FR2931181A1 - Semi-rigid chassis structure for assembling modular photovoltaic solar sensors on frame of roof of building, has tabs located under sensors to hook sensors directly on purlins, and swing bar whose rigidity compensates flexibility of sensors - Google Patents

Semi-rigid chassis structure for assembling modular photovoltaic solar sensors on frame of roof of building, has tabs located under sensors to hook sensors directly on purlins, and swing bar whose rigidity compensates flexibility of sensors Download PDF

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Abstract

The structure has a hooking system comprising hooking tabs (6) located under a field of pre-assembled modular photovoltaic solar sensors (1) for hooking the sensors directly on metallic or wooden purlins (5) of a frame in a building. A sealing system ensures continuity of flow of rain water between the sensors, where the system has a cover flap (4) pinched under an upper glazing (7). The sensors are hooked to the frame by descending movement of a swing bar (2), where rigidity of the bar compensates flexibility of the sensors, during mounting the sensors.

Description

-1- La présente invention concerne une structure type châssis semi-rigide permettant de constituer par des pièces de liaison une couverture solaire de grande dimension, destinée à recevoir des capteurs photovoltaïques. Cette structure se présente sous la forme type d'un châssis pré-assemblé et pré-câblé au sol qui est ensuite levé au moyen d'un palonnier rigide inclinable à ventouses pneumatiques. Cette structure de liaison est destinée à assembler des capteurs solaires photovoltaïques, installés sur les charpentes, en pose murale, ou au sol, et plus généralement sur tous supports plats ou inclinés appropriés. The present invention relates to a semi-rigid frame type structure for constituting by connecting parts a large solar cover, intended to receive photovoltaic sensors. This structure comes in the typical form of a pre-assembled chassis pre-wired to the ground which is then lifted by means of a tilting rigid lifter with pneumatic suction cups. This connecting structure is intended to assemble photovoltaic solar collectors, installed on the frames, wall-mounted, or on the ground, and more generally on any suitable flat or inclined supports.

Généralement, lorsque le capteur est intégré en toiture (faisant objet de couverture), on pose une structure sur la charpente qui accueillera les modules photovoltaïques grâce à une ossature ;secondaire ou des supports. Ce mode de pose présente plusieurs inconvénients : S'agissant de modules solaires photovoltaïques : cette pose se fait module par module par module sur la toiture car elle nécessite le raccordement électrique et la mise à la terre de chaque module, donc dans des conditions peu confortables et délicates ; de plus, le champ des capteurs ne peut être testé électriquement avant la pose, afin de vérifier qu'il n'y a pas de vices de connexions ou autres défauts. Generally, when the sensor is integrated into the roof (being covered), we put a structure on the frame that will host the photovoltaic modules through a secondary frame or supports. This method of installation has several disadvantages: As solar photovoltaic modules: this installation is module by module per module on the roof because it requires the electrical connection and the grounding of each module, so in uncomfortable conditions and delicate; moreover, the field of the sensors can not be electrically tested before installation, in order to check that there are no connections or other defects.

Notre structure pré assemblée au sol pallie tous ces inconvénients : Dans la présente invention, on propose de réaliser à l'aide de pièces de liaison une structure semi-rigide pour supporter un champ de capteur pouvant 25 aller jusqu'à 50 m2 ; par un assemblage au sol à l'horizontal (sur une table ou des tréteaux de travail) à proximité immédiate du bâtiment à couvrir. Sur cette structure sont posés les modules photovoltaïques et effectué le raccordement électrique, l'intérêt évident étant que l'opérateur travaille à hauteur d'homme en situation confortable. 30 La périphérie du champ de capteur ainsi constitué est complétée avec divers accessoires tels que closoirs, bavettes, et couloirs latéraux destinés par conception à être raccordés facilement d'un point de vue étanchéité aux intempéries, et avec les champs de capteurs voisins déjà posés ; 15 20 2931181 -2- Our pre-assembled structure on the ground alleviates all these disadvantages: In the present invention, it is proposed to make with connection pieces a semi-rigid structure to support a sensor field up to 50 m2; by a horizontal floor assembly (on a table or working trestles) in the immediate vicinity of the building to be covered. On this structure are installed the photovoltaic modules and made the electrical connection, the obvious interest being that the operator works at height of man in comfortable situation. The periphery of the sensor field thus constituted is completed with various accessories such as closures, flaps, and lateral corridors designed by design to be easily connected from a weathertightness point of view, and with neighboring sensor fields already laid; 15 20 2931181 -2-

