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LES BONNES ET LES MAUVAISES PRATIQUES

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1. Image 197 YES 110 M4 3 6 Surveillance des installations Capteurs d irradiance et de temperature de cellule Pour augmenter la pr cision des modules complets de technologie identique que celle des modules de production pourraient tre utilises comme capteurs Les Images 198 et 199 montrent respectivement une installation fixe et un suiveur solaire sur lesquels deux modules ont t d di s aux mesures d irradiance et de temp rature Dans le cas de l installation fixe Image 198 les modules de mesures ont t install s dans un espace vide au sein de la structure portante Ceci permet d viter d avoir des ombrages g n r s sur le reste de l installation et vice versa pour assurer l exactitude des mesures Le module de gauche est court circuit via une r sistance shunt pour mesurer l irradiance alors que celui de droite a un circuit ouvert permettant de mesurer la temp rature des cellules Dans le cas de l installation avec des suiveurs solaires Image 199 deux extensions ont t ajout es sur la structure afin de conserver la m me orientation et la m me inclinaison que les autres modules situ s sur les Suiveurs Dans les deux cas tous les cables et la r sistance shunt une r sistance calibr e de faible valeur sont plac s a l int rieur d une bo te comme celle montr e sur l Image 200 disposant d un degr de protection IP adapt a l environnement M5 Image 198 Image 199
2. C bles et raccordements Les c bles et les barres des p les oppos s doivent tre une distance adapt e les uns des autres L Image 117 montre que les c bles des bornes positives et n gatives venant des modules p n trent dans le coffret de raccordements indistinctement par la droite et par la gauche Il en r sulte que la moiti des c bles doivent passer derri re les barres de l autre polarit que la leur Au fil du temps a cause des vibrations et des cycles thermiques ce contact permanent entre les c bles et les bords des barres de cuivre peut blesser les gaines isolantes de ces c bles et provoquer des courts circuits Une meilleure m thode aurait t de pr voir l entr e dans le coffret de tous les c bles borne positive par un c t du coffret et de tous les c bles borne n gative par le c t oppos Cette m thode est plus s re car elle se traduit par une distinction nette et convenable entre les p les c bles et barres positifs et n gatifs Cette m thode a t utilis e pour les c bles rouges et bleus qui entrent par le fond dans le coffret de l Image 120 pratique W14 page 68 C bles presque en contact avec la barre du p le et vice versa Image 117 66 3 3 Les coffrets lectriques W13 C bles et raccordements Les coffrets de raccordements doivent contenir tous les l ments n cessaires Les Images 118 et 119 montrent des coffrets de raccordements respect
3. Placer les panneaux une hauteur sup rieure aurait vit cette situation Cependant moyennant un entretien appropri du site la v g tation pourrait tre coup e avant d avoir atteint le niveau des modules cette option tant illustr e l Image 90 Des pr cautions doivent n anmoins tre prises pour viter que lors de ces entretiens les quipements munis de lames ou de ficelles rotatives puissent provoquer des projections de petites pierres celles ci pouvant endommager voir m me casser les modules photovolta ques Zr ta a ch A cl AN gt FT AO lt P AL _ LE LAI NN O MY a Image 87 Image 88 NO NO Image 89 Image 90 NO YES 50 3 2 Les structures portantes S19 S curit du personnel Tous les l ments structurels doivent tre clairement visibles Les c blages et tendeurs de certains types de suiveurs solaires doivent tre correctement rendus visibles Dans le cas contraire ils risquent de ne pas tre vus par le personnel de maintenance se d pla ant autour des syst mes de la centrale PV Ce personnel pourrait donc accidentellement les accrocher 51 3 3 Les coffrets electriques 3 3 Les coffrets lectriques W1 Etiquetage des composants lectriques Tous les composants lectriques actifs doivent tre identifi s avec des tiquettes adapt es Les coffrets des Images 92 94 ont des tiquettes fixes
4. cart d orientation du suiveur solaire et donc s il fonctionne correctement Au plus ombre est petite au plus il peut tre conclu que le fonctionnement et le r glage du suiveur sont corrects Dans le cas des structures portantes qui ne suivent pas completement le rayonnement direct et perpendiculaire du soleil cas des suiveurs a un axe azimutal horizontal ou polaire une longueur d ombre maximale admissible peut tre tablie Image 133 Image 134 Image 135 77 3 4 Les panneaux photovoltaiques G8 Position des modules et ombrage La distance entre les lignes de modules doit tre suffisamment grande pour viter l ombrage d une rang e sur l autre L ombrage est une consid ration prendre en compte non seulement pour les installations avec des suiveurs mais galement pour les installations fixes et ce avant que la construction ne commence La distance entre deux rang es doit tre telle que l ombre projet e par ces rang es ait un effet minimal sur la production d nergie Il peut en effet y avoir des pertes par ombrage si l influence de l interdistance et de l inclinaison des modules n a pas t bien consid r e Ce probl me est perceptible sur l Image 136 La photo est prise a midi en hiver saison critique pour l ombrage dans les installations statiques car le soleil est au plus bas dans le ciel La rang e de devant fait de ombre sur celle de derri re L Image 137 montre une installation o
5. 3 1 Travaux de genie civil C6 Drainage et protection contre l eau Les syst mes de drainage doivent pouvoir faire face aux conditions de pluie extr mes et doivent toujours tre bien entretenus L absence de systeme de drainage correct peut transformer des fondations des chemins et des batiments en barrages ce qui peut entrainer des inondations comme le montrent les Images 21 et 22 Image 21 Image 22 Les canaux de drainage doivent tre d gag s pour permettre l eau de s couler facilement Image 23 Dans le cas contraire l accumulation de v g tation de pierres de sable etc pourrait emp cher le bon drainage et provoquer des d bordements voire des inondations Image 24 Image 23 18 3 1 Travaux de genie civil C7 Drainage et protection contre l eau Les batiments de service doivent disposer d une bonne tanch it Les batiments de service qui abritent onduleurs transformateurs systemes de surveillance et autres equipements doivent disposer d une bonne tanch it afin d viter des d fauts lectriques et des dommages mat riels Les b timents doivent tre tanches afin d en maintenir l int grit et ce en faisant en sorte que toutes les possibilit s d infiltration d eau soient scell es comme cela a t r alis Image 25 ou l eau ne peut pas p n trer dans le b timent parce que le conduit a t scell en laissant les c bles propres et secs En revanche les
6. D autres probl mes peuvent survenir sur les modules PV pendant les premiers mois ou ann es d utilisation Parmi ces probl mes on trouve notamment le jaunissement de l EVA Image 127 ou le ph nom ne de snail trails Image 128 Parfois et bien que l impact r el n ait pas r ellement t quantifi ces d fauts r duisent les performances des modules L nergie produite s en voit alors r duite Des inspections p riodiques doivent tre programm es pour contr ler les modules et ventuellement pr voir le remplacement de ceux qui ne remplissent plus les standards de qualit garantis par le fabricant Image 127 II il m fl I Image 128 TAI MA L ILL a A TMT TI nil Il Il Il ll ll AA Il Il u Il 75 3 4 Les panneaux photovoltaiques G6 Suiveurs solaires et orientation Les suiveurs solaires doivent amp tre bien orientes Une maniere d augmenter la quantite d energie produite par la centrale PV est d installer les modules sur des suiveurs solaires trackers Les modules sont ainsi constamment orient s directement vers le soleil De cette maniere l irradiation solaire capt e est plus importante que dans le cas des modules fixes Mais il faut bien entendu que les suiveurs solaires orientent correctement les panneaux sinon on ne profite pas pleinement des capacit s de la technologie PV install e Sur l Image 129 en condition de ciel d gag
7. m i O OTIS Image 200 111 3 6 Surveillance des installations M6 Capteurs d irradiance et de temperature de cellule Les capteurs d irradiance et de temp rature ne doivent jamais amp tre ombrag s L endroit s lectionn dans l ensemble de la structure portante pour y placer les modules de mesures doit tre dans le m me plan que le champ PV afin d eviter les ombrages Dans le cas contraire si de ombrage est projet sur un module de mesures les valeurs mesur es seront tres certainement fauss es comme cela est le cas pour l Image 201 o les deux modules de gauche sont utilis s pour les prises de mesures Le module sup rieur a t court circuit par une r sistance shunt pour effectuer les mesures d irradiance tandis que le module inf rieur a t laiss en circuit ouvert afin de mesurer la temp rature des cellules Le placement de ces modules est inappropri car le module du bas subit l ombrage d une tour situ e juste a c t parfois m me de la gaine rouge en avant plan Cet l ment n a pas t pris en compte mais affecte malheureusement bien les prises de mesures voir galement les Images 4 a 6 pratique C2 page 14 et l Image 193 pratique M1 page 107 Image 201 112 3 6 Surveillance des installations Capteurs d irradiance et de temperature de cellule M7 Les modules PV utilis s en tant que capteurs doivent tre fix s de la m me maniere que les modul
8. orient s vers le sud dans l h misph re nord orient s vers le nord dans l h misph re sud afin de maximiser la production d nergie L optique BIPV profite de l espace disponible sur les b timents principalement sur les toits des maisons et des b timents industriels pour installer des syst mes photovolta ques de l ordre de quelques kilowatts plusieurs dizaines ou centaines de kilowatts Ces syst mes peuvent tre ajout s apr s la construction du b timent bien qu il soit de plus en plus habituel qu ils soient int gr s d s le d but des phases de conception et de construction Comme ils sont int gr s une maison ou un b timent leur orientation est limit e par les t Global market outlook for photovoltaics 2013 2017 May 2013 European Photovoltaic Industry Association disponible via www epia org news publications 1 Introduction caract ristiques de la construction de sorte que l orientation et l inclinaison peuvent ne pas toujours tre optimales C est particulierement le cas lorsque les installations PV sont ajout es apres la construction du b timent Les exemples pr sent s dans ce manuel sont lies a la fois aux centrales PV au sol et aux systemes PV int gr s aux b timents La plupart des situations et des exemples pr sent s ici proviennent de centrales photovoltaiques mais il y a des bonnes et mauvaises pratiques similaires pour les deux types d installations Les situations qui sont sp cifiquement
9. Images 26 et 27 montrent les cons quences de l eau qui a p n tr dans le b timent soit par le toit a cause d une fuite soit a travers le sol ou une fondation L Image 28 met en vidence des preuves d inondation puisque les c bles sont couverts de boue laiss e quand l eau s est retir e La aussi les entr es du b timent n taient pas scell es et l eau pouvait p n trer par les tuyaux Ceci est vit dans le cas de l installation repr sent e l Image 25 Image 25 Image 26 Image 27 Image 28 19 3 1 Travaux de genie civil C8 Drainage et protection contre l eau Les points d entr e des c bles dans les b timents doivent tre tanches Pour les installations r alis es sur un b timent les points d entr e des c bles vers l int rieur doivent tre tanches au risque que l eau puisse p n trer dans le b timent Les points d entr e des tubes ou tuyaux doivent tre bien bouch s contrairement ce qui a t r alis Image 29 En compl ment du bouchage du point de percement d autres techniques peuvent tre utilis es On peut par exemple profiter du principe de la goutte d eau principe appliqu aux points d entr e sur un mur vertical en donnant une courbure aux c bles situ s sous le point de percement Image 30 On peut galement utiliser des manchons incurv s comme points d entr e dans le cas des toits plats NS Image 29 Image 30 NO 20 3 1 Travaux
10. Mise a la terre des structures Fixation des modules photovoltaiques Rigidite de la structure portante Assemblage des l ments de structure Compatibilite entres les mat riaux R sistance aux conditions climatiques ext rieures Protection contre la v g tation S curit du personnel Les coffrets lectriques Etiquetage des composants lectriques Imperm abilisation des coffrets lectriques Qualit des connexions Contr le de la temp rature dans les coffrets Fusibles et porte fusibles C bles et raccordements Les panneaux photovoltaiques Qualit et int grit des modules Suiveurs solaires et orientation Position des modules et ombrage Poussiere sable et salissure Protection contre les oiseaux Mise a la terre des cadres Connexion des c bles Protection contre les effets indirects de la foudre dans les c bles DC 11 13 15 17 22 26 28 31 33 35 39 40 42 43 50 51 53 55 56 60 61 62 65 69 71 76 78 81 85 86 87 92 3 5 Les Onduleurs Placement Refroidissement Poussiere sable et salissure Les borniers Extinction et allumage d une installation PV 3 6 Surveillance des installations Capteurs d irradiance Capteurs d irradiance et de temperature de cellule Capteurs de temp rature de cellule Mesure du vent anemometre Station meteo Systeme de surveillan
11. cercles y repr sentent des cellules L Image 205 montre le cas d un module de mesures qui a t install au milieu d un suiveur solaire C est une bonne pratique quand il est difficile d incorporer une structure sp cifique pour deux modules suppl mentaires Tous les c bles et la resistance shunt se trouvent l int rieur d un bo tier disposant d un indice IP adapt Image 206 150 mV 10A VAT Image 204 Image 205 Image 206 114 3 6 Surveillance des installations Capteurs d irradiance et de temperature de cellule M9 Les modules PV utilis s en tant que capteurs doivent tre strictement dans le m me plan que les modules de production Les Images 207 et 208 montrent un module PV qui a t rajout au suiveur solaire et qui est utilis a la fois comme capteur d irradiance et de temp rature On peut voir que le support additionnel ne permet pas au module de mesures d tre correctement plac dans le m me plan que les modules de production Son orientation est donc diff rente et par cons quent l irradiance mesur e est differente de l irradiance reelle percue par les modules de production Il est tres important de s assurer que le capteur d irradiance soit bien dans la m me orientation et la m me inclinaison que les autres modules PV Ceci est indispensable pour obtenir des mesures correctes et exploitables Image 207 Image 208 115 3 6 Surveillance des installat
