière étanche dans des ouvertures aux dimensions idoines établies après retrait des éléments de couverture existants du toit. Ces panneaux forment des surépaisseurs et ne sont pas particulièrement esthétiques. 25 Aussi, le marché des dispositifs photovoltaïques propose a vu apparaître des produits de remplacement se présentant sous forme de tuiles solaires photovoltaïques. Ces tuiles ont l'avantage de fournir des surfaces de couverture plates intégrant la fonction de production d'énergie solaire. 30 Les tuiles utilisées actuellement sont faites à partir de substrats verriers de 6 mm d'épaisseur qui sont fixés à l'aide de systèmes tels que ceux décrits dans le brevet européen EP1362967B1. De tels systèmes de fixation comprennent des crochets dont la section est en forme de S, et des rails de support sur lesquels sont fixés les crochets. Les rails de support sont rendus solidaires des pannes de la charpente. Les crochets sont agencés perpendiculairement aux rails, chaque crochet présentant une extrémité fixée au rail, tandis que la seconde extrémité s'étend dans un plan supérieur et parallèle à la première extrémité. La seconde extrémité du Io crochet présente un retour dans lequel est inséré par coincement le bord inférieur d'un substrat verrier.

Ces tuiles et leur système de fixation doivent répondre à des critères de résistante mécanique, notamment de façon à résister à une charge de is neige ou d'arrachement au vent.

Aussi tout nouveau système de fixation pour tuiles solaires est testé pour répondre à ces critères, et en particulier à la norme IEC 61215.

20 Afin de gagner en poids de toiture sur une construction, il a été envisagé de réduire l'épaisseur des substrats en passant de 6 mm à 4 mm. Des tests de dépression simulant l'arrachement au vent (sous 2400 Pa) ont été effectués sur des tuiles solaires d'épaisseur de 4 mm assemblées par les systèmes de fixation connus du type à crochets tels que décrits dans le 25 brevet ci-dessus EP1362967B1 et commercialisés par la société Swiss Solar System sous la dénomination MegaSlate®.

Or, il s'est avéré que ces crochets habituellement utilisés pour des substrats de 6 mm n'ont pas été suffisamment résistants, subissant de 30 très fortes déformations de leur matériau plastique constitutif. En outre, les substrats verriers eux-mêmes se sont déformés, ce qui, combiné à la dégradation desdits crochets, a conduit au déchaussement des tuiles.

Par ailleurs, cet inconvénient a été montré pour une pression qui reste bien inférieure à la pression requise minimale de 2400 Pa à laquelle doit résister une toiture.

La société Swiss Solar System a néanmoins conçu un produit répondant à la norme, tout en utilisant des substrats d'épaisseur réduite à 5mm. A cet io égard, d'une part la zone de recouvrement entre tuiles a été réduite en passant de 120 mm à 50 mm, et d'autre part des cales ont été disposées sous les tuiles au niveau des crochets.

Cependant, la diminution de la zone de recouvrement entre tuiles is d'épaisseur de 5 mm s'est avéré préjudiciable à la bonne étanchéité du toit, telle que constatée en particulier lors de tests par le Centre Technique Matériaux Naturel de Couverture (CTMNC) de Paris.

Ainsi, il a été mis en évidence que si l'étanchéité reste correcte au regard 20 d'un recouvrement de 120 mm pour des pentes relativement faibles (14% pour du vent de face et 6% pour du vent latéral), l'étanchéité n'est pas obtenue avec un recouvrement de 50 mm.

L'invention a donc pour but de proposer une solution de système de 25 fixation pour tuiles solaires photovoltaïques dont les substrats verriers peuvent présenter si besoin une épaisseur inférieure à 6 mm, réduisant par conséquent le poids de la toiture, tout en répondant aux normes de sécurité des toitures solaires. En outre, la réduction d'épaisseur améliore la transmission lumineuse du verre. 30 Le dispositif de fixation pour tuiles solaires de l'invention comporte au moins un crochet de forme allongée dont la section a une forme générale en S, présentant une âme de fixation, une surface d'appui parallèle à l'âme, une aile reliant l'âme à la surface d'accueil de manière orthogonale s à celles-ci et correspondant à la zone de pliage du S, la surface de support étant destinée à porter une tuile dite supérieure et servant à la reprise des efforts de pression subies par la tuile tel qu'un chargement de neige, et en extrémité de la surface de support, à l'opposé de l'aile, un retour coudé en direction de l'aile pour ménager un logement destiné au Io maintien de la tuile dans le sens du rampant en fournissant une butée d'arrêt et assurant à la tuile une tenue à la dépression tel que le vent. Le dispositif est caractérisé en ce que le crochet est renforcé par des dimensions adaptées en épaisseur et largeur et/ou comprend des moyens de renforts. 15 On entend par « inférieur » et « supérieur » dans la suite de la description, des qualificatifs relatifs à des éléments d'une toiture considérés dans leur position montée l'un au dessus de l'autre selon la pente d'un toit.