Un système d'accrochage par des pattes en tôle pliée, situé sous le champ de capteurs permet d'ancrer celui-ci sur les pannes (métalliques, bois, etc.) de la charpente du bâtiment, ce qui supprimera toute nécessité d'intervention par l'intérieur du bâtiment c'est-à-dire en sous-toiture. Un système de fixation 5 complémentaire assure l'immobilité définitive du champ de capteur sur sa charpente. La pose du champ de capteur s'effectue par grutage à l'aide d'un palonnier spécial muni de ventouses tirées au vide (par un dispositif générateur de vide) qui aspire chaque module photovoltaïque (à raison de 2 ventouses par 10 module) ce qui donne une trentaine de ventouses pour 20 m2. An attachment system by folded sheet metal tabs, located under the sensor field allows anchoring it on failures (metal, wood, etc.) of the building structure, eliminating any need for intervention from the inside of the building, that is to say, under the roof. A complementary fixing system 5 ensures the final immobility of the sensor field on its frame. The sensor field is installed by craning using a special lifting beam equipped with suction cups drawn by vacuum (by a vacuum generator) that sucks each photovoltaic module (at a rate of 2 suckers per 10 modules). which gives about thirty suckers for 20 m2.

Ce palonnier accroché au crochet de la grue incline le champ de capteurs selon la pente du toit de façon à ce que le champ de capteurs repose correctement à plat sur les pannes de la toiture du bâtiment. This crane hung on the hook of the crane tilts the sensor field according to the slope of the roof so that the field of sensors rests correctly flat on the failures of the roof of the building.

L'assemblage de tous les champs génère une grande couverture (plusieurs centaines de m2) en ménageant, dans le sens de la pente un couloir étroit qui permet un passage piétonnier pour la maintenance et dans le sens horizontal, le champ supérieur déverse la pluie sur le champ inférieur par un système de bavettes assurant la continuité aux intempéries. The assembly of all the fields generates a great coverage (several hundreds of m2) by providing, in the direction of the slope a narrow corridor which allows a pedestrian passage for the maintenance and in the horizontal direction, the upper field pours the rain on the lower field by a system of bibs ensuring continuity to the weather.

Les éléments de finitions (pièces périphériques d'étanchéité) sont 20 adaptés aux contraintes dimensionnelles de chaque chantier. The finishing elements (peripheral sealing parts) are adapted to the dimensional constraints of each building site.

Ainsi, la juxtaposition en alignement d'une pluralité de châssis pré-assemblés au sol, sans ossature secondaire rapportée, permet de former une couverture solaire appropriée aux grands bâtiments. Thus, the juxtaposition in alignment of a plurality of pre-assembled chassis to the ground, without reported secondary framework, allows to form a solar cover suitable for large buildings.

En outre, la sécurité et la rapidité de pose sont notablement améliorées 25 par le pré-assemblage au sol et le grutage au moyen d'un palonnier spécial à ventouses actionnées par le vide d'air. 2931181 -3- In addition, the safety and speed of installation are considerably improved by the pre-assembly on the ground and the craning by means of a special lifting beam with suckers actuated by the vacuum of air. 2931181 -3-