12. endommag s au moment ou ces tranchees sont remblay es Parallelement a cela certaines gaines d isolation de cables sont fabriqu es a partir de mati res organiques par exemple huile v g tale qui pourraient attirer des rongeurs ces derniers pouvant les endommager En outre ces conduits ou gaines permettent un remplacement facile des cables si cela devenait n cessaire Dans le cas repr sent l lmage 37 les cables situ s entre les bo tes de connexions et les onduleurs sont directement pos s au fond d une tranch e Il aurait clairement t pr f rable de placer ces cables dans des gaines ou des tuyaux afin de bien les prot ger contre l humidit et contre certains animaux qui peuvent les degrader pr matur ment en les rongeant ce qui pourrait provoquer des pertes de courants inacceptables ou engendrer des d faillances en EN TE m FA ie E 2 z E gt o gt NA j ls he F r G jg 2 a Ti UE mueres ur 4 ne sl LE a Image 37 Il est galement conseill d utiliser des gaines diff rentes pour les c bles lectriques et pour les c bles de transmission de donn es De cette maniere toute interf rence issue des cables lectriques et pouvant perturber les transferts de donn es sera vit e 24 3 1 Travaux de genie civil C13 Cables Les cables enterr s doivent l tre plus bas que la profondeur dite hors gel Les tranchees creus es pour accueillir les cables enterr s do
13. jections Ceci est particulierement utile sur les suiveurs solaires ou les modules sup rieurs sont tellement hauts qu ils sont difficiles a nettoyer C est galement le cas pour les installations en toiture ou les modules sont difficiles d acces Les Images 151 et 152 montrent deux types possibles de protections contre les oiseaux Image 151 Yom Ar Na SUKY ny Image 152 85 3 4 Les panneaux photovoltaiques G16 Mise a la terre des cadres Tous les modules doivent tre mis a la terre de facon ind pendante Pour avoir une mise a la terre correcte les cadres de modules doivent tre interconnect s ou reli s entre eux en utilisant des c bles de terre fix s par des boulons et crous et ce via les trous dans le cadre sp cialement pr vus a cet effet Dans le cas contraire la protection de surface des cadres emp che d avoir un contact lectrique franc Un simple contact physique entre le cadre du module et la structure portante n est donc souvent pas suffisant pour assurer une bonne mise a la terre a mm a de a mm Image 153 Image 154 K Image 155 86 3 4 Les panneaux photovoltaiques G17 Connexion des c bles Les connecteurs doivent amp tre compatibles afin d avoir de bonnes connexions Les modules PV sont relies lectriquement entre eux en utilisant les connecteurs presents en sortie d usine Les connecteurs successifs doivent tre du m me modele voir du m
14. l suite a un mauvais sertissage C est d ailleurs probablement le r sultat auquel on doit s attendre pour la situation des Images 160 et 161 si le probleme n y est pas vite r gl La photo et la thermographie montrent que le mauvais sertissage a pour consequence un mauvais contact lectrique entrainant une surchauffe du connecteur a plus de 100 C Le connecteur risque de se d grader rapidement et repr sente un r el risque de d but d incendie Image 158 Image 159 104 0 MC 100 26 1 C 104 0 C 21 4 C 28 1 C 34 8 C 88 9 C 30 30 3 C 31 9 C 1a i Image 160 Image 161 88 3 4 Les panneaux photovoltaiques G19 Connexion des c bles Les c bles doivent avoir une longueur appropri e et ne pas devoir supporter leur propre poids Afin de garantir un bon fonctionnement de l installation PV les c bles doivent tre ni trop longs ni trop courts Les c bles trop courts peuvent subir une tension d etirement qui peut dessertir les connecteurs en cas de contraction de l ame basse temp rature Image 162 L effet qui en r sulte est le m me que pour les connecteurs mal sertis au moment du chantier voir pratique G18 Risque d arrachement Image 162 et de d connexion a base temp rature Par ailleurs si les c bles sont trop longs Image 163 ils peuvent avoir a supporter leur propre poids ce qui doit tre vit Ils doivent alors tre attach s a la st
15. mettant en garde contre le risque de choc lectrique Cette information est importante car elle alerte les personnes de l existence de connections directes de barres de cuivre de fusibles et d autres composants lectriques pr sents dans les coffrets Cela permet au personnel technique et d entretien d agir en connaissance de cause et de prendre les mesures pr ventives appropri es avant l ouverture des coffrets Image 93 55 3 3 Les coffrets lectriques W2 Impermeabilisation des coffrets lectriques Les coffrets lectriques doivent respecter le degr de protection IP n cessaire en fonction de l environnement Les Images 95 a 101 montrent des exemples de coffrets lectriques qui ont la base un degr IP sup rieur IP43 IPXY le chiffre X est li e a la protection contre l infiltration de corps trangers solides le chiffre Y est li e la protection contre l entr e d eau Cependant suite une installation incorrecte la valeur IP r sultante est fortement r duite Comme le montre l Image 95 le coffret lectrique a t for pour fournir un point d entr e au cable Cependant le vide exc dentaire n a pas t correctement rempli pour emp cher la salet ou l eau d entrer Cela se traduit par une perte tr s importante du degr IP par rapport celui d origine L Image 96 montre que le couvercle de la bo te de raccord a t d form et que la bo te ne peut pas tre ferm e correct
16. mise la terre du p le n gatif de l onduleur si les modules concern s sont des modules au silicium traditionnels D autres types de modules pourraient par contre avoir besoin d une mise la terre du p le positif et ce en utilisant des onduleurs isol s galvaniquement Des syst mes annexes peuvent r duire les effets du PID mais leur efficacit n a pas encore t r ellement confirm e La mise en uvre d une telle solution corrective doit tre valid e par un bureau d tudes sp cialis Image 122 NO 72 3 4 Les panneaux photovoltaiques G3 Qualite et integrite des modules Les modules photovoltaiques doivent tre prot g s contre les chocs et les vibrations pour viter l apparition de microfissures micro cracks Les cellules des modules photovoltaiques doivent tre exemptes de micro et de macro fissures Les microfissures sont provoqu es par des vibrations et des chocs Elles peuvent drastiquement r duire les performances du module PV au fil du temps Elles sont g n ralement invisibles a l il nu et n cessitent des tests d lectroluminescence pour pouvoir tre d tect es Sur l lmage 123 les microfissures sont bien perceptibles par les zones sombres qu elles cr ent Une mauvaise manipulation ou un transport agressif des modules peut provoquer l apparition de ces microfissures alors qu a la sortie d usine ces modules taient sans d faut Image 123 Les microfissur
17. ombrage En retour le champ PV offre au troupeau une ombre appr ciable durant les journ es chaudes d t L Image 226 montre un abreuvoir pour le b tail circulant dans les environs de l installation PV L Image 227 montre un passage d eau ferm par une grille ayant des mailles suffisamment larges pour permettre aux animaux de circuler L installation PV n est donc pas une barri re aux mouvements de la faune Figura 225 Figura 226 Figura 227 Sur l Image 228 un ancien puits a t restaur L Image 229 montre un petit tang sur lequel des canards 7 LA 7 3 nagent sereinement nullement inqui t s par la pr sence des suiveurs solaires Figura 228 Figura 229 Ces images sont de tres bons exemples de la maniere avec laquelle une installation PV peut tre int gr e dans son environnement sans g ner l habitat naturel YES 3 yr r 7 x Ces deux photos montrent un champ solaire compos de suiveurs a 1 axe azimutal Elles ont t prises a la premiere heure du matin avec un ciel totalement d gag ce qui explique la presence d ombres projet es sur les panneaux Quelques minutes apres la prise de ces photos les ombres avaient disparu 126 4 Liens utiles 4 Enlaces generals de fotovoltaica WWW pvcrops eu WWW epla org www pvgrid eu www pvsunrise eu www eupvplatform org www iea pvps org www ises org www eurobser er org www seia org www setis ec europ
18. parasurtenseurs mais il reste cependant pr f rable de toujours respecter au maximum ce principe de r duction de la surface de boucle g Image 171 Image 172 YES 92 3 5 Les Onduleurs 3 5 Les onduleurs 11 Placement La zone de placement des onduleurs doit tre faite en mat riaux mecaniquement r sistants et non inflammables Les onduleurs doivent tre fix s sur des surfaces aptes a supporter leur poids et ce pour leur dur e de vie complete Image 173 Le poids propre des onduleurs celui du transformateur lorsqu il est n cessaire et les ventuelles vibrations doivent tre pris en compte pour cette v rification Tous ces l ments peuvent en effet engendrer des charges importantes qui doivent rester supportables pour la surface de pose Cette surface doit galement tre construite en mat riaux ininflammables pour carter tout risque de combustion par surchauffe des onduleurs Par exemple sur l Image 174 la surface de pose est faite de bois ce qui augmente notablement le risque d ignition Image 173 Image 174 NO 95 3 5 Les onduleurs 12 Placement Les onduleurs refroidis par convection naturelle doivent tre install s verticalement dans des endroits ventil s et libres d obstacles ou de parois La temperature des onduleurs augmente de facon significative lorsqu ils sont en fonctionnement Quand ils sont refroidis par convection naturelle ils doivent tre
19. que la structure portante n pouse pas correctement le cadre du panneau La fixation est pli e et incorrectement liaisonn e par une tige filet e Le module PV pourrait se d tacher lors de vents violents ou m me tre endommag de mani re irr versible Comme indiqu aux points pr c dents la structure portante et les fixations doivent tre bien adapt es a l paisseur du cadre du module De plus la longueur de d passement de la tige filet e est excessive Elle devrait tre d une longueur telle que personne ne risque de se blesser en passant a c t Image 64 38 3 2 Les structures portantes S7 Rigidite de la structure portante Les structures portantes et les assemblages doivent tre rigides Les structures portantes doivent tre solidarisees de maniere bien rigide pour viter des d formations comme celles montr es sur l Image 65 Des petites tiges plates ont t utilis es pour joindre deux structures mais elles ne disposent pas d une rigidit suffisante pour tre maintenues bien droites L Image 66 montre la bonne facon d unifier des profil s On y a utilis une piece de jonction rigide qui s adapte parfaitement aux profiles qui les garde bien droits et align s tout en ajoutant de la rigidit a toute la structure r duisant ainsi les risques de d formation l avenir Ce type d assemblage pourrait galement tre utilis comme un joint de dilatation thermique si il tait fixe uniquement
20. sur un c t Dans ce cas il faut bien entendu veiller a ce que le joint n entraine pas de perte de resistance de la structure auquel cas des adaptations devraient tre r alis es Image 65 NO Image 66 YES 39 3 2 Les structures portantes S8 Assemblage des l ments de structure Tous les composants de la structure doivent tre assembl s correctement Sur l lmage 67 La distance entre la structure interne axe d inclinaison et la structure externe axe d orientation est differente entre les c t s oppos s Cela est d a une mauvaise liaison entre les deux structures car elles ne sont pas perpendiculaires En cons quence les diff rents groupes de modules de la structure en premier plan sur l Image 68 la ligne de droite n ont pas la m me inclinaison En r alit la cons quence de cette erreur une petite erreur dans l inclinaison ne se situe pas vraiment au niveau du fonctionnement de l installation photovoltaique ou de sa production d nergie finale Elle se situe principalement au niveau de l impact visuel En effet la bonne fixation des diff rentes structures aurait men a une m me inclinaison entre les lignes et suite a cela a un rendu visuel plus harmonieux comme on le voit pour les modules PV en arri re plan de l Image 68 Image 67 Image 68 40 3 2 Les structures portantes S9 Assemblage des l ments de structure Tous les composants de la structure do
21. LES BONNES ET LES MAUVAISES PRATIQUES F MARTINEZ MORENO N TYUTYUNDZHIEV MANUEL AFIN D AUGMENTER LA QUALITE ET DE REDUIRE LES COUTS DES INSTALLATIONS PV Cx py CROPS PhotoVoltaic Cost r duction Reliability Operational performance Prediction and Simulation Sy Sa SEVENTH FRAMEWORK PROGRAMME La cr ation de ce manuel a t possible gr ce au projet PVCROPS PhotoVoltaic Cost reduction Reliability Operational performance Prediction and Simulation cofinanc par la Commission Europ enne dans le cadre du septi me programme cadre Accord de subvention no 308468 Le projet a t propos par l Institut d nergie Solaire IES UPM Universidad Polit cnica de Madrid Spain et a rassembl un consortium de 12 partenaires Universidad Polit cnica de Madrid IES UPM Espagne Universit SunSwitch Belgique Petite et moyenne entreprise Central Laboratory of Solar Energy and New Energy Sources CLSENES Bulgarie Universit Acciona Energ a Espagne Industrie Association pour la Promotion des Energies Renouvelables APERe Belgique Petite et moyenne entreprise Ingeteam Espagne Industrie Universidade de Evora UEVORA Portugal Universit Universidad P blica de Navarra UPNA Espagne Universit Dublin Institute of Technology DIT Irlande Universit Office National de Electricit ONE Maroc Industrie Rtone France Petite et m
22. a eu www solarweb net www bdpr fr 129
