Systme de toiture solaire FranceWatts - easy-enr. ? Exemple dun avertissement ... Le systme

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1 Systme de toiture solaire Systme de toiture solaire FranceWatts Notice de montage pour installateurs Cre : BDC Date : 29/06/2012 Contrle : FC Version : 2.0 2 Systme de toiture solaire Sommaire 1. Introduction ....................................................................................................................... 4 1.1. Prface .................................................................................................................................... 4 1.2. Reprsentation des consignes de scurit ............................................................................ 4 1.2.1. Vocable de signalisation ........................................................................................................ 4 1.2.2. Exemple dun avertissement ................................................................................................. 4 1.2.3. Symboles de scurit utiliss ................................................................................................. 5 1.3. Description gnrale du systme .......................................................................................... 6 1.4. Consignes de scurit ............................................................................................................ 7 1.4.1. Consignes de scurit ............................................................................................................ 8 1.4.2. Panneaux solaires .................................................................................................................. 9 1.4.3. Autres fournisseurs ............................................................................................................... 9 1.4.4. Manipulation ........................................................................................................................ 10 1.4.5. Btiment et prescriptions .................................................................................................... 11 1.5. Prescriptions ........................................................................................................................ 12 1.5.1. Prescriptions pour la France .............................................................................................. 13 1.6. Conditions dinstallations ................................................................................................... 15 1.7. Recommandations dinstallation ........................................................................................ 17 2. Spcifications du systme ............................................................................................... 18 2.1. Composants du systme ...................................................................................................... 18 2.2. Types de modules disponibles............................................................................................. 19 2.3. Sous-couverture et structure lattis ..................................................................................... 20 2.4. Qualifications et certificats ................................................................................................. 20 3. Conception et dimensionnement .................................................................................... 21 3.1. Dimensionnement gomtrique du champ de modules .................................................... 21 3.2. Dimensionnement lectrique .............................................................................................. 23 3.3. Paratonnerre, mise la terre .............................................................................................. 24 3.4. Raccordements priphriques et raccords ........................................................................ 25 3.5. Protection des avalanches de toit ....................................................................................... 26 3.6. Documentation dexcution ................................................................................................ 26 4. Montage ........................................................................................................................... 27 4.1. Outils et moyens auxiliaires requis pour le montage de linstallation FranceWatts ..... 27 4.2. Etape de montage 1 : contrle du lattis et des raccords ................................................... 