Selon une première caractéristique, une structure semi-rigide obtenue après assemblage au sol d'une pluralité de capteurs solaires photovoltaïques (1) est fixée sur les pannes (5) de la charpente par un système d'accrochage constitué de pattes (6) situées sous le champ des capteurs préalablement pré- 5 assemblés entre-eux, ces pattes permettant l'ancrage direct des capteurs sur les pannes métalliques (ou bois) de la charpente, sans ossature secondaire, par simple crochetage obtenu par un mouvement descendant du palonnier (2) lors de la pose, ce qui supprime toute intervention de montage ultérieure en sous-toiture, 10 Selon une deuxième caractéristique, l'assemblage des champs de capteurs ménage dans le sens vertical de la pente un étroit couloir (3) qui permet un passage piétonnier pour la maintenance, According to a first feature, a semi-rigid structure obtained after assembly on the ground of a plurality of photovoltaic solar cells (1) is fixed on the purlins (5) of the frame by a fastening system consisting of legs (6) located under the field of the sensors previously pre-assembled between them, these tabs allowing the direct anchoring of the sensors on the metal purlins (or wood) of the frame, without secondary framework, by simple picking obtained by a downward movement of the rudder ( 2) during the installation, which eliminates any subsequent installation work under the roof, 10 According to a second characteristic, the assembly of the sensor fields in the vertical direction of the slope a narrow corridor (3) which allows a pedestrian crossing for maintenance,

Selon une troisième caractéristique, l'assemblage des champs unitaires est muni dans le sens horizontal d'un système de bavettes (4) qui permet au 15 champ de capteurs supérieur de déverser la pluie sur le champ inférieur en assurant la continuité de l'étanchéité ; According to a third characteristic, the assembly of the unitary fields is provided in the horizontal direction with a flap system (4) which allows the upper collector field to discharge the rain onto the inferior field while ensuring the continuity of the watertightness. ;

Selon une quatrième caractéristique, un système de fixation complémentaire réalisé par des vis de blocage, non représentées, placées en rive basse, assure l'immobilité définitive du champ de capteurs sur la charpente ; Selon une cinquième caractéristique, la pose du champ semi-rigide de capteurs (1) sans châssis s'effectue par grutage à l'aide d'un palonnier (2) plan et rigide, qui assure un parallélisme effectif du plan semi-rigide des capteurs avec celui des pannes de la charpente, en vue de faciliter l'opération d'arrimage et de crochetage sur la charpente. According to a fourth characteristic, a complementary fastening system made by locking screws, not shown, placed on the lower bank, ensures the final immobility of the sensor field on the frame; According to a fifth characteristic, the installation of the semi-rigid field of sensors (1) without chassis is carried out by craning with the aid of a flat and rigid rudder (2), which ensures an effective parallelism of the semi-rigid plane of the sensors with the failure of the frame, to facilitate the operation of lashing and picking on the frame.

Selon une sixième caractéristique, la pose du champ de capteurs (1) s'effectue par grutage à l'aide d'un palonnier (2) qui permet d'incliner le champ de capteurs en relation avec la pente du toit, de façon à ce que le champ de capteurs repose correctement à plat sur les pannes de la toiture du bâtiment, en vue de faciliter l'opération de crochetage ; Selon une septième caractéristique, la pose du champ de capteurs photovoltaïques (1) s'effectue par grutage à l'aide d'un palonnier (2) muni de ventouses pneumatiques tirées au vide, ce qui dans un objectif de limitation des travaux en hauteur, élimine l'opération de décrochage des élingues qui est remplacée par une simple coupure du vide des ventouses agissant directement sur le vitrage des capteurs photovoltaïques ; 2931181 -4- According to a sixth characteristic, the installation of the sensor field (1) is carried out by craning using a spreader (2) which makes it possible to incline the sensor field in relation to the slope of the roof, so as to that the sensor field rests flatly on the faults of the roof of the building, in order to facilitate the picking operation; According to a seventh characteristic, the installation of the photovoltaic sensor field (1) is carried out by craning using a spreader bar (2) provided with pneumatic suction cups drawn by vacuum, which in order to limit the work at height eliminates the stall lifting operation which is replaced by a simple vacuum cut of the suction cups acting directly on the glazing of the photovoltaic sensors; 2931181 -4-