23. a l int rieur du coffret et l a compl tement d truit Les fusibles font partie des dispositifs de protection qui ne peuvent jamais tre ouverts en charge Si l on souhaite disposer de cette capacit de coupure en charge il faut utiliser des commutateurs pr vus a cet effet voir pages suivantes E A I Image 115 64 3 3 Les coffrets lectriques W11 C bles et raccordements Les c bles p n trant dans un coffret doivent tre organis s correctement et ne doivent pas tre trop longs Les c bles doivent tre clairement et proprement dispos s dans les coffrets Leur longueur devrait tre l g rement plus grande que la longueur strictement n cessaire et ce afin de faciliter les ventuelles r parations qui pourraient tre n cessaires Les techniciens doivent pouvoir tre en mesure d identifier rapidement chaque c ble en cas de n cessit L lmage 116 montre un coffret lectrique dans lequel le soin apport la disposition des c bles a t insuffisant Les c bles y sont d sordonn s et d une longueur clairement excessive D s lors il est difficile d y trouver un c ble sp cifique et d en suivre le cheminement Une telle r alisation accro t galement les pertes lectriques et augmente le co t final de l installation m le sie on E IEBEBEREBEBEBEBEREBREBRE e 4 0 0 SF O O 9 Image 116 NO 65 3 3 Les coffrets lectriques W12
24. ages dus aux rafales de vent Les portes et les couvercles des coffrets lectriques servent entre autres a emp cher l infiltration d eau ou de poussieres voir indice IP et a prot ger les c bles et les appareils lectroniques lls doivent r sister ou tre prot g s contre les d gradations dues a l eau ou la graisse L Image 104 montre des coffrets qui sont endommag s en raison de la reaction entre la graisse et la matiere plastique Les portes ou les couvercles doivent galement pouvoir tre bloqu s en position ouverte pour viter les dommages dus aux rafales de vent Image 105 Sans cela les coffrets peuvent s abimer pr matur ment et laisser leurs contenus sans plus aucune protection Image 106 Image 104 Image 105 Image 106 NO 59 3 3 Les coffrets lectriques W6 Qualit des connexions e gt e N e N e Les connecteurs doivent tre correctement fix s et sertis pour viter les surchauffes Si l me d un c ble conducteur n est pas correctement en contact avec une borne serrage par la vis de fixation ou lorsque cette ame n est pas correctement sertie a un connecteur cela peut mener a une situation de surchauffe engendrant une d gradation du c ble et ou du connecteur ou de la borne Les images thermographiques ci dessous montrent deux situations diff rentes Sur l lmage 107 un cable n est pas correctement serre au bornier avec la vis de fixation et le contact le
25. atation peut tre trop serr e Image 80 Dans le cas d une dilatation transversale une solution possible int gre des carts libres tous les 10 15 m tres comme le montre l Image 81 Image 81 45 3 2 Les structures portantes S14 R sistance aux conditions climatiques ext rieures Les installations photovoltaiques sur toits plats doivent tre solidaris es et ou bloqu es par des butees sinon elles peuvent glisser dans le sens de la pente entre autres d aux dilatations thermiques successives Dans le cas des installations PV r alis es sur toitures plates les structures portantes ne peuvent souvent pas tre fix es m caniquement afin d viter de percer la couche d tanch it Par cons quent elles doivent tre solidarisees en reliant les groupes de modules situ s sur les pentes oppos es comme le montre l Image 82 ou en ajoutant des but es qui vont par exemple prendre appui sur les acrot res Image 82 YES 46 3 2 Les structures portantes S15 R sistance aux conditions climatiques ext rieures Les panneaux photovolta ques plac s sur toits plats doivent permettre la dilatation thermique d ensemble de la structure portante Dans le cas des installations PV r alis es sur toitures plates la couche d tanch it de la toiture doit tre correctement prot g e Une couche protectrice sera donc plac e entre cette tanch it et les structures portantes Cett
26. ce centralise 3 7 Divers Impact environnemental 4 LIENS UTILES 93 95 97 100 101 104 105 107 109 117 118 120 121 123 125 127 1 Introduction 1 Introduction L nergie solaire photovoltaique PV connect e au r seau est une technologie qui de nos jours joue un r le important dans la production et l approvisionnement en lectricit de nombreux pays Sur une periode de seulement 10 ans environ 100 GW de puissance photovoltaique ont t developpes et install s avec pres de 80 GW de ce total au cours des 3 dernieres ann es Cela repr sente une croissance annuelle de pres de 40 Suite a cela les installations photovoltaiques repr sentent en terme de capacit la troisieme source d nergie renouvelable la plus importante apres l hydro lectricit et l nergie olienne Certains pays europ ens r pondent d ailleurs a plus de 5 de leur demande annuelle en lectricit gr ce l nergie photovolta que l Allemagne et l Italie Cette croissance exponentielle a t fort marqu e en Europe ou pres de 70 de l nergie mondiale photovoltaique raccord e au r seau est situ e Les pays europ ens ont favoris l utilisation des nergies renouvelables pour r pondre aux exigences de l Union Europ enne afin de r duire les missions de gaz effet de serre g n r s lors de la production d nergie et ce afin d att nuer les changements climatiques qui y sont li s Ces exig
27. comme le montre l Image 121 Effet LID COURVES DE EFFICACIT TH ORIQUE 100 98 96 94 92 90 88 Efficacit 86 La bonne practique est de 84 consid rer la courbe bleue pour le calcul des estimations 82 d nergie produite 80 123 4 5 6 7 8 9 1011 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Temps ann es Image 121 71 3 4 Les panneaux photovoltaiques G2 Qualite et integrite des modules La garantie offerte par le fabricant devrait inclure les d gradations provoqu es par l effet PID Potential Induced Degradation sur les modules photovoltaiques Un autre probleme possible est l effet PID d gradation induite par la tension En fonction de la technologie de la cellule et du mat riau utilis pour l encapsulation une migration d ions Na venant de la surface du verre peut entra ner une r duction des performances du module photovoltaique Les fabricants de modules photovoltaiques devraient normalement effectuer des tests de vieillissement acc l r dans un laboratoire de test pour d terminer la sensibilit de leurs produits face a ce PID et la garantie du module devrait indiquer les dommages potentiels pouvant en d couler L Image 122 montre la photographie prise en lectroluminescence d un module gravement touch par le PID Les cellules compl tement noires sont des cellules court circuit es cause du PID Ce ph nom ne peut tre vit avec les modules photovolta ques n cessitant une
28. ctrique est mauvais Cette mauvaise connexion peut aller jusqu provoquer un arc lectrique interne En cons quence sa temp rature est plus lev e que pr vu dans ce cas particulier plus de 30 C plus lev e que pour les cables voisins En plus d accroitre les pertes de charge cela augmente le risque d incendie Quand un bon contact est effectu tous les conducteurs avec les m mes sections et courants ont la m me temp rature comme pour l Image 108 Une bonne pratique possible pour s assurer que les boulons vis sont et resteront correctement fix s est de les sceller comme indiqu sur l Image 109 joint jaune Une simple inspection visuelle permet de d celer une mauvaise connexion voir aussi Image 189 pratique 18 page 102 et Image 190 pratique 19 page 103 Vu que les variations regulieres de temperature peuvent provoquer le desserrage progressif des boulons et des vis cette v rification doit tre effectu e au minimum chaque ann e lors de la maintenance p riodique 70 C 1 Image 107 Image 108 a mb or 4 26 3 Ni An ga O O SW e kene Doll O of 4 a gt aa E Image 109 3 3 Les coffrets lectriques W7 Contr le de la temperature dans les coffrets Les coffrets doivent tre refroidis et ou chauff s lorsqu ils contiennent des composants lectroniques sensibles a la temp rature Lorsque le coffret contient des composants lectroniques et des relais the
29. de genie civil C9 Drainage et protection contre l eau Les portes des b timents de service doivent tre tanches et prot g es contre encrassement Ces portes doivent prot ger les appareils et quipements situ s a l int rieur du b timent Elles doivent donc elles m mes r sister a la corrosion Elles doivent id alement pouvoir tre bloqu es lorsqu elles sont en position ouverte pour viter les dommages dus aux rafales de vent Dans le cas contraire les portes peuvent se d grader pr matur ment les emp chant de r aliser leur fonction normalement L Image 31 montre des charni res de porte qui sont oxyd es et ou pli es Pour cette derni re il s agit bien de la preuve d un dommage d a une rafale de vent suite au fait que ces portes n ont pas de systeme de blocage D autres dommages pourraient rapidement apparaitre si la situation devait se r p ter A l oppose la porte de l Image 32 poss de un systeme de blocage appropri et est parfaitement prot g e contre l oxydation Image 31 Image 32 YE 21 3 1 Travaux de genie civil C10 Cables Les chemins de cables doivent tre prot g s pendant la phase de construction Les photos suivantes montrent le cas d une installation photovoltaique dans laquelle les cables sont situ s dans des chemins de cables sur lev s par rapport au terrain Image 33 Dans le cas des Images 34 et 35 ces chemins de cables sont proches des canaux de drainage e
30. de s curit vu que la charge m canique engendr e par la nouvelle installation va tre additionn e aux charges intermittentes provoqu es par la neige et le vent Ces marges de s curit Etats Limites Ultimes et Etat Limites de Service tels que d finis dans les normes Eurocodes doivent tre calcul es par un bureau d tudes sp cialis Suite a ces calculs la structure du toit devra tre renforc e si cela est n cessaire comme cela a t le cas pour la toiture de l Image 50 Image 50 29 3 2 Les structures portantes 3 2 Les structures portantes S1 Mise la terre des structures Toutes les parties m talliques des structures doivent tre mises la terre Une bonne mise la terre des structures prot ge les personnes et les appareils lectroniques contre les effets des ventuelles fuites de courant Toutes les parties m talliques de la structure y compris celles o le contact direct ne peut apparemment pas tre fait par exemple car isol es par un mat riau non conducteur doivent tre interconnect es et mises la terre Ceci a bien pour but de prot ger les personnes contre les chocs lectriques en cas de fuites de courant ou d orages Images 51 et 52 Dans le cas contraire les composants non mis la terre pourraient atteindre des niveaux de tension dangereux Cela pourrait se produire avec le pied m tallique en Image 53 en raison de la couche isolante noire qui emp che la mise la terre d
31. diees doivent amp tre refroidis de maniere correcte Des ventilateurs et conduits d a ration doivent tre places si cela est n cessaire Les constructions qui abritent des onduleurs arrivent en g n ral a des temp ratures lev es et doivent donc disposer de leur propre systeme de ventilation Cependant le flux d air peut ne pas atteindre les parties internes de l onduleur Dans ce cas la temperature interne de l onduleur peut d passer la valeur maximale recommand e causant ainsi une diminution du rendement De plus ces temp ratures lev es peuvent faire d clencher une alarme de temp rature menant l arr t de l onduleur Une bonne pratique consiste ajouter des ventilateurs ou des syst mes de circulation d air qui refroidissent galement les parties internes des onduleurs Sur l Image 179 des conduites de ventilation ont t ajout es au design m me du b timent celles ci devant extraire l air chaud pr sent l int rieur Dans la construction Image 180 on peut voir que ces conduites sont directement connect es aux onduleurs L air qui est chauff dans ces onduleurs est directement aspire vers le dehors ce qui diminue au maximum la temp rature de fonctionnement et permet d atteindre de meilleurs rendements Image 179 Image 180 98 3 5 Les onduleurs 15 Refroidissement Les onduleurs doivent tre prot g s du rayonnement solaire direct pour viter les surchauffes Lorsqu ils son
32. duire le nombre de boites de connexion DC a utiliser et donc le co t qui y est associ Cependant utiliser un grand nombre de ces connecteurs en Y augmente les risques d avoir de mauvais contacts lectriques De plus les c bles venant en aval de ces connecteurs doivent peut tre avoir une section plus lev e que celle des c bles en amont venant directement des modules Ceci est a v rifier pour s assurer que ces c bles sont correctement dimensionn s en fonction du courant a transporter jusqu aux onduleurs Image 169 Lu E 6A 6A Image 169 Image 170 YES 91 3 4 Les panneaux photovoltaiques G22 Protection contre les effets indirects de la foudre dans les c bles DC Les c bles des deux polarites doivent tre au maximum jointifs pour r duire les effets de boucle sur les s ries de modules Les c bles positif et n gatif d une s rie de modules PV doivent tre tir s de maniere a r duire le plus possible la surface de la boucle dessin e par ces cables comme repr sent sur l Image 171 La tension induite par un flux magn tique d intensit variable ce qui est typiquement provoqu par la foudre est proportionnelle a la surface de cette boucle Des lors plus la boucle est grande plus le risque de degradation par surtension induite est augment Il est certes possible m me conseille d utiliser des dispositifs de protection contre cette tension induite comme des
33. e couche protectrice doit tre flexible car la dilatation thermique des structures portantes certainement celles en aluminium est nettement sup rieure celle des couches d tanch it habituelles De cette fa on les contraintes de cisaillement qui surviendraient entre la structure portante et l tanch it sont r duites voir annul es Afin d tre efficace durant toute la dur e de vie de l installation cette couche protectrice doit disposer de caract ristiques bien d finies tre r sistante aux conditions m t orologiques et la lumi re ultraviolette tre chimiquement neutre par rapport a la couche d tanch it avoir un coefficient de frottement variable en fonction du type d tanch it suffisamment lev pour assurer la stabilit de l ensemble voir aussi l Image 84 pratique S16 page 48 NN Image 83 47 3 2 Les structures portantes S16 Resistance aux conditions climatiques exterieures Les structures portantes plac es sur toits plats et qui ne sont pas m caniquement fix es doivent tre lest es en fonction des forces induites par les effets du vent sur les panneaux Vu les nombreux problemes engendr s par une fixation m canique des structures portantes a la toiture on opte r guli rement pour une simple pose lest e par des poids suppl mentaires ou ballasts Ce lestage doit tre suffisant pour pr venir les d placements et les dommages aux modules photovoltai