20 Les qualificatifs « externe » et « interne » sont relatifs aux faces d'éléments considérés dans leur position montée dans la toiture, respectivement, disposées en regard de l'environnement extérieur et de manière opposée, vers l'intérieur de l'habitation.

25 La « hauteur » s'entend de la dimension qui est orthogonale au plan de la toiture.

Le crochet présente un corps allongé présentant deux faces principales parallèles, l'une destinée à être en regard de l'environnement extérieur de 30 la toiture dans la position montée du crochet et dite « face avant » ou 25 2976304 s externe, et l'autre opposée, dite « face arrière » ou interne destinée à être en regard de la charpente.

La « longueur » du crochet s'entend par la grandeur dimensionnelle selon s l'extension longitudinale du corps du crochet. Sa « hauteur » s'entend par la dimension s'étendant entre les deux faces principales du crochet. Sa « largeur » s'entend par la grandeur transversale à la longueur et à la hauteur.

Io Selon une caractéristique, les moyens de renfort consistent en des nervures associées à l'aile et/ou une liaison rigide oblique solidaire d'une part de l'aile et d'autre part de la surface de support.

Selon une autre caractéristique, le crochet est en un matériau tel qu'en 15 acier, présentant une rigidité d'au moins 275 M Pa, de sorte que sa raideur (résistance à la déformation élastique du crochet), pour une largeur de 40 mm et une épaisseur de matériau de 4 mm, est d'au moins 800 N/m. De préférence, le crochet est revêtu d'une résine époxy pour la tenue à la corrosion et procurer une isolation électrique. 20 En comparaison, les crochets de l'art antérieur en inox de 170 MPa et de largeur de 30 mm pour une épaisseur de matériau de 4 mm présentent une raideur de 400 N/m, résistant donc beaucoup moins aux efforts de pression ou de traction. Avantageusement, le crochet présente une largeur supérieure à 30 mm de préférence d'au moins 40 mm, et une épaisseur d'au moins 4 mm.

De préférence, l'âme de fixation du crochet est fixée à la charpente à 30 l'aide d'au moins trois vis disposées en quinconce. i0 Selon encore une autre caractéristique, le dispositif de fixation comprend au moins une cale pourvue d'une encoche dans laquelle est logé et maintenu le crochet, l'aile du crochet étant en butée contre le fond de l'encoche et la surface d'appui du crochet étant située au-dessus de la cale en position montée du dispositif.

La cale permet de positionner le crochet de fixation, de sécuriser sa fixation et de supporter sur une faible portion une tuile solaire inférieure. Avantageusement, la cale présente des moyens de maintien du crochet dans l'encoche.

La cale présente une surface d'appui d'au moins 15 mm destinée à is recevoir par appui l'extrémité supérieure d'un tuile inférieure afin de s'opposer aux efforts engendrés par un chargement climatique du type neige.

Selon l'invention, pour la fixation d'une tuile solaire de 4 mm d'épaisseur, 20 le dispositif de fixation comporte trois cales et trois crochets, en particulier pour une tuile de surface comprise entre 0,65 et 1,65 m2.

Selon un mode de réalisation de l'invention quant au montage de plusieurs cales qui coopèrent après leur fixation avec des crochets 25 respectifs, le dispositif de fixation comprend au moins une lisse présentant de manière solidaire au moins trois cales. La lisse constitue un système de support et de repérage pour les cales et les crochets.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention quant au montage de plusieurs cales, le dispositif de fixation comprend au moins un système de montage amovible procurant un gabarit de pose de la ou des cales.

Le gabarit est en tôle et comprend des joues latérales qui permettent de positionner ledit gabarit dans des rails servant au positionnement du dispositif de fixation et au support des tuiles solaires.

Le dispositif de fixation de l'invention est utilisé pour l'assemblage sur une io charpente de tuiles solaires dont les substrats verriers ont une épaisseur de verre inférieure à 6 mm, de préférence égale à 4 ou 5 mm, en particulier les tuiles solaires formant tout ou partie d'une toiture.