Selon le mode d'utilisation recherché, cette conception des châssis semi-rigides (1) pré-assemblés au sol, associée au levage par palonnier (2) rigide permet de réaliser des champs de capteurs sur structure type châssis de grande dimension (plusieurs centaines de m2) avec une pose très rapide sans 5 intervention en hauteur ou sous-toiture, mais seulement en rive de toit ; Les dessins annexés illustrent l'invention : La Figure I représente un champ de capteurs solaires photovoltaïques, constitué de 4 plaques de 16 capteurs assemblés entre-eux au moyen d'un châssis semi-rigide, placés sur le versant Sud d'une toiture à deux pentes, sur laquelle apparaissent : le couloir de maintenance (3), le système de bavettes (4) qui assurent la continuité de l'étanchéité entre les champs de capteurs successifs ; le champ de capteurs supérieur droit (1) étant suspendu sous le palonnier (2) à ventouses pneumatiques ; l'ensemble étant fixé aux pannes (5) de la charpente par des pattes d'accrochage (6) placées au dos des capteurs ; According to the desired mode of use, this design of the semi-rigid chassis (1) pre-assembled on the ground, associated with the lifting by rigid beam (2) makes it possible to produce sensor fields on a large chassis type structure (several hundred m2) with a very fast installation without intervention in height or under-roof, but only on the roof edge; The attached drawings illustrate the invention: FIG. 1 represents a solar photovoltaic collector field consisting of 4 plates of 16 sensors assembled together by means of a semi-rigid chassis, placed on the south slope of a roof with two slopes, on which appear: the maintenance corridor (3), the system of flaps (4) which ensure the continuity of the seal between the successive sensor fields; the right upper sensor field (1) being suspended under the lifting beam (2) with pneumatic suction cups; the assembly being fixed to the purlins (5) of the frame by attachment tabs (6) placed on the back of the sensors;

La Figure 2 représente le détail de la structure du châssis constituée de deux éléments : le couloir de maintenance (3) et la poutre (8) ; Figure 2 shows the detail of the frame structure consisting of two elements: the maintenance corridor (3) and the beam (8);

La Figure 3 représente le châssis assemblé recouvert par des modules photovoltaïques vitrés (7) , avec son couloir de maintenance (3) ; Figure 3 shows the assembled frame covered by glazed photovoltaic modules (7), with its maintenance corridor (3);

La Figure 4 représente un champ des capteurs (1) plaqués sur les pannes métalliques (5) de la charpente, selon un premier mouvement descendant du palonnier (2) signalé dans le sens de la flèche, FIG. 4 represents a field of the sensors (1) plated on the metal purlins (5) of the frame, according to a first downward movement of the spreader (2) indicated in the direction of the arrow,

La Figure 5 représente l'opération suivante d'accrochage des pattes (6) 25 situées sous le champ des capteurs (D, obtenue par leur descente en position d'ancrage sur les pannes (5) métalliques (ou en bois) de la charpente, selon un second mouvement transversal du palonnier signalé dans le sens de la flèche ; on distingue le système d'étanchéité assurant la continuité de l'écoulement de l'eau de pluie entre les capteurs est constitué d'une bavette (4), pincée sous le 30 vitrage (7) supérieur ; 10 15 20 5 10 15 20 25 30 -5,- La Figure 6 représente le châssis assemblé vu en coupe dans le sens transversal de la toiture du châssis constitué de deux éléments : le couloir de maintenance (3) et les poutres (8) ; La Figure 7 représente le châssis assemblé vu en coupe AA effectuée au milieu du capteur dans le sens de la pente de la toiture ; FIG. 5 represents the following operation of hooking the tabs (6) situated under the field of the sensors (D, obtained by their descent in the anchoring position on the metal (or wooden) purlins (5) of the frame , according to a second transverse movement of the spreader indicated in the direction of the arrow, there is a sealing system ensuring the continuity of the flow of rainwater between the sensors consists of a flap (4) pinch Under the upper glazing (7), Fig. 6 shows the assembled frame sectional view in the transverse direction of the roof of the frame consisting of two elements: the maintenance corridor. (3) and the beams (8); Figure 7 shows the assembled frame seen in section AA made in the middle of the sensor in the direction of the slope of the roof;