34. e du module PV par exemple la hauteur des clames doit correspondre a celle du cadre du module et la tension de serrage doit tre bien adapt e pour avoir une bonne prise comme le montrent les Images 58 et 59 Sans cela les modules peuvent se d tacher en cas de charge lev e de vent comme cela pourrait se produire pour les installations montr es sur les Images 60 et 61 Image 58 Image 59 Image 60 Image 61 NO NO 36 3 2 Les structures portantes S5 Fixation des modules photovoltaiques Les clames doivent correspondre a la taille et a la forme des modules Contrairement aux photos pr c dentes les Images 62 et 63 montrent comment des modules peuvent tre inefficacement fix s a la structure portante Les clames ou fixations utilis es ne sont pas droites et ne correspondent pas a la forme des modules photovoltaiques Image 62 ou ne sont pas bien centr es dans les interstices situ s entre les modules PV comme ci dessous ou les rondelles ne fixent pas correctement le module Image 63 Dans ce cas le module pourrait facilement se d tacher soit en raison de forces dues au vent soit suite aux dilatations contractions thermiques Image 62 NO Image 63 NO 37 3 2 Les structures portantes S6 Fixation des modules photovoltaiques Les structures d appui doivent tre adapt es aux cadres des modules Sur l Image 64 le module PV n est pas mont de fa on conforme vu
35. e pas tre suffisante pour garder les surfaces propres Les pertes dues au salissement peuvent atteindre 20 ou plus dans le cas de l Image 144 ou l installation est proche d une plage Dans de tels cas le nettoyage des modules doit tre planifi selon le degr d accumulation des poussieres qui engendrent une baisse cons quente de la production d Energie Au fond de l Image 144 on peut voir des personnes occup es a nettoyer les modules Cependant ce nettoyage aurait d tre planifi bien plus t t pour viter d en arriver un tel salissement Il ne faut pas utiliser aveugl ment d agents chimiques pour nettoyer les modules car ceux ci peuvent r agir avec le rev tement du verre risquant ainsi de endommager de fa on permanente L Image 145 montre un autre cas de salissure pour une installation proche d usines Image 144 Image 145 81 3 4 Les panneaux photovoltaiques G12 Poussiere sable et salissure Les modules PV devraient tre continuellement maintenus dans un bon tat de propret pour optimiser la production Ils devraient tre nettoy s manuellement si l effet de la pluie n est pas suffisant Les chemins non asphalt s ou en terre repr sentent une source fr quente de salissures dans les installations PV Les voitures et camions qui passent sur ces routes projettent de la boue ou soul vent de la poussi re qui retombe ensuite sur les modules Ceci augmente donc les pertes par salissement Pou
36. e pr sente de point chaud hot spot ou de surchauffe ce qui est v rifier l aide d une thermographie Une r vision p riodique est n cessaire Par exemple si le capteur se d colle l g rement les temp ratures mesur es peuvent tre compl tement erron es Image 210 117 3 6 Surveillance des installations M12 Mesure du vent an mome tre Les an mome tres ne doivent pas tre install s directement au sommet des modules Des seuils limites doivent tre bien d termin s afin d viter des pertes de production seuil bas et des destructions de mat riel seuil haut L anemometre est un autre capteur important dans une installation PV tout particuli rement pour les suiveurs solaires pouvant mettre les modules en position horizontale Quand la vitesse de vent mesur e d passe un certain seuil de s curit une alarme est d clench e et les suiveurs se mettent automatiquement en position horizontale afin de se prot ger des rafales Il est tres important d tablir un seuil bien appropri et ce afin d viter des alarmes intempestives qui impacteront n gativement la production finale d nergie lectrique Les an mometres doivent tre lev s par rapport au niveau du sol mais lorsqu ils sont install s au sommet d un suiveur solaire la vitesse de vent mesur e peut tre sup rieure la vitesse r elle cause de l air chaud ascendant provenant de la surface des modules Image 211 Ceci p
37. e utile lorsqu une nouvelle installation est con ue et mise en service Les bonnes pratiques seront des exemples de la mani re de mettre en uvre ces projets afin que chaque appareil fonctionne correctement et pour viter toute d gradation pr matur e Les mauvaises pratiques seront des exemples des erreurs qui ont d j t commises et qui devraient tre vit es Le fait que ce manuel montre les mauvaises pratiques ne doit pas tre interpr t comme indiquant qu elles sont fr quentes dans les installations existantes Au contraire les installations photovolta ques sont g n ralement bien construites et fonctionnent efficacement les bonnes pratiques pr dominant Ce manuel tente de montrer les erreurs qui ont t observ es et qui peuvent entra ner une reduction de la dur e de vie de l installation ou de la production d nergie qui en r sulte Par cons quent de telles pratiques conduisent une diminution de la performance globale si elles ne sont pas r solues Nous pouvons distinguer deux types de syst mes de production d nergie solaire PV connect s au r seau les centrales photovolta ques au sol et les syst mes PV int gr s aux b timents BIPV Les centrales photovolta ques au sol sont caract ris es par une grande surface d installation par une puissance de l ordre de quelques centaines de kilowatts des dizaines voire des centaines de m gawatts et par des modules qui sont soigneusement orient s au soleil
38. ement Son degr IP est totalement perdu car en raison de ce d faut les corps solides et l eau peuvent y p n trer ais ment Image 95 Image 96 NO NO 56 3 3 Les coffrets lectriques W3 Imperm abilisation des coffrets lectriques Les coffrets lectriques doivent respecter le degr de protection IP n cessaire en fonction de l environnement Sur l Image 97 la gaine qui protege le cable n est pas fix e au joint d tanch it L eau et les autres mat riaux pourraient entrer soit dans la gaine soit dans le coffret ce qui pourrait endommager pr matur ment le c ble et les connexions L Image 98 montre comment ajuster correctement les tubes aux joints d tanch it Les Images 99 101 montrent un coffret disposant d un marquage externe annon ant un degr de protection IP65 Ceci repr sente une protection contre l eau et les poussi res venant de toutes les directions Cependant les joints d tanch it n ont pas t install s permettant ainsi l eau et aux poussi res venant du dessous d entrer directement dans le coffret Image 97 Image 98 NO Image 99 Image 100 Image 101 NO 57 3 3 Les coffrets lectriques W4 Impermeabilisation des coffrets lectriques Les entr es de c ble dans des coffrets lectriques doivent tre correctement orient es et rendues tanches Les c bles entrant dans un coffret lectrique ou dans une bo te de jonction d
39. ences de limitation des missions combin es aux aides associ es au d veloppement de l nergie verte ont favoris cette volution rapide tout en l accompagnant d une diminution progressive des co ts des syst mes PV eux m mes Par cons quent dans le sud de l Europe l nergie solaire photovolta que peut rivaliser en termes de co ts avec les sources d nergie traditionnelles gaz charbon p trole nucl aire etc m me sans subvention suppl mentaire Le secteur photovolta que m rit et se propage rapidement dans le reste du monde La preuve en est que l ann e derni re 2012 a t la premi re ann e o la puissance photovolta que install e dans le reste du monde tait du m me ordre que celle au niveau europ en Afin de poursuivre cette croissance et pour rendre l nergie solaire PV de plus en plus concurrentielle il est n cessaire d examiner les meilleures pratiques pour les installations photovolta ques Cela demande d viter les erreurs qui se sont produites dans les installations ant rieures Ainsi en vitant a priori les erreurs connues les nouvelles installations photovolta ques seront plus fiables efficaces et rentables et pourront permettre de r cup rer l investissement initial dans des d lais plus courts En substance l objectif de ce manuel est de montrer les bonnes et mauvaises pratiques qui ont t d tect es dans les installations photovolta ques existantes Cela constitue une r f renc
40. ependant la capacit du panneau r sister aux charges climatiques engendr es par le vent et la neige charge admissible La charge totale issue des conditions m t orologiques est fonction de l emplacement du syst me et de son environnement Cette charge totale doit tre compar e la charge admissible des modules Cette charge admissible est couramment de l ordre de 2400 Pa 5400 Pa En i Image 55 Image 56 a Les clames doivent tre plac es de facon symetrique afin d viter une trop grande distance entre les points de fixation et les bords du module PV Ceci permet d obtenir une meilleure qualit de fixation des modules a leur structure comme cela est repr sent sur l Image 55 ce qui n est pas le cas pour l Image 57 S Image 57 NO Il est important de bien se r f rer au manuel d installation du module PV pour disposer d informations compl mentaires concernant la proc dure de pose et pour bien d terminer les points de fixation qui sont recommand s 3 2 Les structures portantes S4 Fixation des modules photovoltaiques Les clames doivent tre utilis es conform ment a leurs sp cifications Sur les Images 58 a 61 les modules photovoltaiques sont fix s a leur structure portante par des clames Ces clames ne doivent pas g n rer d ombrage et doivent tre compatibles avec le cadre du module sur un plan lectrolytique corrosion Elles doivent galement Epouser parfaitement le cadr
41. er le circuit assez fr quemment En outre les fusibles peuvent chauffer et br ler les porte fusibles Ceux ci pourraient alors se d grader rapidement durant les premieres ann es apres l installation L Image 111 montre un porte fusible qui a subi un jaunissement apr s seulement deux ann es d usage L emploi de fusibles de calibre plus lev vite cette d gradation prematuree et maintient les porte fusibles proches de leur tat d origine Image 112 En plus cette d gradation des porte fusibles en raison de la temp rature lev e des fusibles peut provoquer un court circuit avec les porte fusibles voisins et aller jusqu provoquer un incendie comme cela est arriv dans le coffret de l Image 113 Une meilleure pratique consiste a utiliser des fusibles de calibre presque double du courant g n r par les modules en conditions STC et ce pour viter des r actions ind sirables fr quentes Image 111 Image 112 e 2 G t E e amp NAN T gt RR Image 113 3 3 Les coffrets lectriques W9 Fusibles et porte fusibles Chaque string chaine de modules doit tre prot g par au moins un fusible La bo te de connexion de l Image 114 comporte des porte fusibles pour chaque conducteur Ceci est la bonne methode d installation car elle permet d isoler les barres de cuivre mise en parallele des strings des cables venant des panneaux ce qui rend leur manutention possible en to
42. ermet par un simple regard de facilement visualiser l tat de l ensemble de l installation Image 220 121 3 7 Divers 3 7 Divers O1 Impact environnemental Les centrales PV doivent limiter autant que possible leur impact environnemental Une installation PV doit tre respectueuse de l environnement o elle est situ e De plus en plus une bonne int gration de la centrale PV dans son environnement est demand e voire exig e Les Images 221 229 montrent des exemples de centrales PV qui ont t pr vues afin de limiter au mieux leur impact environnemental Sur l Image 221 un tracteur seme les graines d une v g tation typique de la r gion dans laquelle la centrale PV est situ e Les premi res pousses peuvent tre vues sur l Image 222 Figura 221 Figura 222 Les Images 223 et 224 montrent comment un habitat naturel peut tre pr serv autour des installations Les Figura 223 Figura 224 125 3 7 Divers O2 Impact environnemental Une attention particuli re doit tre apport e au fait d int grer correctement les centrales PV dans l environnement direct et dans l cosyst me L Image 225 montre des moutons qui broutent paisiblement sur le site d une installation PV La pr sence d animaux de p turage sur le site d une installation PV est favorable car ces animaux mangent la petite v g tation vitant ainsi qu elle atteigne le bas des modules et qu elle cr e de l
43. ermettrait une personne d entrer sur le site Une situation similaire est illustr e l Image 11 mais pour le c t sup rieur de la barri re Enfin l Image 12 montre un trou dans une cl ture indiquant qu elle ne r alise pas sa fonction Image 10 Image 11 Image 12 15 3 1 Travaux de g nie civil Organisation generale Un plan ou une carte de l installation est n cessaire pour localiser chaque el amp ment du champ solaire Si un systeme d identification par tiquetage est appos aux suiveurs solaires Image 14 aux structures Image 15 aux all es Image 16 et aux b timents ils seront d autant plus faciles a localiser Image 13 Image 14 4444 gt gt gt 23 1 422 acciona Image 15 Image 16 16 C 4 3 1 Travaux de genie civil C5 Drainage et protection contre l eau Les fondations et les systemes de drainage doivent tre concus en fonction des coulements d eau potentiels L eau est susceptible de causer de l rosion et des glissements de terrain qui peuvent localement laisser des fondations en b ton sans appui correct sur le sol comme le montrent les Images 17 et 18 ou m me engendrer une fissuration Image 19 Cette d formation de la fondation en b ton peut aller jusqu a provoquer des mouvements dans les structures comme le montre l Image 20 ce qui peut aboutir a une d gradation des modules PV Image 19 Image 20 17