Les tuiles solaires entre une tuile inférieure et une tuile supérieure is présentent une distance de recouvrement de 120 mm selon la pente de la toiture.

Enfin, le dispositif de fixation de l'invention comporte au moins une latte, de préférence en bois, sur laquelle sont fixées au moins trois crochets et 20 cales correspondantes de positionnement des crochets.

La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles : 25 - La figure 1 représente une vue de dessus et en perspective d'une toiture comprenant des tuiles solaires photovoltaïques ; la figure 2 est une vue en coupe partielle selon un plan vertical de deux tuiles solaires inférieure et supérieure se chevauchant et fixées à une charpente ; la figure 3 est une vue partielle en perspective et de dessus de la charpente et du dispositif de fixation de l'invention; la figure 4 est une vue en coupe selon un plan vertical de la figure 3 avec fixation d'une tuile ; la figure 5 est une vue en perspective de dessus d'un crochet du dispositif de fixation de l'invention ; la figure 6 est une vue en coupe longitudinale du crochet de la figure 5 ; la figure 7 est une vue en perspective de dessous d'une variante du io crochet de la figure 5 ; la figure 8 est une vue en perspective et de dessus d'une cale du dispositif de fixation de l'invention ; la figure 9 est une en perspective et de dessus d'un gabarit de montage du dispositif de fixation de l'invention ; 15 la figure 10 est une vue partielle en perspective et de dessus de la charpente en cours de montage du dispositif de fixation au moyen du gabarit de la figure 9 ; la figure 11 est une vue en perspective d'une lisse de fixation du dispositif de l'invention ; 20 les figures 12 et 13 sont des courbes illustrant des tests comparatifs à la résistance, respectivement à la charge et l'arrachement, pour une tuile de 4 mm combinée au dispositif de fixation de l'invention et une tuile de 6 mm combiné au dispositif de fixation de l'art antérieur ; 25 La figure 14 illustre une vue en perspective et de dessus, partielle de deux tuiles se chevauchant.

La figure 1 illustre une vue partielle d'une toiture solaire 1 selon l'invention montée sur une charpente 1A, illustrée très schématiquement, d'une 30 habitation.

La toiture présente une face externe 10 en regard de l'environnement extérieur et destinée à recevoir l'énergie lumineuse, et une face interne 11 opposée en regard de la charpente 1A. Elle présente une pente comme la plupart des toitures.

La toiture comporte une couverture 2 formée par l'association de tuiles solaires 20 planes.

io Les tuiles solaires, au contraire des modules photovoltaïques, sont dépourvues de cadre.

Les tuiles comportent des cellules en silicium mono ou poly-cristallin feuilletées entre deux substrats constituant les faces avant et arrière de la is tuile, la face avant étant formée d'un substrat transparent en verre agencé en regard du rayonnement solaire incident (face externe de la toiture), et la face arrière ou interne faite d'un substrat polymérique.

Les tuiles solaires dans leur fonction ne sont pas davantage décrites ici 20 car n'étant pas l'objet de l'invention et connue par ailleurs.

Selon l'invention, les tuiles présentent une épaisseur d'au plus 4 mm, et de préférence de 4 mm. Par rapport aux tuiles existantes de plus de 4 mm d'épaisseur (5 ou 6 mm), on gagne en poids de toiture. On fournit 25 également une meilleure performance énergétique puisqu'en diminuant l'épaisseur du verre, on diminue l'absorption de l'énergie solaire au travers du verre en augmentant ainsi l'absorption de l'énergie par les cellules photovoltaïques. 20 i0 De préférence, les tuiles présentent les dimensions surfaciques suivantes : 664 mm x 962 mm, ou 1296 mm x 962 mm ou s 1296 mm x 1278 mm, ou 1296 mm x 1120 mm.

Les tuiles sont disposées selon un motif dit « paysage » ou « portrait ». En portrait, la plus grande dimension est agencée dans le sens de la pente de io la toiture tandis qu'en paysage, la plus grade dimension est transversale au sens de la pente.

Les tuiles sont disposées les unes par rapport aux autres par chevauchement à la manière de tuiles usuelles ou d'ardoises, donnant un 15 aspect de surface unitaire et continue.

Le recouvrement C des tuiles est de 120 mm dans la direction de la pente de la toiture, en particulier pour des tuiles dont la dimension dans le sens de la pente est de 962 mm, ou 1120 mm, ou 1278 mm. La figure 14 illustre ce recouvrement C de deux tuiles supérieure 20A et inférieure 20B. Est également visible par transparence le dispositif de fixation.