28 4.3. Etape de montage 2 : report des positions ......................................................................... 29 3 Systme de toiture solaire 4.4. Etape de montage 3 : montage des gouttires ................................................................... 30 4.5. Etape de montage 4 : pose du cble du champ ................................................................. 32 4.6. Etape de montage 5 : montage des crochets ...................................................................... 33 4.7. Etape de montage 6 : pose des abergements ..................................................................... 35 4.8. Etape de montage 7 : pose des lments PV ...................................................................... 39 4.9. Etape de montage 8 : contrle du circuit lectrique ......................................................... 41 5. Maintenance et nettoyage ............................................................................................... 43 5.1. Maintenance ......................................................................................................................... 43 5.2. Nettoyage .............................................................................................................................. 43 6. Composants du systme, matriaux et manipulation .................................................. 44 6.1. Composants du systme FranceWatts ............................................................................... 44 6.2. Autres composants et moyens auxiliaires .......................................................................... 45 6.3. Spcification de matriau des modules solaires, gouttires et crochets .......................... 45 7. Informations complmentaires importantes ................................................................ 46 7.1. Mesures de prcaution et instruction relative laccs ................................................... 46 7.2. Recherche derreur et remplacement des lments .......................................................... 47 7.3. Elimination ........................................................................................................................... 48 8. Annexe .............................................................................................................................. 49 8.1. Exemples de raccordements priphriques ....................................................................... 49 4 Systme de toiture solaire 1. Introduction 1.1. Prface Merci de lire attentivement cette notice de planification, montage et installation avant de dbuter les travaux. Le non-respect de cette notice peut entraner des dommages corporels et matriels. Veuillez conserver cette notice de manire sre. 1.2. Reprsentation des consignes de scurit 1.2.1. Vocable de signalisation Dans de manuel, tous les avertissements sont prcds dun vocable de signalisation indiquant le degr du danger : DANGER Danger imminent menaant les personnes Risques encourus : mort ou blessures trs graves La couleur du signal est le rouge AVERTISSEMENT Situation potentiellement dangereuse Risques encourus : mort ou blessures trs graves La couleur du signal est lorange ATTENTION Situation potentiellement dangereuse Risques encourus : blessures lgres, dgts matriels La couleur du signal est le jaune ATTENTION Situation provoquant immdiatement des dgts Risques encourus : dgts du matriel et de son environnement La couleur du signal est le jaune INDICATION Situation pouvant provoquer des dgts Risques encourus : dgts du matriel et de son environnement La couleur du signal est bleu 1.2.2. Exemple dun avertissement 5 Systme de toiture solaire 1.2.3. Symboles de scurit utiliss Ce manuel contient les symboles de scurit suivants : Symbole davertissement Danger gnral Tension lectrique dangereuse Symbole dobligation Information importante Respecter le manuel Symbole dindication Conseils et informations utiles Exclusion gnrale de la responsabilit Aucune responsabilit pour lensemble des dommages relatifs une installation inadquate ne sera assume. Composants requis En plus du matriel assorti au systme livr FranceWatts, certains composants doivent tre fournis par le matre douvrage. Vous trouverez un aperu de ces composants page 40. Formats de module Les indications de cette notice de montage se rapportent aux modules FranceWatts de format standard ou plus petit. Des dimensions suprieures devront tre prises en compte sparment. 