44. es l ments sup rieurs Image 51 Image 52 Image 53 33 3 2 Les structures portantes S2 Mise la terre des structures Les c bles de terre doivent tre clairement marqu s et identifiables Sur l Image 54 le c ble de mise la terre a bien t viss la structure portante pour assurer la protection des personnes contre les chocs lectriques Toutefois le fil a t coup ce qui rend la protection inefficace Il est conseill d utiliser des c bles qui de par leur couleur ou leur aspect sont clairement distincts des cables lectriques La liaison terre peut tre effectu e via une tresse comme montr dans l Image 52 Pratique S1 page 33 ou avec un c ble ayant une gaine de couleur diff rente g n ralement de couleur jaune vert comme l Image 70 Pratique S10 page 42 Image 54 34 3 2 Les structures portantes S3 Fixation des modules photovoltaiques Les modules photovoltaiques doivent g n ralement tre fix s avec des clames par les longs c t s La fixation des modules photovolta ques par les petits c t s peut n anmoins amp tre autorisee pour certains modeles et sous certaines conditions Les modules photovoltaiques doivent g n ralement tre fix s par des clames via leurs longs c tes Image 55 La fixation par les c t s courts Image 56 peut toutefois tre autoris e pour certains mod les et sous certaines conditions Cette pratique r duit c
45. es du champ de production Les modules PV utilis s en tant que capteurs d irradiance et de temp rature doivent tre correctement fix s a la structure portante au m me titre que tous les modules pr sents dans le champ Dans le cas montr ci dessous la m thode de fixation est tres mauvaise car des serre joints ont t utilis s pour fixer le module de mesures au lieu d un systeme adapt La couche de verre du module s est bris e a cause de la pression locale exerc e par le serre joint Image 202 Des fixations standards n exercant pas de pression additionnelle doivent tre utilis es pour viter ce genre de probleme comme cela a t fait sur l lmage 203 voir aussi Images 55 a 63 pratiques S3 S5 pages 35 37 Image 202 Image 203 113 3 6 Surveillance des installations M8 Capteurs d irradiance et de temperature de cellule Il est possible de n utiliser qu un seul module PV la fois comme capteur d irradiance et de temp rature Une bonne option est de n utiliser qu un seul module PV modifi pour tre la fois capteur d irradiance et capteur de temp rature En tirant avantage de mani re appropri e des diodes bypass une partie du panneau PV peut tre court circuitee via une r sistance shunt afin de mesurer l irradiance tandis que l autre partie du panneau reste en circuit ouvert afin de mesurer la temp rature Un sch ma de principe est repr sent sur l Image 204 les
46. es modules doivent passer au travers d un presse toupe d tanch it de calibre adapt la section du c ble Lorsque les presse toupes d tanch it sont plac s de telle sorte que les c bles p n trent dans le coffret via la face sup rieure le risque de p n tration d eau ou d humidit est nettement plus lev Si cette solution est n anmoins impos e ou in vitable le joint en caoutchouc du presse toupe devra tre en parfait tat et les crous devront tre serr s ad quatement Dans le cas contraire l eau ou l humidit p n treront dans la bo te comme pour l Image 102 Sur cette image les soudures m talliques sont oxyd es et le couvercle est blanc ce qui est la preuve que de l eau a effectivement p n tr dans la bo te Il est donc pr f rable de faire en sorte que les presse toupes soient dispos s sur les c t s ou sur la face inf rieure du coffret ou de la bo te et ce pour r duire le risque d entr e d eau ou d autres particules Image 103 Haut du module 4 Haut du module Haut du module t Bo te de jonction Bo te de jonction Haut du module t Bo te de jonction Image 102 Image 103 NO YES 58 3 3 Les coffrets lectriques W5 Imperm abilisation des coffrets lectriques Les portes et couvercles doivent r sister aux produits chimiques graisses et autres et doivent pouvoir tre bloqu s en position ouverte pour viter les domm
47. es peuvent initialement ne pas avoir d effet direct sur la production d nergie Par contre elles peuvent tre a l origine d apparition de points chauds au sein m me des modules Ces points chauds pourraient atteindre des temp ratures lev es impr vues pouvant d passer les 100 C des les premiers mois de fonctionnement Ces temp ratures lev es peuvent par exemple provoquer le bris de la couche de verre suite a des contraintes internes issues de la dilatation thermique de mat riaux diff rents Image 124 Image 124 3 4 Les panneaux photovoltaiques G4 Qualite et integrite des modules Les modules PV doivent tre transport s et install s dans des bonnes conditions afin d viter des cassures et autres dommages Des cassures au niveau du verre peuvent tre provoqu es pendant la phase de construction avant m me que les panneaux soient mont s sur les structures portantes Souvent ces dommages sont provoqu s au moment ou les modules sont sortis de leur emballage et sont laiss s sans protection comme montr sur les Images 125 et 126 Il est fortement recommande de conserver les modules PV dans leur boite de transport jusqu au moment ou ils seront effectivement mont s sur les structures portantes Image 125 Image 126 74 3 4 Les panneaux photovoltaiques G5 Qualite et integrite des modules Les modules PV doivent tre inspect s r gulierement pour rep rer les dommages potentiels
48. fois tre utilis s Dans ce dernier cas le bois doit tre trait pour disposer d une bonne protection contre l environnement ex traitement en autoclave Sur l Image 78 le bois n a pas t trait et va donc vraisemblablement rapidement se d grader et s affaiblir pouvant ainsi causer des dommages a l installation PV Image 78 NO 44 3 2 Les structures portantes S13 R sistance aux conditions climatiques ext rieures Les structures portantes doivent permettre une dilatation thermique entre les diff rents composants qui la constituent Les structures portantes doivent permettre une dilatation thermique entre leurs diff rents constituants dilatations longitudinale et transversale Les modules photovolta ques et les liaisons telles que les boulons vis et crous pour ne citer que ces l ments peuvent subir des dommages si la structure portante ne permet pas ces libres dilatations Dans le cas d une dilatation thermique longitudinale il est courant d utiliser des joints de dilatation cons cutifs avec une distance maximale de 6 10 m tres entre eux Image 79 Ils doivent tre plac s de telle sorte que la structure puisse s tendre sans cr er de contraintes m caniques parasitaires par exemple les joints ne doivent pas tre plac s l int rieur d un triangle rigide comme montr l Image 80 La distance maximale entre deux joints de dilatation est d environ 6 m tres Le joint de dil
49. frent donc d une qualit de refroidissement et donc d un rendement qui sont r duits Image 184 100 3 5 Les onduleurs Les borniers Les borniers situes dans les coffrets de raccordement doivent tre correctement places afin d eviter les mauvais raccords La section des c bles de mise a la terre du c te DC et AC doivent tre de minimum 6 mm Les c bles AC sur l Image 185 sont des cables rigides et ne sont pas correctement fix s au sein de la structure de l onduleur Ces c bles ont tous des longueurs diff rentes certains tant trop courts Les borniers ne sont pas align s et les c bles ne sont pas verticaux Ceci peut tre la cause de mauvaises connexions avec en cons quence des risques de surchauffe Image 107 pratique W6 page 60 ou des risques d incendie a cause de l apparition d arcs lectriques la base du bornier Image 113 pratique W8 page 62 Image 115 pratique W10 page 64 Image 159 pratique G18 page 88 Les c bles de mise a la terre de la protection contre la foudre parasurtenseurs semblent tre de trop faible section Une r gle generale est de choisir une section de c ble de terre gale ou sup rieure la section de la mise la terre du cot DC avec un minimum de 6mm Image 185 NO 101 3 5 Les onduleurs 18 Les borniers Cables et fixations borniers cosses doivent avoir des diametres compatibles permettant d obtenir une liaison e
50. ge mesures de l irradiance diffuse peut s av rer fort utile pour tudier en d tail la production d nergie escompt e d un champ PV et par la suite la comparer a l nergie effectivement produite on irait alors plus loin que beaucoup d tudes qui sont pour la plupart d entre elles bas es uniquement sur l irradiation horizontale globale Pour disposer d une pr cision optimale tous ces capteurs doivent tre fr quemment entretenus ceci incluant le nettoyage la v rification du m canisme suiveur du pyrheliometre et la v rification du bon mouvement de l anneau d ombrage Il y a galement lieu de v rifier le bon tat des rep res d humidite et que le gel de silice est encore partout efficace Images 218 et 219 Il est important de refaire p riodiquement les calibrations afin d viter les erreurs de mesures Image 218 Image 219 120 3 6 Surveillance des installations M15 Systeme de surveillance centralise Un systeme de surveillance centralis doit tre utilis pour les centrales PV afin de d tecter rapidement les problemes et minimiser leur impact sur la production Le systeme de surveillance d une centrale PV doit imm diatement pr venir l op rateur d un quelconque d faut afin de permettre une intervention rapide et ainsi limiter au mieux les pertes de production Une bonne option est d afficher toute l information mesur e et suivie sur un cran comme montr sur l Image 220 Ce mode d affichage p
51. genie civil Les photos ci dessous montrent les consequences d une mauvaise planification initiale Pour les Images 4 5 et 6 l ombre des cam ras de surveillance de poteaux ou d un mur est projet e sur le module D autre part les Images 7 et 8 montrent un suiveur solaire qui est tenu de maintenir sa position horizontale et un suiveur qui ne peut pas couvrir la totalit de la course solaire en raison de la proximite d un b timent ou d un mur Image 5 Image 7 Image 8 14 3 1 Travaux de genie civil C3 Organisation g n rale Le champ photovoltaique doit tre entour d une cl ture ou d un mur Cet aspect de l installation a deux objectifs prot ger l installation contre le vol et plus important encore servir de barriere de protection contre les accidents lectriques en maintenant une distance suffisante entre les personnes non habilit es externes a l installation et le mat riel lectrique en fonctionnement Un mauvais placement de cette cl ture ou toute faille la rendrait inutile L Image 9 montre un bon placement d une cl ture qui permet certes certains petits animaux sauvages d entrer dans l installation photovolta que mais pas aux personnes voir aussi Image 227 pratique O2 page 126 Par contre les autres images montrent diff rents d fauts dans la cl ture Sur l Image 10 la base de la barri re a une hauteur appropri e sur le c t droit mais trop grande sur le c t gauche ce qui p
52. inalement dans le boitier secondaire il n y a pas d interrupteur sectionneur ce qui est n cessaire pour permettre une coupure en charge En d pit de ces am liorations possibles ces coffrets sont tr s proches de l agencement id al Image 118 Image 119 67 3 3 Les coffrets lectriques W14 C bles et raccordements Les coffrets de raccordements doivent contenir tous les l ments n cessaires Le coffret montr sur l Image 120 int gre bien les am liorations d crites pr c demment Sur la face int rieure de la porte il y a une fiche qui indique clairement l emplacement des panneaux photovolta ques raccord s a ce coffret Les c bles positifs et n gatifs sont facilement identifiables via leur couleur et sont convenablement distanc s pour viter les risques de courts circuits ou de d fauts et pour permettre un placement s curis Enfin il y a un interrupteur sectionneur permettant une coupure du circuit lorsque celui ci est en charge composant gris blanc dans le coin sup rieur droit du coffret La seule am lioration qui pourrait tre envisag e dans ce coffret serait d y inclure galement des portes fusibles pour les c bles de polarit n gative ce qui permettrait de pouvoir isoler les deux p les voir Image 114 pratique W9 page 63 ainsi que les Images 118 et 119 pratique W13 page 67 Image 120 68 3 4 Les panneaux photovoltaiques 3 4 Les panneaux photovoltaiques G1 Qualite e
53. ions M10 Capteurs d irradiance et de temp rature de cellule Les composants lectroniques n cessaires a l utilisation d un module PV comme capteur d irradiance doivent tre prot g s de mani re ad quate Lorsqu un module PV doit tre utilis comme capteur d irradiance il doit tre court circuit Le courant r sultant doit par la suite tre mesur La mani re la plus simple pour le court circuitage est d utiliser une r sistance shunt une r sistance calibr e de tr s faible valeur Cette r sistance doit tre prot g e des effets de l environnement si on veut tre certain qu elle fonctionne bien voir les images pr c dentes L Image 209 montre un cas pour lequel la r sistance shunt et les c bles utilis s pour le court circuitage du module ne sont pas l int rieur d un bo tier disposant d un indice IP correct protection contre l humidit et la poussi re De ce fait les connexions et la r sistance elle m me se d t rioreront rapidement Image 209 116 3 6 Surveillance des installations M11 Capteurs de temp rature de cellule Les thermocouples qui mesurent la temp rature du module PV doivent tre bien install s et r vis s p riodiquement La temp rature des cellules peut tre mesur e a l aide de sondes PT100 PT1000 ou des thermocouples Si ces composants sont utilis s ils doivent tre correctement places l arriere d un module PV a un endroit ou aucune cellule n
54. is en compte et pendant les heures de midi en t des ombres sont projet es sur plusieurs modules de la derni re rang e du bas Les performances de l installation PV sont donc r duites comme le d montre l Image 139 L impact de l ombrage partiel est remarquable car en plus de la diminution de l nergie solaire re ue l onduleur pourrait ne pas se caler sur le bon point de puissance maximale ce qui r duirait d autant plus la production Pour viter ce dernier effet un onduleur avec une option de balayage sur la plage enti re de puissance maximale aurait pu tre choisi L lmage 140 montre un graphe de puissance d une s rie de modules qui n est pas impact e par de l ombrage 2000 0 4 2000 0 3 2 1600 0 3 2 1600 0 2 4 1200 0 2 4 1200 0 MPP erron u Power W Current A Power W 1 6 800 0 1 6 800 0 0 8 400 0 0 8 400 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100 0 200 0 300 0 400 0 500 0 0 0 100 0 200 0 300 0 400 0 500 0 Voltage V Voltage V Image 139 Image 140 79 3 4 Les panneaux photovoltaiques G10 Position des modules et ombrage Les installations PV doivent tre exemptes de v g tation La v g tation qui pousse a la base des modules PV diminue non seulement la production mais augmente aussi le risque de d gradation des modules sur lesquels elle projette de l ombre L Image 141 montre un exemple de module qui est partiellement ombrag par une plante En cons quence les cellules ombrag es sont plu