25 Ainsi en regard de la figure 2 montrant une vue en coupe partielle de la fixation d'une tuile supérieure 20A chevauchant une tuile inférieure 20B, la partie supérieure 22 de la tuile inférieure 20B est recouverte sur 120 mm de chevauchement C par la partie inférieure 21 de la tuile supérieure 20A et son moyen de fixation 3. 30 20 La charpente 1A s'entend par tous les moyens de soutènement et d'aide à la fixation de la toiture.

En particulier en regard de la figure 3, la charpente 1A comporte tel s qu'usuellement, des panes 12 perpendiculaires à la direction de la pente de la toiture, des chevrons 13 fixés sur et transversalement aux panes 12, c'est-à-dire dans le sens de la pente, et des liteaux 14 rapportés sur les chevrons 13 parallèlement aux panes.

lo En outre, selon l'invention, des lattes en bois 15 sont ajoutées parallèlement et entre les liteaux 14, et des rails métalliques 16 sont rapportés sur les lattes 15 et s'étendant transversalement à celles-ci, dans le sens de la pente de la toiture. L'entraxe des rails 16 correspond à la largeur d'une tuile solaire. 15 Sur les figures 3 et 4, on distingue que chaque rail 16 comporte une paroi centrale 18 et deux rainures latérales 17 de part et d'autre de la paroi centrale et délimitées par des parois latérales respectives 19A et 19B, les rainures présentant leur gorge en regard de l'environnement extérieur. Le bord libre supérieur des parois latérales 19A et 19B constitue une surface de support des tuiles, deux tuiles adjacentes étant destinées à reposer respectivement, l'une sur le bord 19A et l'autre sur le bord 19B.

25 Pour les côtés d'extrémité de la toiture, le rail 16 n'a pas besoin de comprendre deux rainures latérales 17, seul un bord 19A de paroi latérale suffit à supporter les tuiles de rive.

Chacun des bords libres supérieur des parois latérales 19A et 19B est chevauché par un joint d'étanchéité 7 sur lequel sont posées les tuiles.

Les joints d'étanchéité 7 sont uniquement disposés dans le sens de la pente. Il n'y a aucune étanchéité au niveau du chevauchement des tuiles transversalement au sens de la pente pour maintenir un interstice d'aération naturelle. Il est en effet essentiel de fournir une section ouverte perpendiculaire au sens de la pente pour l'introduction d'un flux d'air qui assure une ventilation naturelle pour chacune des tuiles afin de ne pas lo augmenter la température des cellules photovoltaïques dont le rendement sinon diminue. La fixation de crochets par les cales 4 (décrites plus loin) ne perturbe en rien l'écoulement d'air sous les tuiles.

Avantageusement, chaque joint 7 présente une section non constante 1s pour absorber la différence de niveau entre les tuiles en raison de leur recouvrement.

Les rails, outre leur fonction de support des tuiles, garantissent grâce à leurs rainures 17 l'étanchéité de la toiture. En cas d'infiltration d'eau en 20 bord des tuiles, l'eau tombera dans les rainures et ruissèlera jusqu'à l'extrémité inférieure des rails au niveau d'une sablière de la charpente pour déboucher dans une gouttière de la toiture.

Tels que visible sur les figures 2 à 4, les tuiles solaires sont assemblées à 25 la charpente par le dispositif de l'invention qui comporte des crochets de fixation 3 et des cales 4.

Selon l'invention, chaque substrat verrier d'épaisseur 4 mm est de préférence fixé à l'aide de trois crochets visibles en détail sur les figures 5 30 à 7.10 Les trois crochets 3 sont fixés à intervalles réguliers sur chaque latte 15, et coopèrent avec respectivement trois cales 4.

s Afin d'agencer aux endroits idoines les crochets 3 et les cales 4, le dispositif comprend selon la variante de réalisation, un gabarit de positionnement 5 (figure 9) ou une lisse de support 6 (figure 11).

Les crochets sont de forme et de dimensions identiques. En regard des figures 5 et 6, chaque crochet présente une forme générale en S et comporte une âme de fixation 30, une surface d'accueil ou d'appui 31 du verre, et un retour 32 de retenue du verre.

1s L'âme 30 et la surface d'appui 31 sont disposées dans deux plans distincts parallèles et reliées entre elles par une aile 33 qui leur est orthogonale.