6 Systme de toiture solaire 1.3. Description gnrale du systme Les lments photovoltaques sont poss recouvrement la verticale, avec un chevauchement de 140 mm. Dans le sens vertical, l'tanchit est ralise par des gouttires en plastique renforc de fibres de verre. Ces gouttires sont places sous les lments PV sauf une nervure mdiane ressortant quelque peu. Elles sont dotes de supports en caoutchouc placs environ 6 cm de la nervure mdiane et sur lesquels reposent les lments PV. Les lments PV sont maintenus par 2 ou 3 crochets en acier inoxydable plastifi. Le domaine d'application du systme de toit solaire FranceWatts est l'intgration aux toitures de panneaux solaires sans cadre. Les lments photovoltaques remplacent la couche externe d'une toiture traditionnelle (les tuiles par exemple). Ils peuvent remplacer toute la toiture ou simplement certaines parties, les possibilits d'utilisation tant pratiquement sans restriction. 7 Systme de toiture solaire 1.4. Consignes de scurit Cette notice d'installation est uniquement destine aux entreprises artisa-nales possdant une certaine exprience dans le domaine des installations photovoltaques. En France, les prescriptions des associations professionnelles comptentes (Gnrateurs Photovoltaques Raccordes au Rseau; Spcification Techniques Relatives la Protection des Personnes et des Biens) doivent tre respectes. 8 Systme de toiture solaire 1.4.1. Consignes de scurit 9 Systme de toiture solaire 1.4.2. Panneaux solaires 1.4.3. Autres fournisseurs Manipulation des panneaux solaires. Rduction de prestations dues des panneaux solaires endommags. Ne pas utiliser de panneaux solaires endommags. Ne pas dsassembler les panneaux solaires. Ne pas soumettre les panneaux solaires aucune lumire solaire concentre de manire artificielle. Ne pas traiter les panneaux solaires avec de la peinture ou des adhsifs ni les manipuler avec des objets pointus. Ne pas nettoyer les panneaux solaires avec des produits nettoyants base de solvants. 10 Systme de toiture solaire 1.4.4. Manipulation 11 Systme de toiture solaire 1.4.5. Btiment et prescriptions Avant le montage de linstallation, contrlez la stabilit structurelle du btiment et de la sous-structure qui servira de base linstallation. 12 Systme de toiture solaire 1.5. Prescriptions Veillez observer les normes applicables, les prescriptions de construction et de prvention des accidents locales avant et pendant le montage de l'installation. La liste de normes et prescriptions mentionnes ne reprsente qu'une slection et n'est pas exhaustive. (version 07/2009) Le raccordement au secteur de l'installation PV doit tre exclusivement excut par un lectricien agr. 13 Systme de toiture solaire 1.5.1. Prescriptions pour la France Linstallation des matriels sera soumise au respect des normes de lindustrie photovoltaque et des normes relatives aux installations lectriques basse tension, notamment : NF C 15-100 (dcembre 2002) : installations lectriques basse ten-sion : Rgles, UTE C 57-300 (mai 1987) : paramtres descriptifs dun systme photovoltaque, UTE C 57-310 (octobre 1988) : transformation directe de lnergie solaire en nergie lectrique, UTE C 18 510 (novembre 1988, mise jour 1991) : recueil dinstructions gnrales de scurit dordre lectrique, C 18 530 (mai 1990) : carnet de prescriptions de scurit lectrique destin au personnel habilit, NF EN 61727 (septembre 1996) : Systmes photovoltaques (PV) - Caractristiques de linterface de raccordement au rseau, IEC 61723: guide de scurit pour les systmes PV raccords au rseau monts sur les btiments, CEl 60364-7-712 : Installations lectriques dans le btiment - Partie 7-712 Rgles pour les installations et emplacements spciaux -Alimen-tations photovoltaques solaires (PV) (mai 2002) NF EN 61173 (Fvrier 1995) : Protection contre les surtensions des systmes photovoltaques (PV) de production dnergie - Guide, NF C 17-100 (Dcembre 1997) Protection contre la foudre -Installation de paratonnerres: Rgles, NF C 17-102 (Juillet 1995) : Protection contre la foudre - Protection des structures et des zones ouvertes contre la foudre par paratonnerre dispositif damorage tension: Rgles, NF EN 61643-11 (2002) Parafoudres basse-tension connects aux systmes de distribution basse tension - Prescriptions et essais DIN VDE 0126 (Avril 1999) (Selbstttige Freischalstelle fr Photovoltaikanlagen einer Nennleistung < 4,6 kV A und einphasiger Paralleleinspeisung ber Wechselrichter in das Netz der ffentlichen Versorgung) : Spcifications du fonctionnement de londuleur (lotage, fentre de tension et de frquence, injection de courant continu) - Conditions de coupure de londuleur CEI 61000-3-2 (dition 2.2 de 2004) : Compatibilit lectromagntique (CEM) - Partie 3-2 : limites Limites pour les missions de courant harmonique (courant appel par les appareils infrieur ou gal 16 A par phase). 