Selon des modes d'exécution non illustrés, la solution décrite est également valable pour : un montage sur tous supports horizontaux : en toiture terrasse, ou en pose au sol , et pour tous montages obliques, ou en châssis incliné, Le châssis pré-assemblé pour capteurs solaires selon l'invention, est réalisé à partir de feuilles d'acier revêtu, poinçonnées et pliées ; il peut être réalisé par tout autre mode d'obtention, notamment à l'aide de profilés d'aluminium, ou de panneaux de polyester, ou autres matériaux en feuilles pliés, dès lors qu'ils seraient disposés dans la même configuration. According to non-illustrated embodiments, the solution described is also valid for: mounting on all horizontal supports: on the roof terrace, or laying on the ground, and for all oblique mountings, or in inclined frame, the pre-assembled chassis for solar collectors according to the invention, is made from coated steel sheets, punched and folded; it can be achieved by any other method of obtaining, in particular using aluminum profiles, or polyester panels, or other folded sheet materials, as soon as they are arranged in the same configuration.

Le bâti assemblé à partir de tels châssis est particulièrement destiné à supporter des capteurs solaires photovoltaïques. Il constitue une solution rapide et économique à la mise en oeuvre sur le chantier, tout en assurant une parfaite intégration esthétique sur les toitures à double pente et les terrasses. The frame assembled from such frames is particularly intended to support photovoltaic solar cells. It is a quick and economical solution for site implementation, while ensuring perfect aesthetic integration on double slope roofs and terraces.

Cette méthode originale de pose associant des capteurs solaires sous la forme de châssis semi-rigides pré-assemblés au sol, combinée au levage avec un palonnier rigide inclinable à ventouses pneumatiques à vide d'air est particulièrement destinée à réaliser la pose rapide par levage à la grue de grands éléments de couverture de capteurs solaires photovoltaïques modulaires, pour être installés directement sur des charpentes neuves constituées de pannes métalliques ou de bois, ou en remplacement de matériaux de couverture préalablement retirés, sans interposition de châssis de supportage intermédiaire, et sans effectuer d'opération de montage en toiture ; la rigidité du palonnier compensant la souplesse des éléments photovoltaïques pré-assemblés et testés au sol. 10 15 20 25 This original method of installation associating solar collectors in the form of semi-rigid chassis pre-assembled on the ground, combined with lifting with a rigid tilting pedals with pneumatic vacuum suction cups, is particularly intended to realize the quick installation by lifting to the crane of large modular photovoltaic solar collector cover elements, to be installed directly on new frames made of metal or wood purlins, or in replacement of previously removed roofing materials, without interposition of intermediate support frame, and without performing roof mounting operation; the rigidity of the spreader compensating for the flexibility of the pre-assembled photovoltaic elements tested on the ground. 10 15 20 25

Claims (7)