L'âme 30 est destinée à être fixée sur les lattes rapportées 15 de la 20 charpente (figure 2), tel que par vissage. A cet effet, l'âme 30 comporte des alésages 34 visibles sur la figure 5, de préférence au moins trois qui sont disposés en quinconce afin d'éviter une fracture des fibres de bois de la latte lors du vissage.

25 En regard de la figure 2, la surface d'appui 31 reçoit en applique la tuile supérieure 20A, plus précisément sa partie inférieure 21.

Le retour de retenue 32 est agencé à l'extrémité de la surface d'appui, à l'opposé de l'aile 30. 30 En regard de la figure 6, le retour de retenue 32 présente un fond 32a perpendiculaire à la surface d'appui 31 et s'étendant verticalement dans une direction opposée à l'âme 30 du crochet, ainsi qu'une patte 32b reliée au fond 32a et parallèle à la surface d'accueil 31 en s'étendant en direction de l'âme 30.

Le retour 32 procure un logement 35 en forme de U destiné à retenir l'extrémité libre inférieure 21 de la tuile supérieure 20A, la tranche du verre ventant en appui contre le fond 32b du retour (figure 2). La hauteur du logement correspond à l'épaisseur du verre de la tuile de sorte que la tuile y est maintenue serrée sans y être introduite en force.

Les dimensions du crochet sont les suivantes, en regard des figures 5 et 6: Longueur L depuis l'extrémité libre de l'âme jusqu'à la face extérieure du fond 32a du retour : 230 mm Largeur I identique sur toute la longueur : 40 mm épaisseur e du matériau constitutif : 4 mm d'acier et un revêtement de 0,7 mm en peinture époxy longueur LS de la surface d'appui 31 : 151 mm longueur La de l'âme de fixation 30 : 79 mm hauteur h de l'aile orthogonale 33 au niveau de sa face 33a contre laquelle est destinée à venir en butée la cale 4 : 22 mm hauteur hR du retour 32 : 18 mm Enfin selon l'invention, les crochets sont en un matériau présentant une rigidité d'au moins 275 M Pa, par exemple en acier. L'inox ne convient pas.

Pour un crochet fait d'un acier de rigidité de 275 Mpa, et présentant une épaisseur e d'acier de 4 mm et une largeur de 40 mm, sa raideur est de 800 N/m.

Dans une variante de réalisation illustrée sur la figure 7, la rigidité est assurée par des moyens de renfort qui consistent en une liaison rigide 35 oblique qui est agencée sous la surface d'appui 31 et solidaire d'une part de l'aile 33 et d'autre part de la surface de support 31.

w Dans une autre variante encore, les moyens de renfort pourraient se présenter sous forme de nervures associées à l'aile.

Si les crochets de fixation 3 permettent de maintenir les tuiles solaires supérieures 20A, les cales 4 qui sont combinées aux crochets 3 sont 15 nécessaires pour le coincement des tuiles inférieures 20B.

En regard de la figure 2, chaque cale 4 est placée sous la surface d'appui 31 du crochet de fixation 3, de manière coplanaire à l'âme de fixation 30 et en butée contre l'aile orthogonale 33. Elle assure de supporter l'extrémité 20 supérieure 22 de la tuile solaire inférieure 20B.

La cale 4 est fixée à la charpente, sur la même latte 15 que l'âme de fixation 30 du crochet

25 Le positionnement idoine des crochets 3 et cales 4 est obtenu selon les variantes de réalisation, à l'aide du gabarit du positionnement 5 qui est amovible ou de la lisse de support 6 pré-montée qui seront décrits plus loin. 20 En regard de la figure 8, chaque cale 4 est de forme générale parallélépipédique. Elle présente une largeur 1c supérieure à celle du crochet.

Son épaisseur ou hauteur hc est inférieure à la hauteur h de l'aile orthogonale 33 du crochet, de façon à ménager sous la surface d'appui 31 du crochet (figure 2), entre sa surface externe 45 et la face en regard 33b de la surface d'appui 31, un espace 8. Cet espace est destiné à accueillir selon un engagement serré l'extrémité supérieure 22 de la tuile solaire inférieure 20B.

La longueur Lc de la cale 4 est suffisante pour fournir (figure 2) une zone d'appui Z à l'extrémité supérieure 22 du verre d'au moins 15 mm, par 15 exemple 17 mm, réduisant le risque de déformation de la tuile.

La cale 4 est un élément unitaire selon la première variante de l'invention et telle qu'illustrée sur la figure 8, lorsqu'elle est positionnée au moyen du gabarit 5. Chaque cale de manière indépendante est fixée sur la latte 15. Dans une seconde variante, la cale 4 fait partie intégrante de la lisse 6 (figure 11 0) en présentant néanmoins les mêmes caractéristiques.