55. ivement primaire et secondaire d une installation photovolta que Ces coffrets sont bien marqu s pour pr venir du risque de choc lectrique Les cables sont organis s correctement et chacun d entre eux est galement identifi avec un marquage individuel si tous les constituants sont correctement identifi s avec des marquages conformes et adapt s le risque d erreur dans les branchements est consid rablement r duit Des portes fusibles ont t pr vus pour les deux p les et pour chaque c ble ll y a galement des parasurtenseurs ceux ci tant n cessaires pour prot ger les composants lectroniques contre les effets de la foudre Les barres positives et n gatives sont bien identifi es l aide d tiquettes et sont rendues inaccessibles par une vitre de protection pour viter tout contact direct vitre qui est galement munie d un marquage avertissant des risques de choc lectrique N anmoins trois am liorations pourraient tre apport es voir Image 120 pratique W14 page 68 Tout d abord il manque une fiche de renseignements donnant les d tails sur l emplacement des modules et des c bles qui arrivent dans ce coffret Ensuite dans le coffret primaire les c bles positifs et n gatifs venant des modules sont trop proches La s paration est insuffisante pour viter tout risque de court circuit et il subsiste un risque de contact direct en cas de d faillance d un porte fusible ou de mouvement impromptu d un c ble F
56. ivent tre nettoy s plus souvent pour viter accumulation de salet laiss e par l vaporation des eaux au niveau du bord inf rieur Les installations PV r alis es sur toiture ont parfois un angle d inclinaison faible Cette disposition peut causer une accumulation de poussi res quand l eau de pluie nettoie la surface du module s accumule au point bas et s evapore finalement La poussi re occupe alors une petite surface et quelques cellules sont partiellement obstru es Image 149 et gros plan en Image 150 En plus de la perte d nergie qui y est associ e il y a un risque de d gradation pr matur e des cellules obstru es par cr ation d un point chaud Image 142 pratique G10 page 80 Ce probleme peut tre quelque peu minimis si les modules sont tourn s dans le sens tel que le bord pr sentant l espace le plus large entre les cellules et le cadre est positionn vers le bas Il est cependant vident qu il est pr f rable de nettoyer p riodiquement les modules Dans tous les cas un angle minimal de 15 est recommand 84 3 4 Les panneaux photovoltaiques G15 Protection contre les oiseaux Des dispositifs g nant les oiseaux peuvent tre installes au sommet des modules les plus lev s Une bonne pratique est d installer des dispositifs g nant les oiseaux au somment des modules les plus hauts d une installation et ce afin d emp cher ces oiseaux de s y percher et d y salir les modules d
57. ivent amp tre assez profondes afin que les cables soient bien situ s sous la profondeur de p n tration du gel Les grandes differences de temp rature entrainent de fortes variations de la longueur de ces cables ce qui peut conduire a leur endommagement si la contraction et l tirement qui s en suit devenaient excessifs Il est n cessaire de se r f rer aux normes de construction et aux regles de bonnes pratiques locales pour avoir plus d informations concernant la profondeur minimale a donner aux cables Les Images 38 et 39 montrent deux tranch es situ es dans la m me installation Dans la r gion consid r e la profondeur de p n tration du gel est de 60 centim tres cette profondeur est bien sp cifique a la region Les cables de l Image 38 ne seront pas prot g s contre le gel parce que la profondeur de la tranch e n est pas suffisante Par contre la profondeur de la tranch e de l Image 39 est suffisante et par cons quent les c bles seront moins susceptibles d tre expos s un tirement excessif b 1 E p Moins de 60 cm HE Image 38 Image 39 25 3 1 Travaux de genie civil C14 Chambres de visites Regards et chambres de visites doivent tre r alis s correctement Les Images 40 et 41 montrent des chambres de visite d grad es qui par cons quent ont perdu la protection qu elles sont cens es apporter Cette situation permet a l eau a la terre a la poussiere et aux rongeurs de p n t
58. ivent bien s adapter les uns aux autres Sur l Image 69 les pi ces de la structure du suiveur solaire tracker ne sont pas parfaitement adapt es les unes aux autres En cons quence quand elles sont attach es l une d entre elles doit se d former pour obtenir un bon contact et une bonne adh rence Cette modification de la forme originale d une des pieces peut entrainer une degradation plus rapide de la structure Cela peut aussi nuire a sa r sistance globale y 1d VISIT LI E ff Lh SPP AAS AG Va at G E ANA 4 SL LA DLL AN ee Image 69 NO 41 3 2 Les structures portantes S10 Compatibilite entre les mat riaux Les diff rents mat riaux utilis s dans les structures doivent tre compatibles Les diff rents m taux pr sents des cadres des modules PV des structures d appui ainsi que des vis rondelles crous etc doivent tre compatibles entre eux au niveau lectrolytique Certaines combinaisons entre materiaux doivent amp tre evitees Si cela n est finalement pas possible il y a donc lieu de pr voir une s paration correcte entre ces mat riaux Si des mat riaux incompatibles sont mis en contact la corrosion galvanique pourrait rapidement appara tre comme le montre l Image 70 contact aluminium acier inoxydable Image 70 NO 42 3 2 Les structures portantes S11 R sistance aux conditions climatiques ext rieures Les structures doivent pouvoir r sis
59. ix tant fait sur base de la connaissance des contraintes m caniques et de la qualit des sols Les fondations doivent tenir compte des effets du poids et du vent tels que d finis par les normes Eurocodes appropri es Cette tude liminerait galement le risque d entamer des travaux inutiles Chaque type de fondation semelle pieux micropieux etc est adapt aux donn es sp cifiques du terrain Les fondations peu profondes comme les semelles b ton pourraient tre adapt es des terres compactes et sableuses roches agr gats tandis que des fondations plus profondes telles que les pieux ou micropieux pourraient convenir aux terres non compact es qui pourraient tre sujettes des influences dues aux variations climatiques saisonni res par exemple les argiles expansives les zones proches de la nappe phr atique Les Images 1 3 illustrent certaines situations dans lesquelles cette tude pr liminaire a t r alis e Image 1 Image 2 Image 3 13 3 1 Travaux de genie civil C2 Etude de faisabilite et planification initiale Les obstacles doivent tre identifi s lors de la phase de planification initiale Une premiere tude des positions relatives des suiveurs solaires trackers des batiments cl tures murs etc doit egalement tre effectu e et ce afin d viter des modifications ulterieures de ces elements ce qui accroitrait irremediablement le co t final des travaux de
60. li es aux syst mes PV int gr s aux b timents seront mises en vidence dans le descriptif de la situation Nous devons souligner que toutes les mesures recommand es ici seront inefficaces si apres qu une installation PV ait t construite celle ci n est pas entretenue correctement Suivre les recommandations pr sent es ici ne garantit donc pas syst matiquement un bon fonctionnement d une installation PV Les installations photovoltaiques doivent galement respecter les r glementations nationales concernant les raccordements lectriques Elles devraient toujours inclure une maintenance pr ventive et une maintenance corrective pour d tecter et r soudre rapidement les d fauts et les problemes qui peuvent appara tre pendant leur fonctionnement journalier Il est conseill d installer un systeme de surveillance monitoring suivi par un personnel qualifi qui fournit des alertes en cas d anomalie ou d erreur dans le fonctionnement Une inspection r guli re de l tat du c blage des connexions des modules des onduleurs etc est essentielle C est uniquement de cette maniere que l installation fonctionnera correctement et ce durant toute sa dur e de vie escompt e qu elle parviendra a un haut niveau d efficacite gr ce a une production lev e d nergie et par cons quent qu elle repr sentera un faible co t pour l nergie solaire photovoltaique produite 2 Organisation du manuel 2 Organisation du manuel Le cha
61. me fabricant pour tre s r d avoir au final une bonne connexion Bien que differents modeles puissent sembler amp tre compatibles les utiliser ensemble peut engendrer une mauvaise connexion interne pouvant a son tour cr er des arcs lectriques et br ler ces connecteurs C est le cas des Images 156 et 157 Ces modules ont des connecteurs de deux modeles diff rents L un est rond tandis que l autre doit se clipper M me si ces connecteurs donnent l impression de s assembler il y a un risque d arc lectrique interne voir page suivante Image 156 Image 157 87 3 4 Les panneaux photovoltaiques G18 Connexion des c bles Les c bles doivent tre correctement sertis aux connecteurs Il est important de s assurer que les c bles sont bien sertis aux connecteurs avec l outil appropri afin que l me de ces cables soit bien lectriquement solidaire de la fiche Le calibre des connecteurs doit tre en accord avec la section des cables afin d assurer l imperm abilit et emp cher l entr e de poussieres Si ces conditions ne sont pas respect es vu les tensions en courant continu qui peuvent atteindre 1000V les risques de pertes a la terre regulieres de courants de fuite et de chocs lectriques sont multipli s L Image 158 montre un mauvais sertissage d un cable dans un connecteur L me du c ble est m me apparente Les autres images montrent diff rentes mauvaises connexions Sur l Image 159 un connecteur a br
62. nt DC La mesure du signal du capteur est utilis e pour d terminer le courant DC arrivant mais elle peut aussi tre utilis e pour v rifier les performances de l onduleur La mise disposition ais e de ces mesures est une bonne pratique car cela permet de faire rev rifier les performances de l onduleur par un laboratoire ind pendant Image 190 YES 103 3 5 Les onduleurs 110 Extinction et allumage d une installation PV L ouverture et la fermeture des circuits AC et DC d une installation PV doivent tre faites dans le bon ordre Autant que possible pour effectuer l extinction d une installation PV le c t AC doit tre coup avant le c t DC et ce suite au risque d arc lectrique en cas d ouverture d un circuit DC en charge Si ce n est pas possible le sectionneur DC de l onduleur est normalement con u pour prot ger l utilisateur mais cela doit n anmoins toujours tre effectu avec pr caution et seulement en cas de r elle urgence Pour des installations de grande envergure et sp cifiquement si il y a pr sence de transformateurs MT BT des proc dures bien sp cifiques doivent tre tablies Elles doivent bien entendu tre scrupuleusement suivies par tous les op rateurs En g n ral pour la mise en service on ferme d abord de circuit DC et ensuite le circuit AC Pour l extinction de l installation on ouvre d abord le circuit AC et ensuite le circuit DC Arr t de l installati
63. on peut voir que les diff rents suiveurs solaires ont des orientations diff rentes Cela signifie que seulement certains d entre eux sont bien orient s vers le soleil tandis que les autres afficheront des pertes suppl mentaires dues au fait que les modules ne sont pas orient s de mani re optimale Sur l lmage 130 trois structures ne sont pas du tout bien orient es provoquant en compl ment des pertes additionnelles dues au fait que les panneaux situ s derriere elles sont ombrag s Dans les deux situations le dispositif d automatisation doit tre v rifi pour assurer une bonne synchronisation entre les suiveurs solaires et pour viter les pertes additionnelles Image 129 Image 130 NO Les Images 131 et 132 montrent des suiveurs solaires qui sont correctement orientes vers le soleil Il n y a qu une faible voire aucune d viation entre eux preuve qu ils fonctionnent de facon optimale Image 131 Image 132 76 3 4 Les panneaux photovoltaiques G7 Suiveurs solaires et orientation Des outils simples peuvent amp tre utilises pour verifier l orientation Les ventuelles erreurs de positionnement des suiveurs solaires comme sur les images pr c dentes peuvent tre d tect es et mesurees visuellement Pour ce faire on peut utiliser une methode pr cise avec un objet fabriqu simplement comme montr sur les Images 133 a 135 En le posant sur un module l ombre faite par la tige permet de d terminer l
64. on photovolta que Image 191 YES 104 3 6 Surveillance des installations 3 6 Surveillance des installations M1 Capteurs d irradiance Les capteurs d irradiance doivent tre install s dans le m me plan que celui des modules PV et ne doivent jamais subir d ombrage Les capteurs d irradiance doivent tre install s dans le m me plan que celui des modules PV afin de mesurer l nergie solaire r ellement re ue par ces derniers Tout ombrage potentiel doit tre vit afin que l irradiance incidente sur le plan des panneaux PV soit correctement mesur e L Image 192 montre le placement correct d un capteur d irradiance qui est exempt d ombrage L Image 193 montre une situation ou le capteur a t install sous le plan des modules PV ce qui n est pas correct L ombre des modules est en effet projet e sur le capteur durant une partie de l apres midi Les valeurs mesur es d irradiance sont donc fauss es et ne correspondent plus a l irradiance r elle qui est appliqu e aux modules Image 192 Image 193 107 3 6 Surveillance des installations Capteurs d irradiance M2 Pour permettre des tudes plus approfondies plusieurs capteurs peuvent tre places sur le pourtour de la structure portante Lorsque des capteurs d irradiance sont utilises une bonne pratique consiste a les placer en haut de la structure portante On s assure ainsi qu une Eventuelle ombre im