14 Systme de toiture solaire Il devra tre galement respect les textes rglementaires et guides suivants: Le dcret n 88-1056 du 14 novembre 1988 et ses arrts pour la protection des travailleurs qui mettent en uvre des courants lectriques, Le dcret n92-587 du 26 juin 1997 relatif la compatibilit lectromagntique des appareils lectriques et lectroniques, La circulaire DRT 89-2, 6 fvrier 1989 application du dcret 88-1056, Les rgles Neige et Vents Les rglements de scurit contre lincendie dans les tablissements recevant du public et/ou des travailleurs, Le guide UTE C 15-400 (2005) : Raccordement des gnrateurs dnergie lectrique dans les installations alimentes par un rseau public de distribution, Le Guide dutilisation UTEC 15-443 (2004) : Choix et mise en uvre des parafoudres basse tension, Le guide EDF/ARD (2003) : Accs au rseau basse-tension pour les installations photovoltaques Conditions techniques et contractuelles du raccordement, Le guide ADEME (2004) : Systmes photovoltaques raccords au rseau Guide de rdaction du cahier des charges techniques de consultation destination du matre douvrage. Le guide de lADEME (2001) : Protection contre les effets de la foudre dans les installations faisant appel aux nergies renouvelables. Pour les autres pays, se reporter la lgislation locale et nationale en vigueur. 15 Systme de toiture solaire 1.6. Conditions dinstallations Le systme de toiture solaire FranceWatts est dimensionn conformment aux prescriptions locales en vigueur. Il est conu pour des rgions et des expositions o des charges infrieures aux charges statiques homologues sont escomptes (asp. du vent max. 2400 N/m2, charge de neige 5400 N/m2). Le systme de toiture solaire FranceWatts remplit les fonctions d'une protection contre les intempries d'une couverture de toiture conventionnelle en cas de toitures inclines lorsque les conditions suivantes sont satisfaites : pente du toit de 10 79. Une sous-couverture tanche l'eau est requise en gnral. Pour des pentes infrieures 20, une sous-couverture tanche sans joint est requise. La toiture doit correspondre la technologie actuelle ainsi qu'aux normes et prescriptions en vigueur, par exemple tre constitue de lattes robustes en bois bien sch (humidit < 15%). La solidit ne doit tre amoindrie par des trous provenant de nuds et autres dfauts que de 20% maximum et une seule fois par mtre courant. L'excution de la construction doit tre excute par une entreprise professionnelle et tous les points de cette notice doivent tre respects (excution de la construction conforme aux prescriptions). Les panneaux solaires FranceWatts ne sont prvus que pour une utilisation dans les zones climatiques tempres (Europe centrale p. ex.). Les points suivants doivent tre observs lors de l'installation des panneaux solaires : Aration arrire suffisante des panneaux solaires afin d'viter les pertes de performances par accumulation de chaleur. Ceci peut s'obtenir en appliquant une aration approprie du larmier et du fate en association avec une hauteur suffisante du contrelattis. Ne pas installer les panneaux solaires proximit de gaz et de vapeurs facilement inflammables (rservoirs gaz, pompes essence, installa-tions de peinture). Ne pas installer les panneaux solaires proximit de flammes nues ni de matriaux inflammables. Ne pas exposer les panneaux solaires la lumire concentre. Ne pas monter les panneaux solaires en tant que verrires ou lments de faade. La surface du toit ne doit pas tre ombrage par des arbres, des bti-ments placs devant ou des objets monts sur le toit lui-mme car des pertes de rendement peuvent ainsi tre induites et la dure de vie des composants mis en uvre tre rduite. 16 Systme de toiture solaire S'il faut compter avec des prcipitations entre la pose des lattes du toit et le montage de l'installation FranceWatts, il faudra couvrir le lattis afin d'viter qu'il n'absorbe de l'humidit. Il faudra sinon compter sur un rtrcissement d au schage et les crochets ne seraient plus fixs fermement la latte. 