Dans cette seconde variante de réalisation, trois cales 4 sont solidaires de 25 la lisse 6. Le positionnement et la fixation des cales sur la latte 15 sont par conséquent réalisés par la solidarisation de la lisse 6 à la latte.

La cale est en matériau plastique, tel qu'en thermoplastique ou en matière composite, par exemple à base de polyamide PA6-GF40. 30 Tel que déjà exprimé, chaque cale 4 coopère avec un crochet 3. Avantageusement, cette coopération en regard de la figure 3 est obtenue par l'engagement de l'âme de fixation 30 au niveau de l'aile 33 du crochet dans une encoche 40 prévue sur l'un des côtés de la cale. Cette encoche s assure à la fois un guidage pour la fixation du crochet et son maintien latéral, perpendiculairement à la pente de la toiture.

En regard de la figure 8, l'encoche 40 comporte un fond 41 contre lequel est destiné à venir buter l'aile 33 du crochet, et des parois latérales 42 io immobilisant le crochet transversalement à sa longueur. La largeur de l'encoche entre les deux parois latérales est très sensiblement supérieure à la largeur du crochet, en particulier de 43 mm pour une largeur de crochet de 40 mm.

15 L'encoche 40 a des dimensions adaptées pour garantir le maintien aligné du crochet dans le sens de la pente après fixation des cales de sorte que le crochet assure dans le temps sa fonction de fixation mécanique de la tuile.

20 En outre, l'une des parois 42 de l'encoche comprend à son extrémité libre opposée au fond 41, un épaulement ou un pion en saillie 43. Une fois le crochet engagé dans l'encoche, ce pion 43 évite avant le vissage de l'âme de fixation 30 un basculement naturel du crochet du fait de son porte à faux généré par le positionnement de son centre de gravité au niveau de 25 la surface d'appui 31.

En raison de ce pion en saillie 43, l'engagement du crochet 3 dans l'encoche ne peut se faire que par insertion via le dessus de l'encoche et pivotement latéral. 30 25 En outre, la cale 4 comporte à l'opposé de l'encoche 40 un chanfrein 44 dont l'inclinaison s'étend entre les deux faces principales d'appui 45 et 46 de la cale et en direction opposée de l'encoche.

s Enfin, la cale 4 comporte pour sa fixation un lamage 47. La fixation étant réalisée par vissage, le lamage permet qu'une vis à tête plate ne fasse pas saillie au-delà de la surface externe 45 de la cale afin de ne pas créer de point singulier d'appui pour la tuile et éviter toute détérioration du verre de la tuile par indentation. i0 Le positionnement et la fixation des cales 4 sur la charpente précèdent le montage des crochets 3.

Selon le premier mode de positionnement des cales 4, le gabarit 5 est 15 utilisé.

En regard de la figure 9, le gabarit 5 métallique est un élément allongé d'âme 50 aux faces principales opposées 51 et 52, et comprenant trois équerres 53 et deux joues latérales 54. Il présente pour sa fixation 20 amovible des moyens de bridage 57.

Les équerres 53 sont fixées à intervalles régulier sur l'une des faces 51 de l'âme et font saillie vis-à-vis d'un des bords libre de l'âme. Elles servent à positionner les cales 4. Les joues 54 sont agencées sur la face 52 de l'âme. Elles servent à positionner le gabarit 5.

La figure 10 illustre une vue partielle de la charpente en bord de la toiture, 3o au cours du montage du dispositif de fixation à l'aide du gabarit 5. On remarque que le rail 16 de bord de toiture ne présente qu'une seule rainure 17.

En regard de cette figure 10, les joues 54 permettent de positionner le gabarit 5 sur la toiture par leur mise en butée contre la paroi 18 des rails. La fixation momentanée du gabarit sur les rails, en vue de monter les cales et les crochets, est obtenue par des moyens de bridage 57, tels que des galets excentriques.

Io Pour agencer convenablement le gabarit parallèlement à une latte 15 et à la bonne altitude de la pente de la toiture, le bord libre de la paroi 18 des rails comprend une échancrure (non visible) dans laquelle se loge le gabarit selon sa largeur.

1s Afin que le même gabarit soit adapté à différentes largeurs de tuile solaire, une joue 54 est fixe tandis que l'autre est mobile en étant réglable en translation sur la longueur du gabarit. La fixation de cette joue mobile est réalisée par vissage sur l'âme.