Revendications1) structure semi-rigide destinée à assembler des champs de capteurs solaires photovoltaïques modulaires, caractérisée par son montage sans ossature secondaire obtenu grâce à un système d'accrochage et de blocage situé sous le champ de capteurs (1), permettant d'ancrer ceux-ci directement sur les pannes (métalliques ou en bois) du bâtiment, combiné au mode de pose par un palonnier (2) rigide inclinable à ventouses pneumatiques, le crochetage des capteurs à la charpente étant obtenu par un mouvement descendant du palonnier lors de la pose, la rigidité du palonnier compensant la souplesse des éléments pré-assemblés lors du montage; cette combinaison supprimant toute intervention de montage ultérieure en sous-toiture, Claims1) semi-rigid structure for assembling modular photovoltaic solar collector fields, characterized by its mounting without secondary frame obtained by means of an attachment and locking system located under the sensor field (1), for anchoring those directly on the breakdowns (metal or wood) of the building, combined with the installation method by a rigid tilting rudder (2) with pneumatic suction cups, the picking of the sensors to the frame being obtained by a downward movement of the rudder during the installation, the rigidity of the spreader compensating the flexibility of the pre-assembled elements during assembly; this combination eliminating any subsequent installation procedure under the roof, 2) structure semi-rigide destinée à supporter des champs de capteurs solaires photovoltaïques modulaires selon la revendication 1), caractérisée par son assemblage qui ménage dans le sens vertical de la pente de la couverture un étroit couloir (3) qui permet un passage piétonnier pour la maintenance, 2) semi-rigid structure for supporting modular photovoltaic solar collector fields according to claim 1), characterized by its assembly which provides in the vertical direction of the slope of the cover a narrow corridor (3) which allows a pedestrian crossing for maintenance, 3) structure semi-rigide destinée à supporter des champs de capteurs solaires photovoltaïques modulaires selon la revendication 1), caractérisée par le fait que l'assemblage des champs de capteurs est muni dans le sens horizontal d'un système de bavettes (4) qui permet au champ de capteurs supérieur de déverser la pluie sur le champ inférieur en assurant la continuité de l'étanchéité structure destinée à supporter des champs de capteurs solaires photovoltaïques modulaires ; 3) semi-rigid structure for supporting modular photovoltaic solar panel fields according to claim 1), characterized in that the assembly of the sensor fields is provided in the horizontal direction with a system of flaps (4) which allows the upper collector field to discharge the rain onto the inferior field by providing continuity of the structural seal to support modular photovoltaic solar collector fields; 4) structure semi-rigide destinée à supporter des champs de capteurs solaires photovoltaïques modulaires selon la revendication 1), caractérisée par son système de fixation sur les pannes (5) au moyen de pattes de crochetage (6) qui assure par des fixations complémentaires vissées en rive, l'immobilité définitive du champ de capteurs crochetés sur la charpente ; 10 15 20 2931181 -7- 4) semi-rigid structure for supporting modular photovoltaic solar collector fields according to claim 1), characterized by its fixing system on the purlins (5) by means of hooking tabs (6) which ensures by complementary screwed fasteners on the bank, the definitive immobility of the field of sensors hooked on the frame; 10 15 20 2931181 -7- 5) structure semi-rigide destinée à supporter des champs de capteurs solaires photovoltaïques modulaires selon la revendication 1), caractérisée par le fait que la pose du champ de capteurs sans châssis s'effectue par grutage à l'aide d'un palonnier (6) plan et rigide, qui assure lors du montage un parallélisme relatif entre le plan des capteurs (1) avec celui des pannes de la charpente ; 5) semi-rigid structure for supporting modular photovoltaic solar collector fields according to claim 1), characterized in that the installation of the sensor field without chassis is carried out by craning using a rudder bar (6). planar and rigid, which ensures during mounting a relative parallelism between the plane of the sensors (1) with that of the breakdowns of the frame; 6) structure semi-rigide destinée à supporter des champs de capteurs solaires photovoltaïques modulaires selon la revendication 5), caractérisée par la pose du champ de capteurs s'effectue par grutage à l'aide d'un palonnier (6) qui permet d'incliner le champ de capteurs (1) en relation avec la pente du toit, de façon à ce que le champ de capteurs repose correctement à plat sur les pannes (5) de la toiture du bâtiment lors de l'opération d'accrochage ; 6) semi-rigid structure for supporting modular photovoltaic solar collector fields according to claim 5), characterized by the installation of the sensor field is carried out by craning using a rudder (6) which allows tilting the sensor field (1) in relation to the slope of the roof, so that the sensor field lies properly flat on the purlins (5) of the roof of the building during the attachment operation; 7) structure semi-rigide destinée à supporter des champs de capteurs solaires photovoltaïques modulaires selon la revendication 5), caractérisée par le mode de pose du champ de capteurs qui s'effectue par grutage à l'aide d'un palonnier (6) à ventouses pneumatiques ventouses agissant directement sur le vitrage des capteurs photovoltaïques, ce qui dans un objectif de limitation des travaux en hauteur, élimine l'opération de décrochage des élingues qui est remplacée par la coupure du vide commandée à distance. 7) semi-rigid structure for supporting modular photovoltaic solar collector fields according to claim 5), characterized by the method of laying the sensor field which is carried out by craning using a rudder (6) to pneumatic suckers suckers acting directly on the glazing of the photovoltaic sensors, which for the purpose of limiting the work at height, eliminates the stall lifting operation which is replaced by the cutting of the vacuum controlled remotely.
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