17 Systme de toiture solaire 1.7. Recommandations dinstallation Orientation et inclinaison L'orientation des panneaux solaires est dirige vers le Sud de manire optimale en Europe centrale et prsente une inclinaison de 30 environ. En Europe du Nord, l'angle d'inclinaison est plus aigu, en Europe mridionale plus obtus. Le rendement nergtique de l'installation est rduit en cas d'cart par rapport l'orientation et l'inclinaison optimales. Le graphique suivant peut tre utilis pour fournir une valeur indicative. Absence d'ombrage Un module est dit exempt d'ombrage lorsqu'il ne reoit pas d'ombre sur toute sa surface pendant toute l'anne et que le rayonnement solaire n'est pas entrav. Mme des ombrages partiels de petites dimensions comme les chemines, les antennes, les arbres (penser leur croissance) et les rverbres induisent une perte de rendement. Pour cette raison, les pan-neaux solaires doivent tre installs l o les influences dues l'ombrage sont les plus faibles au cours de la journe, voire entirement exclues. Le cas chant, il faudra raliser une analyse d'ombrage l'aide d'un pro-gramme de simulation ou d'un analyseur de la position du soleil. Encrassement Un ombrage temporaire d un encrassement (poussires, excrments d'oiseaux, feuilles) peut induire une perte de rendement. Des conseils relatifs l'limination de ce genre d'encrassement seront donns (page 39). Aration arrire La performance des panneaux solaires diminue lorsque la temprature s'lve. C'est pourquoi il faut veiller une aration arrire suffisante. Figure 1 : Rendement nergtique approximatif en pourcentage en fonction de l'orientation du toit 18 Systme de toiture solaire 2. Spcifications du systme 2.1. Composants du systme FranceWatts dispose des composants systme standard spcifiques qui suivent : Panneaux solaires (1) Gouttires avec supports en caoutchouc (2) Crochets de fixation (4) Lattis, largeur 120mm, paisseur 30mm min (3)* Vis de fixation des crochets (5) et des profils (6) Figure 2 : Dessin coupe du toit FranceWatts sans tles de raccordement 19 Systme de toiture solaire Chez FranceWatts sont en plus disponibles : Cble de champs Connecteur pour cble de champs Botier AC et botier DC Onduleur *non compris dans la livraison FranceWatts Vous trouverez des spcifications dtailles des composants du systme au chapitre 6. Fonction des gouttires Noter que les gouttires ne sont dimensionnes que pour l'coulement de l'eau rsiduelle coulant la bordure du module. Elles ne doivent pas tre utilises en tant qu'coulement collecteur. Il faut donc veiller strictement ce que l'eau collecte ne soit pas dirige vers le profil d'coulement mais suive un autre systme d'coulement adquat. 2.2. Types de modules disponibles Les panneaux solaires FranceWatts sont livrs en gnral dans les dimen-sions standards mentionnes ci-aprs : Pour une couverture parfaite de la toiture, FranceWatts propose des panneaux solaires aux dimensions adaptes ainsi que des lments borgnes, avec supplment de prix. La tension maximale du systme est de 1000 V. FranceWatts octroie une garantie de 10 ans sur les composants du systme FranceWatts. Une garantie de performance de 90% calcule par rapport la performance minimale initiale est en outre accorde pour les lments PV pendant 12 ans et 80% jusqu' 25 ans. Type Longueur Hauteur RT1 668 975 RT2 984 975 RT3 1300 975 RT4 668 1133 RT5 984 1133 RT6 1300 1133 20 Systme de toiture solaire 2.3. Sous-couverture et structure lattis La sous-construction se compose de lattes en bois (lattes et contrelattes) en bois bien sch d'un taux d'humidit 21 Systme de toiture solaire 3. Conception et dimensionnement 3.1. Dimensionnement gomtrique du champ de modules La base de planification dun toit solaire FranceWatts est un plan exact indiquant la surface du toit couvrir (en projection normale et vue latrale), y compris toutes les dcoupes de toit telles mansardes, fentres de toit, chemines et conduits daration. Les surfaces ventuellement ombrages doivent tre marques sur le plan le mieux possible avec indication de lheure correspondante (estimation). Il faut en plus reporter la pente du toit et son orientation (cart par rapport au sud). Aprs avoir dtermin la surface disponible, le concepteur pourra estimer le nombre et le type de modules qui y trouveront place et les dessiner sur le plan. Les modules standards fabriqus par France Watts ont une hauteur visible de 835 ou 993 mm. A lhorizontale, les lments PV peuvent tre poss avec un cart de 10 30 mm (de manire la plus constante possible pour une mme installation). Si