20 En regard de la figure 9, chaque équerre 53 présente deux ailes 53a et 53b orthogonales, l'aile 53a étant fixée par vissage à la face principale 51 tandis que l'aile 53b est en saillie du bord de l'âme du gabarit et s'étend en direction de l'autre face principale 52 de l'âme. L'extrémité distale de l'aile 53b, opposée à celle reliée à l'autre aile 53a, est connectée à une 25 marche 55 orthogonale à l'aile 53b et prolongée par une contre marche 56 qui lui est perpendiculaire.

La hauteur depuis l'extrémité libre de la contre marche jusqu'à l'âme 50 du gabarit est définie pour correspondre à l'altitude qu'il convient d'imposer à 30 la surface d'appui 31 des crochets 3 recevant les tuiles. L'extrémité libre 15 de la contre marche, lorsque le gabarit est posé sur les rails 17, s'appuie sur la latte en bois 15.

Le positionnement des équerres 53 impose l'agencement des cales 4. s Une fois le gabarit en place, chaque cale 4 est posée contre la latte 15 de façon que son encoche 40 coopère avec la contre marche 56 qui vient en butée contre le fond 41 de ladite encoche.

Les cales 4 sont ensuite fixées dans leur épaisseur au moyen d'une vis à Io tête plate insérée dans le lamage 47.

Une fois les cales en place, le gabarit 5 est retiré. Les cales 4 sont ainsi positionnées pour recevoir les crochets 3. Les crochets peuvent donc être correctement agencés selon un alignement précis et un montage sécurisé. L'introduction par poussée d'une tuile 20 dans les retours 32 des crochets 3 est sécurisée par le maintien en butée des crochets 3 dans les cales 4.

Dans l'autre mode de réalisation de montage des cales 4, celles-ci sont 20 liées à une lisse de support 6 telle qu'illustrée sur la figure 11.

La lisse 6, de préférence en matériau aluminium, présente une longueur correspondant à l'entraxe de deux rails 16. Elle comporte trois cales 4 rendues solidaires par exemple par emboitement, ou faisant partie 25 intégrantes de la lisse par le procédé de fabrication.

La lisse présente une largeur inférieure à la longueur Lc des cales. L'agencement des cales engendre la mise en saillie des encoches 40 par rapport à un bord longitudinal de la lisse tandis que les chanfreins 44 se 30 terminent au niveau de l'autre bord longitudinal de la lisse. 15 20 La lisse est fixée par vissage dans la latte 15.

Une fois la lisse en place, le montage des crochets 3 peut être effectué s tout comme dans le premier mode de réalisation décrit ci-dessus, par leur emboîtement dans les encoches 40 des cales 4.

Le dispositif de fixation de l'invention fournit une fixation particulièrement sécurisée pour des tuiles solaires de seulement 4 mm d'épaisseur, alors Io que les dispositifs de l'art antérieur ne peuvent coopérer qu'avec des tuiles de 6 mm.

Le dispositif de l'invention a été testé pour répondre à la tenue au poids de la neige (test de surpression) et au vent (test de dépression).

Les tests ont été réalisés conformément aux normes IEC 61215 :2005 et IEC 61730 :2007.

De manière résumée :

Une tuile de 4 mm d'épaisseur et de surface 962 mm x 1296 mm est fixée grâce aux cales 4 et trois crochets 3 du dispositif de l'invention. Chaque crochet est fixé par cinq vis.

25 Les crochets de l'invention présentent les caractéristiques dimensionnelles suivantes, telles que déjà mentionnées plus haut dans l'exemple : l'épaisseur de l'acier des crochets est de 4 mm avec un revêtement époxy de 0,7 mm 30 la largeur des crochets est de 40 mm - la longueur des crochets est de 230 mm - la grandeur de la patte 32b du retour 32 est de 18 mm.

Un cadre porté par un palonnier est appliqué sur le dessus de la tuile via des ventouses qui sont commandées par des vérins pneumatiques, ces derniers exerçant soit des efforts de poussée (test de surpression), soit des efforts de traction (test de dépression).

La tuile subit trois cycles continus avec chacun une poussée de 5400 Pa io puis une traction de 2400 Pa.

La répartition des ventouses, les points de mesure et le détail des cycles sont donnés dans la norme.

is Des tests comparatifs ont été effectués pour une tuile solaire de 6 mm et de mêmes dimensions 962 mm x 1296 mm, fixée par des crochets de l'art antérieur Swiss Solar System en inox et de 30 mm de largeur. La tuile de l'art antérieur n'est fixée avec aucune cale.