65. ourrait initier une alerte vitesse vent intempestive commandant aux suiveurs de se mettre en position horizontale causant ainsi une perte inutile de production Image 212 Une bonne alternative est d installer les an mom tres sur des tours s par es Image 213 dt re 4 4 Terre Image 211 Image 213 118 3 6 Surveillance des installations M13 Mesure du vent an mome tre Les tours portant les an mometres doivent tre correctement ancr es dans le sol Dans la situation montr e sur l Image 214 les ancrages et tendeurs stabilisant la tour sont tres mal dispos s Pour viter que la tour ne bascule les trois points de fixation doivent tre s par s par des angles de 120 Image 215 Si ces angles ne sont que de 90 comme sur l Image 216 un point d ancrage suppl mentaire est n cessaire Image 214 Image 215 Image 216 119 3 6 Surveillance des installations M14 Station m t o Une station m t o complete peut tre fort utile pour estimer et suivre les valeurs de production d nergie Une station m t o complete Image 217 disposant d un pyranometre ayant la m me inclinaison que les modules PV mesures de l irradiance globale dans le plan des panneaux d un pyrh liom tre mesures de irradiance directe d un pyranom tre mis horizontalement mesures de l irradiance globale dans le plan horizontal et d un pyranom tre horizontal avec anneau d ombra
66. oyenne entreprise Renewable Energy Dynamics Technology REDT Irlande Petite et moyenne entreprise Ce manuel est disponible gratuitement Il est seulement demande de le citer en reference s il est utilis pour un travail ou une publication Toute l quipe du projet PVCROPS souhaite remercier sincerement toutes les personnes entreprises et industries qui ont genereusement collabor en envoyant les images qui sont ins r es dans ce manuel Le projet PVCROPS n assume pas la responsabilit de l origine des images pr sent es Toutes les images nous ont t aimablement envoy es pour cr er ce manuel afin de montrer les bonnes pratiques pour l am lioration des installations PV au niveau mondial Pour de nouvelles contributions l am lioration du manuel versions futures merci de vous assurer que les images peuvent tre librement publi es Commentaires IES UPM SunSwitch CLSENES Acciona Energ a APERe Ingeteam Revision de la version en Francais SunSwitch Pour plus d information merci de visiter WWW pvcrops eu OPVCROPS Novembre 2013 Table de matieres 1 INTRODUCTION 2 ORGANISATION DU MANUEL 3 LES BONNES ET LES MAUVAISES PRATIQUES 3 1 3 2 3 3 3 4 Travaux de genie civil Etude de faisabilite et planification initiale Organisation generale Drainage et protection contre l eau C bles Chambres de visites Pose sur toitures Les structures portantes
67. pactera les capteurs seulement si la totalite du groupe PV est ombrag e Placer plusieurs capteurs le long de la hauteur de la structure portante constitue une autre bonne option Ceci permet d analyser les variations d irradiance a differents niveaux comme cela a ete fait sur le suiveur solaire de l Image 194 Image 194 108 3 6 Surveillance des installations M3 Capteurs d irradiance et de temperature de cellule Pour augmenter la pr cision des modules complets de technologie identique que celle des modules de production pourraient tre utilises comme capteurs Couramment le capteur d irradiance est une simple cellule qui est de la m me technologie que celle des modules PV Image 195 Cependant il est preferable d utiliser un module PV calibr si on veut augmenter la precision La raison en est simple la reponse thermique spectrale et angulaire du champ est plus proche de celle d un module PV entier que de celle d une cellule L Image 196 montre deux modules PV servant de capteur l un pour l irradiance en haut l autre pour la temp rature en bas Image 195 Image 196 YES 109 3 6 Surveillance des installations Capteurs d irradiance et de temperature de cellule Pour augmenter la pr cision des modules complets de technologie identique que celle des modules de production pourraient tre utilises comme capteurs Un module PV utilis comme capteur d irradiance e
68. pitre 3 de ce manuel pr sente les bonnes et mauvaises pratiques qui ont t detectees dans les installations photovoltaiques existantes Il est divis en 7 parties chacune traitant d aspects distincts des installations photovoltaiques raccord es au r seau et donc des centrales PV et des installations BIPV Ces sections d crivent a la fois les bonnes pratiques typiques en termes d installations photovoltaiques et certaines des erreurs qui peuvent se produire Les choses sont pr sent es sous forme de descriptions visuelles c est a dire sous forme de photos et de sch mas accompagn s d un petit texte qui d crit les bonnes et mauvaises pratiques selon les cas Toutes les photographies proviennent de v ritables installations r alis es dans divers pays d Europe et repr sentent les tapes classiques qui sont suivies pour la construction d installations photovoltaiques viter les mauvaises pratiques et appliquer les bons exemples contribueront a s assurer que les installations photovoltaiques finales ne subiront pas de d gradation pr matur e ni de defaillances r currentes qui diminueraient la production d nergie et par cons quent leur rentabilit Comme indiqu ci dessus chacune des 7 parties est li e l un des principaux composants ou sous composants d un systeme PV et est identifi e par une lettre qui indique l aspect auquel elle fait r f rence C Civil works pour les travaux de g nie civil Ss Str
69. plac s verticalement avec un minimum d obstacles pouvant g ner la circulation d air et tout en respectant les sp cifications du fabricant concernant les espacements minimaux Image 175 Un non respect de ces recommandations peut tre a l origine de surchauffes ce qui r duit le rendement et la dur e de vie des onduleurs Image 176 et Image 177 150mm 6 200mm 8 POSE HORIZONTALE NON AUTORIS E Image 175 Image 177 YES NO 96 3 5 Les onduleurs Refroidissement Les onduleurs ne doivent jamais subir de transformation sans l autorisation du fabricant L Image 178 montre les suites de la ventilation inadaptee d un onduleur qui tait situ dans un local caract ris par une circulation d air limitee Afin d ameliorer cette ventilation le gestionnaire du champ solaire a pris l initiative d enlever la grille situ e sur le dessus de l onduleur Ceci avait en effet am lior la ventilation et en cons quence les performances de l onduleur Cependant la probabilit de d gradation de l onduleur en a t augmentee La protection offerte par cette grille ayant disparu l entr e de salet s a t nettement plus importante Une bien meilleure solution aurait t d installer un systeme m canique de circulation d air comprenant par exemple des ventilateurs Image 178 97 3 5 Les onduleurs Refroidissement Les onduleurs installes dans des constructions de
70. ques caus s par le vent effet de voile Le lestage requis doit tre calcul conform ment aux normes Eurocodes Image 84 YES 48 3 2 Les structures portantes S17 Resistance aux conditions climatiques exterieures Les installations photovoltaiques sur toiture doivent permettre une vacuation rapide des eaux en cas de fortes pluies Les structures portantes PV mal concues ou mal placees pourraient agir comme de petits barrages successifs lors de fortes pluies retenant ainsi des masses importantes d eau et ou de la salet sur le toit L eau ainsi frein e repr sente une charge suppl mentaire souvent non pr vue et non souhaitable qui peut causer des dommages a la structure de la toiture Les structures portantes doivent permettre une vacuation rapide des eaux en cas de fortes averses comme le montrent les Images 85 et 86 Image 85 Image 86 49 3 2 Les structures portantes S18 Protection contre la v g tation Les modules photovolta ques doivent tre prot g s contre la v g tation Les installations des Images 87 89 sont une hauteur telle que la v g tation basse peut atteindre les modules photovolta ques les plus bas D s lors la v g tation projette son ombre sur les panneaux ce qui diminue la production d nergie et au pire peut acc l rer la d gradation des modules photovolta ques en cr ant des points chauds voir les Images 141 a 143 pratique G10 page 80
71. r viter cela il faut limiter la vitesse des v hicules circulant sur le site de l installation Si la route en terre ne fait par contre pas partie de l installation on peut r duire les salissures en pr voyant des crans haies muret le long du chemin Image 146 Image 147 82 3 4 Les panneaux photovoltaiques G13 Poussiere sable et salissure Les modules PV devraient arriver de l usine de fabrication dans un bon tat de proprete sans particule ni r sidu a la surface de verre L Image 148 montre des modules PV qui ont t install s alors qu ils taient encore couverts de r sidus de silicone sur le verre r sidus provenant du processus de fabrication ce qui cr e une surface l gerement collante La couche de silicone a permis a la poussiere de se coller au verre du module ayant pour cons quence l augmentation de la salissure et une diminution de la quantit de lumi re capt e par les cellules PV Les modules doivent arriver de lusine de fabrication dans un parfait tat de propret sans particule ni r sidu adh rant a la surface de verre Si ce n est pas le cas ils doivent tre nettoy s directement pour viter les pertes a cause des salissures Le probleme doit aussi tre signal au fabricant afin qu il puisse y rem dier par la suite Image 148 NO 83 3 4 Les panneaux photovoltaiques G14 Poussiere sable et salissure Les modules PV ayant une faible inclinaison do
72. rer dans ces chambres de visite et a partir de la dans les tuyaux qui y sont reli s vu que ces tuyaux sont apparemment rest s ouverts et accessibles Image 40 Image 41 Les Images 42 et 43 montrent des chambres de visite nettement mieux r alis es La protection offerte par ces chambres de visite est assur e et emp che la p n tration de mati res ou de rongeurs Il existe galement une diff rence de hauteur entre le fond des chambres de visite et le point d entr e des gaines Ces derni res sont galement bien scell es Image 42 Image 43 26 3 1 Travaux de genie civil C15 Chambres de visites Les chambres de visite doivent tre sur lev es par rapport au niveau du sol pour obtenir une protection suppl amp mentaire Il arrive parfois que des chambres de visite soient d t rior es parce qu un v hicule lourd est passe dessus comme c est le cas pour l Image 40 Pratique C14 page 26 Un bon rem de pour pr venir ce genre de d sagr ment est de les sur lever de quelques centim tres au dessus du niveau du sol comme le montrent les Images 44 et 45 Une autre option plus simple et tout aussi efficace est d viter d installer des chambres de visite sur les chemins ou autres voies utilis es par les v hicules ou engins lourds Image 44 Image 45 27 3 1 Travaux de genie civil C16 Pose sur toitures Les toitures doivent tre en bon tat Dans le cas des installations fai
73. rmiques il est important de d terminer si un refroidissement ventilation ou un r chauffement du coffret est a pr voir comme c est par exemple souvent le cas avec le mat riel informatique Certains de ces appareils ne fonctionnent pas correctement a des temp ratures fort basses ou fort lev es ou s teindront tout simplement quand un seuil de temp rature est atteint Pour viter de tels problemes des capteurs de temp rature des radiateurs et des ventilateurs peuvent tre pr vus comme cela a t appliqu sur l Image 110 y t r cy mL m M y 1 ALLA ae Saas a oa a a TT RN gt P Image 110 YES 61 3 3 Les coffrets lectriques W8 Fusibles et porte fusibles Les fusibles doivent tre correctement dimensionn s pour viter la degradation pr matur e et la surchauffe Les fusibles utilises pour cette installation PV sont pr vus pour permettre un passage de courant allant jusqu a 12 amperes comme on peut le voir sur l Image 111 alors que les panneaux g n reront pres de 9 amperes sous conditions de test standard condition STC rayonnement global de 1000 W m et temperature des cellules de 25 C Les pointes de courant passant au dessus de 12 amp res peuvent tre atteintes pendant des journ es ensoleill es par exemple quand quelques nuages agissent comme de petits concentrateurs de lumi re Dans ces circonstances ces fusibles pourraient coup
74. ructure voir les images suivantes Si ce n est pas fait des rafales de vent peuvent par exemple pousser les cables contre des elements contondants que la structure portante pourrait pr senter ce qui pourrait endommager leur protection Les connecteurs peuvent aussi souffrir arrachement progressif du sertissage des mouvements continuels de balancements et de vibrations Image 163 89 3 4 Les panneaux photovoltaiques G20 Connexion des c bles Les c bles doivent avoir une longueur appropri e et ne pas devoir supporter leur propre poids suite Afin de r soudre les problemes d crits au point pr c dent les c bles doivent tre attach s via des supports adapt s Image 164 ou plac s dans des goulottes Image 165 De cette maniere les dommages ventuels sur la protection externe des c bles sont vit s comme par exemple dans le cas ou un c ble est trangl entre des l ments de structure qui sont coupants Image 166 dans le cas ou la gaine externe est coup e et enlev e Image 167 ou le cas ou un c ble est courb a un tel point qu il peut surchauffer ou m me se rompre Image 168 Image 166 Image 164 Image 167 168 Image 165 dias 90 3 4 Les panneaux photovoltaiques G21 Connexion des c bles La section des c bles doit tre adapt e au courant plus important r sultant de l usage des connecteurs en Y L utilisation de connecteurs en Y peut aider a r
75. s chaudes que les autres cellules du m me module pres de 20 C de difference selon la thermographie Image 142 Si cela n est pas corrig en coupant la plante par exemple ces cellules se d graderont rapidement et pourront atteindre des niveaux de temperature plus lev s pouvant d passer les 100 C Cela aura pour cause possible la rupture du verre du module Apr s que la plante ait t coup e thermographie de l Image 143 la cellule retrouve sa temp rature normale apres quelques minutes La v g tation encore visible sur la thermographie ne projette aucune ombre sur le module car elle est situ e derriere lui Elle permet cependant de montrer qu il s agit bien du m amp me module Voir galement les commentaires li s aux Images 87 a 90 pratique S18 page 50 Image 141 T 461 C Tmax 49 6 C E Tmax 47 6 U i T 64 3 C Tmax 69 5 C Image 143 Image 142 80 3 4 Les panneaux photovoltaiques G11 Poussi re sable et salissure Les modules PV devraient tre continuellement maintenus dans un bon tat de propret pour optimiser la production Ils devraient tre nettoy s manuellement si l effet de la pluie n est pas suffisant La probl matique de la salet sur les modules PV doit tre prise en compte surtout lorsque l installation PV est proche d une source de poussiere comme par exemple une usine ou proche d une plage ou d un d sert Selon l environnement la pluie peut n