possible, il conviendrait de choisir un cart de 20 mm environ la planification afin de pouvoir compenser dventuelles tolrances de construction dans les deux sens. A la verticale, il faut prendre en compte un chevauchement de 140 mm pour la pour la dtermination de la hauteur de linstallation PV, voir la figure suivante. Les dimensions effectives d'un toit, notamment des toits de constructions anciennes, peuvent prsenter des diffrences notables par rapport aux plans de toit existants. De plus, les plans sont souvent incomplets. Il est donc prconis de ne pas faire uniquement confiance aux plans mais de prendre les mesures du toit en tenant compte des mesures de scurit adquates, afin de documenter galement les raccordements priphriques et autres dtails. TYPE LONGUEUR HAUTEUR HAUTEUR VISIBLE T1 668 975 835 T2 984 975 835 T3 1300 975 835 T4 668 1133 993 T5 984 1133 993 T6 1300 1133 993 22 Systme de toiture solaire Calcul de la taille d'un champ de modules (de bordure de verre bordure de verre) Exemple avec un Type RT3 Par exemple, pour un champ de modules Type 3 de 5 panneaux solaires la verticale et de 4 l'horizontale, on obtient une taille du champ de modules gale : Des formats spciaux sont disponibles chez FranceWatts, avec supplment de prix, aucas o une couverture de la surface du toit disponible serait difficile raliser avec les formats standard. Pour les raccordements priphriques (page 25), il faut tenir compte des points suivants : Pour les dcoupes de toit comme les fentres de toit, les lucarnes et les chemines, une mesure trs exacte du toit est indispensable. Il faudra dfinir spcialement pour le projet les carts par rapport aux raccordements comme les tuiles, etc. Vous trouverez ci-aprs quelques esquisses d'exemples (cart toujours mesur partir de la bordure en verre du panneau solaire) et d'autres en annexes : Ecart par rapport aux tuiles du haut : env. -120 + 50 mm dpendant de la tle de raccordement utilise Ecart par rapport aux tuiles latralement : partir de 30 mm env. En cas de fatage avec fatire demi-ronde : env. 150 mm, jusquau fate au niveau du lattis, ou dpendant de la tle de raccordement utilise En cas de fatage avec fatire de style strakkort : env. 300 mm, jusqu'au fate au niveau du lattis En cas de bande de rive avec planche de rive releve : de 15 35 mm partir de la bordure intrieure de la planche de rive releve Largeur du champ de modules Hauteur du champ de modules Largeur du champ de modules Hauteur du champ de modules 23 Systme de toiture solaire En cas de bande de rive sans planche de rive releve : surplomb maximal 50 mm. N'utiliser cette variante que dans les rgions de zone 1 de charge en vent. Quelques exemples de raccordements priphriques sont esquisss la page 27. 3.2. Dimensionnement lectrique Une fois le dimensionnement gomtrique termin, un lectricien expri-ment ou un concepteur de systmes solaires doit entreprendre le dimen-sionnement lectrique. Des connaissances professionnelles en la matire dans le domaine de la production d'lectricit photovoltaque, des prescriptions lectrotechniques et des onduleurs sont requises. Les lments FranceWatts sont monts en srie normalement. Par cons-quent, les tensions lectriques des diffrents panneaux solaires s'addition-nent. Leur tension maximale admissible est de 1 000 V. La tension du systme choisie doit tre adapte la gamme d'entre de l'onduleur. Dans le cas d'installations d'assez grande taille, les lments PV sont rpartis sur plusieurs champs, dont le plan lectrique (cblage) est dessin sur un plan. Lors de la conception de la mise en circuit, il faut veiller minimiser les boucles inductives, c.--d. mener les conducteurs dpart et retour de manire la plus proche possible, par exemple. La figure suivante prsente un plan de champs. Figure 3 : Exemple d'un plan de champ 24 Systme de toiture solaire En rgle gnrale, les onduleurs et leur conception de raccordement doivent tre compatibles avec les prescriptions de l'exploitant de rseau respectif. L'installation d'onduleurs et le raccordement au secteur ne doit tre excut que pas une personne qualifie agre. 3.3. Paratonnerre, mise la terre Les panneaux solaires FranceWatts sont sans cadre mtallique. Une mise la terre directe n'est donc pas possible et n'est pas requise par la lgislation. En gnral, un btiment n'est pas soumis l'obligation d'une protection contre la foudre du fait de la mise en uvre d'une installation PV, il faut observer les prescriptions locales au cas par cas. Si un dispositif de paratonnerre est dj prsent, il faudra y intgrer l'installation PV suivant les prescriptions locales en vigueur. Des distances de protection entre les lments PV par rapport aux organes capteurs ou clateurs de l'installation de paratonnerre rduisent le risque d'endommagement des panneaux solaires FranceWatts en cas de coup de foudre (direct ou proximit) sur l'installation. 