20 Les figures 12 et 13 illustrent respectivement des courbes comparatives de test à la surpression et la dépression pour une tuile de 4 mm fixée avec le dispositif de l'invention et une tuile de 6 mm fixée avec les crochets de l'art antérieur.

25 Chaque figure présente quatre courbes : - la courbe Cl correspond à des points de mesure au centre de la tuile pour la tuile de 4 mm et le dispositif de fixation de l'invention ; - la courbe C2 correspond à des points de mesure sur le crochet central du dispositif de fixation de l'invention ; la courbe C3 correspond à des points de mesure au centre de la tuile pour la tuile de 6 mm et le dispositif de fixation de l'art antérieur ; la courbe C4 correspond à des points de mesure sur le crochet 5 central du dispositif de fixation de l'art antérieur.

Les courbes expriment la déformée en mm de la tuile ou du crochet en fonction de la pression appliquée.

Io On constate que pour les tests à la surpression (figure 12), la tuile solaire de 4 mm associée au dispositif de l'invention (courbe Cl) subit bien moins de déformé que la tuile de l'art antérieur (courbe C3), tout comme les crochets (courbe C2 comparativement à la courbe C4).

is Pour les tests à la dépression (figure 13), on constate que la tuile solaire de 4 mm (courbe Cl) présente un peu plus de déformée qu'une tuile de 6 mm (courbe C3), mais qu'au moins les dispositifs de fixation sont équivalents (courbes C2 et C4). Malgré la déformée, la tuile de 4 mm répond aux normes de sécurité.

Claims (12)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de fixation pour tuiles solaires comportant au moins un crochet (3) de forme allongée dont la section a une forme générale en S, le crochet présentant une âme de fixation (30), une surface d'accueil ou d'appui (31) parallèle à l'âme, une aile (33) reliant l'âme à la surface d'accueil de manière orthogonale à celles-ci et correspondant à la zone de pliage du S, et en extrémité de la surface de support, à l'opposé de l'aile, un retour (32) coudé en direction de l'aile pour ménager un lo logement (35), caractérisé en ce que le crochet (3) comprend des moyens pour assurer sa rigidité, le crochet présentant une raideur d'au moins 800 N/m.
2. 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour assurer sa rigidité sont des moyens de renfort 15 consistant en des nervures associées à l'aile et/ou une liaison rigide oblique (35) solidaire, d'une part de l'aile et d'autre part de la surface d'appui.
3. 3. Dispositif de fixation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le crochet est en un matériau présentant une rigidité d'au 20 moins 275 M Pa, tel qu'en acier, de sorte que sa raideur, pour une largeur de 40 mm et une épaisseur de matériau de 4 mm, est d'au moins 800 N/m, de préférence le crochet étant revêtu d'une résine époxy.
4. 4. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le crochet présente une largeur 25 supérieure à 30 mm, de préférence d'au moins 40 mm, et une épaisseur d'au moins 4 mm.
5. 5. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une cale (4) pourvue d'une encoche (40) dans laquelle est logé et maintenu lecrochet (3), l'aile (33) du crochet étant en butée contre le fond (32a) de l'encoche et la surface d'appui (31) du crochet étant située au-dessus de la cale en position montée du dispositif.
6. 6. Dispositif de fixation selon la revendication 5, caractérisé en ce que la cale (4) présente des moyens de maintien (43) du crochet dans l'encoche (40).
7. 7. Dispositif de fixation selon la revendication 5, caractérisé en ce que la cale (4) présente une surface d'appui (45) d'au moins 15 mm destinée à recevoir par appui l'extrémité supérieure d'un tuile inférieure.
8. 8. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une lisse (6) présentant de manière solidaire au moins trois cales (4).
9. 9. Dispositif de fixation selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un système de montage amovible (5) procurant un gabarit de pose de la ou des cales (4).
10. 10. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une latte (15) sur laquelle sont fixées au moins trois crochets (3) et cales (4) correspondantes de positionnement des crochets.
11. 11. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour l'assemblage de tuiles solaires dont les substrats verriers ont une épaisseur de verre inférieure à 6 mm, de préférence égale à 4 ou 5 mm, en particulier les tuiles solaires formant tout ou partie d'une toiture.
12. 12. Dispositif de fixation selon la revendication 11, caractérisé en ce que les tuiles solaires présentent une distance de recouvrement de 120 mm.