76. st moins sensible aux salissures localis es qu une cellule unique comme des d jections d oiseaux par exemple Voir Image 196 Quand le capteur est une cellule unique l irradiance mesur e est plus basse que l irradiance r elle Par contre si cette irradiance est mesur e par un module PV constitu de plusieurs cellules en s ries la valeur mesur e qui est en lien avec la valeur Isc sera plus proche de la r alit L Image 197 montre la courbe I V d un module PV propre a droite d un module avec un salissement homog ne au centre et d un module avec une salissure localis e a gauche avec une d jection d oiseau Comme on peut le constater compar au cas du module propre la valeur Isc est legerement plus basse pour le module avec salissement homogene cette valeur n tant ensuite plus influenc e par l ajout d une salissure localis e Les modules PV repr sentent donc bien des capteurs d irradiance moins sensibles a la salissure localis e que les cellules uniques Quoi qu il en soit les capteurs d irradiance doivent toujours tre bien propres et doivent tre recalibr s p riodiquement tous les ans ou tous les 2 ans si on veut tre s r de la qualit des mesures 00000000000 00200000900000000000000000000000000000 IN AAAAAAAAAAAAAAA A 7 6 e y z gt 4 e Propre A Salissement homog ne x Salissement homogene et localis 25 30 35
77. t lors de la construction de ces canaux on a par inadvertance permis au beton de d border et d y acceder Le b ton a donc galement atteint les cables situes dans ces chemins de cables Ceci pourrait reduire la qualit de l isolation des cables car une r action chimique entre le ciment et la gaine serait susceptible de se produire Les cables seraient galement plus sensibles aux variations des conditions atmosph riques temp ratures basses ou lev es pluie gel etc m amp me si ces cables ont t a la base concus pour un usage externe Image 34 Image 35 22 3 1 Travaux de genie civil C11 Cables Les cables doivent tre plac s dans des chemins de cable L lmage 36 montre des cables lectriques sortant de maniere totalement d sordonn e des boites de connexions des onduleurs Cette situation engendre un risque de chute du personnel se d placant sur le site Afin de pouvoir bien situer ces cables et ainsi d viter tous risques de chute des chemins de cables comme ceux visibles sur l Image 33 Pratique C10 page 22 doivent tre utilis s Image 36 23 3 1 Travaux de genie civil C12 Cables Les cables enterr s doivent amp tre prot g s par des gaines ou des conduits rigides Les cables enterres beneficient d une protection suppl mentaire contre les dommages m caniques Toutefois les cables ne doivent pas tre plac s directement dans les tranchees car ils peuvent tre
78. t installes a l ext rieur et qu ils sont expos s au rayonnement direct du soleil les onduleurs risquent de fonctionner sous des temp ratures fort elevees et en cons quence de voir leur rendement en tre affect n gativement Images 181 et 182 Si les onduleurs ne peuvent pas tre abrit s dans des b timents ventil s et qu ils doivent tre mis l air libre il est fortement recommand de les prot ger avec une casquette un toit permettant d viter les surchauffes dues a l exposition directe au rayonnement solaire Image 183 Id alement les onduleurs devraient tre plac s sur une surface orient e en direction du nord pour viter ce probl me Ceci permettra d viter que la production d lectricit ne diminue ll va de soi que la classe IP des onduleurs plac s en ext rieur doit tre adapt e leur situation Image 181 Image 182 NO Image 183 YES Dans l h misph re nord orient en direction du sud si on se trouve dans l h misph re sud 99 3 5 Les onduleurs Poussiere sable et salissure Certains onduleurs sont munis de ventilateurs ayant pour but d augmenter le refroidissement et d atteindre ainsi de meilleurs rendements Ces ventilateurs peuvent cependant devenir inutiles s ils ne sont pas correctement entretenus comme c est le cas sur l Image 184 Ce local est rempli de poussi res et les filtres des ventilateurs des onduleurs sont encrass s Ces onduleurs souf
79. t integrite des modules La d gradation initiale induite par les premiers rayonnements solaires LID Light Induced Degradation doit tre prise en compte dans les pr visions de production Certains d fauts presents dans les cellules solaires comme dans d autres composants des modules photovolta ques d fauts issus des processus de fabrication peuvent engendrer une r duction des performances de ces panneaux Seulement quelques ann es voir quelques mois ou m me quelques semaines apr s la mise en service des modules PV des probl mes sous jacents au c ur des cellules solaires peuvent appara tre L un de ces probl mes est l effet LID r duction des performances suite aux premiers rayonnements solaires arrivant sur le module Il s agit d une r action qui se produit entre des atomes d Oxyg ne pr sents sous forme r siduelle au sein du r seau cristallin de silicium et des atomes de Bore pr sents suite au dopage du silicium ce qui provoque une r duction de la puissance nominale typiquement comprise entre 1 et 4 Cet impact se fait ressentir d s les premi res heures d exposition des modules PV au rayonnement solaire Cet effet est typique des cellules PV de type P dop es au Bore et ne peut malheureusement pas tre vit les cellules de type N ne sont pas affect es par le LID Par cons quent cette d gradation doit tre prise en compte dans la performance du panneau et pour le calcul des productions d nergie
80. t un sertissage corrects On peut voir sur l Image 186 que le cable qui est connect au bornier final de onduleur a une section qui impose l usage d un embout trop large et qui force les bords de la protection plastique De plus il ne peut pas tre correctement serr par l crou Les borniers de l onduleur les embouts de c bles et les sections de ces derniers doivent bien tre tous compatibles afin de s assembler correctement Dans le cas contraire les connexions peuvent tre mauvaises risquant de causer d gradations surchauffes arcs lectriques ou m me un incendie a l int rieur de l onduleur Les Images 187 a 189 montrent des installations pour lesquelles les c bles les embouts et les points de connexion sont compatibles et correctement liaisonn s L Image 188 montre aussi une plaque de m thacrylate qui a pour but d emp cher tout contact direct avec les barres sous tension Les connexions sont munies d un marquage afin de contr ler visuellement si les boulons se sont desserr s apres la mise en service Image 109 pratique W6 page 60 Image 186 Image 187 Image 188 Image 189 YES YES 102 3 5 Les onduleurs 19 Les borniers Les onduleurs doivent id alement avoir une mesure de courant amp rem tre c t DC afin d assurer une surveillance continue et un contr le des performances L Image 190 montre un onduleur qui comprend un capteur de courant toro dal pouvant mesurer le coura
81. ter aux conditions climatiques ext rieures pluie sel faible temp rature ensoleillement Les structures doivent tre construites soit en acier inoxydable soit tre correctement prot g es contre les d gradations principalement l oxydation gr ce un traitement tel que la galvanisation ou l application d une peinture sp ciale Dans ce dernier cas si cette protection n est pas optimale la r sistance des structures pourrait s en voir r duite Les Images 71 77 montrent des exemples de bonnes et de mauvaises pratiques Pour les Images 71 75 la galvanisation ou peinture de protection n a pas t appliqu e ou cela a t fait incorrectement A l oppos les Images 76 et 77 montrent des cas o la protection a t correctement appliqu e N anmoins quand la protection est sous forme d une peinture ou d une galvanisation froid elle doit tre r guli rement contr l e et si n cessaire r par e avant que la d gradation ne devienne trop importante Image 71 Image 72 Image 74 Image 75 Image 76 Image 77 43 3 2 Les structures portantes S12 R sistance aux conditions climatiques ext rieures Les structures doivent pouvoir r sister aux conditions climatiques ext rieures pluie sel faible temp rature ensoleillement Les structures portantes ne sont pas toujours faites l aide de mat riaux m talliques D autres mat riaux tels que le bois peuvent par
82. tes sur toiture BIPV il est tres important de tenir compte de l tat et de la solidit du toit sur lequel les modules doivent amp tre places Il est indispensable de faire une bonne analyse de la toiture avant d y installer les structures de support et les modules photovoltaiques Ces installations seront en effet en place pour une dur e allant jusqu a 25 ans Par cons quent il est n cessaire de veiller a ce que le toit ne n cessite pas de r paration ou de r fection durant cette p riode Les toits des Images 46 et 47 sont appropries pour accueillir l installation PV tandis que les toits des Images 48 et 49 devraient tre r par s avant qu une structure et des modules photovoltaiques puissent y tre install s L eau stagnante sur un toit plat est galement un probleme qui doit tre r solu avant d entamer l installation des modules PV car elle peut repr senter un poids suppl mentaire cons quent qui peut avoir des cons quences ind sirables Image 46 Image 47 Image 48 Image 49 28 3 1 Travaux de genie civil C17 Pose sur toitures Le poids total de l installation PV Structure lestage modules doit rester inf rieur a la r serve de charge maximale tol r e par le toit y compris les marges de s curit Le poids total de l installation les structures le lestage ventuel et les modules doit rester inf rieur a la reserve de charge maximale tol r e par le toit Ceci doit comporter des marges
83. u il y a une interdistance correcte entre les rang es ce qui permet d viter les projections d ombre sur les panneaux Image 136 Image 137 NO YES Evidemment il y a une relation entre l interdistance entre les rang es l occupation de l espace disponible et la productivit Si l interdistance est grande la surface totale n cessaire pour obtenir la m me puissance est plus importante Il y aura cependant moins d ombre et une meilleure production d nergie Des outils de simulation sp cifiquement tudi s pour cet usage peuvent aider trouver pour des conditions de site donn es le design optimal 78 3 4 Les panneaux photovoltaiques G9 Position des modules et ombrage Les installations sur b timent doivent tre correctement situ es pour ne pas subir l impact de ombrage de l environnement Les installations sur toiture sont plus soumises a de l ombrage que les champs PV Une bonne tude pr cise et d taill e est indispensable pour prendre en compte non seulement l ombrage issu des rang es de modules mais galement l ombrage provoqu par les b timents environnants arbres l ments de facade de toiture etc Les performances de l installation ne seront bonnes que si une telle tude d ombrage est r alis e et correctement prise en compte au moment de la r alisation pratique l Image 138 montre une installation PV qui est install e sur un toit L impact de la toiture haute n a pas t pr
84. ucture pour la structure portante W Wiring pour les coffrets lectriques et le c blage G Generators pour les panneaux photovolta ques ou le champ PV 1 Inverters pour les onduleurs M Monitoring pour la surveillance des installations O Others pour les autres aspects non trait s dans les autres cat gories Afin de mettre en vidence rapidement et clairement la pertinence de la situation pr sent e les symboles suivants sont associ s a chacune des images YES NO Pour les bonnes pratiques Pour les mauvaises pratiques Occasionnellement un autre symbole est utilis avec les images pr sentant une situation qui ne serait pas forc ment class e comme bonne ou mauvaise pratique mais ou il pourrait tre possible d apporter certaines am liorations Situations ni bonnes ni mauvaises Situations qui pourraient tre am lior es 3 Les Bonnes et les Mauvaises Pratiques 3 1 Travaux de genie civil 3 1 Travaux de genie civil C1 Etude de faisabilite et planification initiale Des tests doivent tre r alis s afin d adapter les fondations aux propri t s du sol Il est fondamental qu une tude approfondie du terrain sur lequel l installation photovolta que sera install e soit r alis e Les objectifs d une telle tude sont de d terminer les propri t s g otechniques du site avant de choisir les fondations qui doivent tre utilis es ce cho
85. ute s curit Ici seuls les portes fusibles des polarites positives contiennent des fusibles les portes fusibles des polarit s negatives ne contenant qu un conducteur cylindrique fusible factice De cette facon chaque chaine de modules est prot g e en cas de surintensite et le nombre de fusibles requis est reduit de moiti La localisation de fusibles br l s est plus rapide et le codt global des boitiers de connexion est r duit Remarque si les portes fusibles avec les fusibles factices ou m me r els ne sont pas pr vus s ils sont donc simplement remplac s par des raccordements directs le jeu de barres associ ne peut tre isol des g n rateurs photovoltaiques Image 114 63 3 3 Les coffrets lectriques W10 Fusibles et porte fusibles Les composants fonctionnant sous courant continu comme les portes fusibles ne doivent pas tre ouverts lorsque les circuits sont en charge Une tr s mauvaise pratique consiste a ouvrir un porte fusible alors que le circuit est en charge Cela cr e un tres s rieux risque d lectrocution et de destruction du mat riel Les circuits a courant continu doivent toujours tre hors tension avant que toute intervention ne puisse tre faite L Image 115 montre ce qui peut se passer lorsque l on ouvre un porte fusible travers par un courant DC d environ 40 amp res Un arc lectrique s est cr au niveau du fusible ce qui a provoqu un incendie

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