25 Systme de toiture solaire 3.4. Raccordements priphriques et raccords Les raccordements peuvent vous tre fournis ou sont excuts par un zingueur ou un couvreur. Il s'agit par exemple de la bande de rive, du fatage, du larmier, de la protection contre les insectes et de la tle de recouvrement, des raccords au toit, de chemines, des lucarnes, etc. Le raccordement aux matriaux de toiture normaux devra tre prcd d'un contrle et d'une planification, de prfrence en faisant appel un professionnel charg de l'excution. Le choix des matriaux de raccordement se fera en fonction des matriaux utiliss pour la toiture (fentres de toit, lucarnes, etc), par exemple, matriaux en zinc-titane, cuivre, tle galvanise, etc. Quelques exemples de raccordements priphriques sont esquisss en annexe. 26 Systme de toiture solaire 3.5. Protection des avalanches de toit La neige glisse en gnral rapidement sur les panneaux solaires FranceWatts, notamment en cas de pente de plus de 30. Il n'est toutefois pas exclu qu'une grosse quantit de neige s'amoncelle sur l'installation PV dans les rgions o il neige beaucoup, ce qui entranerait un risque d'ava-lanche de toit dangereuse qui glisserait du toit un moment imprvisible. Il faut vrifier au cas par cas si des mesures de scurit doivent tre prises, par exemple l'utilisation d'arrts-neige ou une interdiction de passage temporaire dans la zone dangereuse. Aux endroits passage public (rue ou parvis par exemple), des arrts-neige ou une interdiction de passage sont obligatoires. Sur un terrain priv, il est ventuellement possible de minimiser les risques d'une avalanche de toit spontane l'aide d'un dispositif de dgivrage permettant un glissement contrl de la neige. 3.6. Documentation dexcution La documentation suivante est requise pour l'excution du projet, elle est crer ou pourvoir par les personnes responsables de la planification. Plan de la toiture ou du lattis en vue de dessus et vue latrale : position du lattis (et du contrelattis ventuellement), des gouttires verticales (profils en plastique renforc de fibres de verre) ainsi que des raccorde-ments priphriques, des dcoupes, etc. Pour pouvoir monter la sous-structure FranceWatts le plus exactement possible, toutes les mesures doivent tre ralises partir d'un mme point fixe. Plan de rpartition des champs (voir la figure la page 24) Dimensionnement lectrique du systme (onduleurs, champs, ... ) Il est possible de le raliser l'aide de logiciels de dimensionnement des fabricants d'onduleurs). Table de contrle de branche : une table de contrle de branche est utile pour l'installation, le contrle fonctionnel lectrique et la recherche de pannes. Elle comprend les tensions vide escomptes des champs installes diffrentes tempratures et permet un test de plausibilit des tensions mesures. Un exemple est donn en annexe. Des dessins dtaills des raccordements priphriques en prsence (rive, larmier, fate, fentre de toit, tuiles, ...). Documentation des composants et appareillages mis en uvre. Schma lectrique, courants faible et fort Liste de matriel complte (outil et matriel du systme) ; cf. chapitres 4.1 et 6.1 27 Systme de toiture solaire 4. Montage Comptences Le montage du lattis est gnralement confi un charpentier et est excut selon les rgles de l'art. Les tles de raccordement (sauf les composants du systme tle de raccordement fatire en cas d'utilisation) sont montes par un zingueur. Le montage et le raccordement de l'onduleur et d'une bote lectrique ventuellement sont la tche de l'lectricien. 4.1. Outils et moyens auxiliaires requis pour le montage de linstallation FranceWatts Gabarit de montage pour le montage des crochets Perceuse sans fil avec limiteur de couple et bits pour vis Corde tracer Ruban mesureur et en rouleau exacts Foret en mtal dur 5 mm (pour les fibres de verre) Outils spciaux de montage des connecteurs PV sur les cbles Pince coupante diagonale, pince dnuder Ruban isolant Etiquettes pour le reprage des cbles Stylos pour inscrire des reprages indlbiles (rsistant aux intempries) sur le lattis et les tiquettes Instrument de mesure du courant et de la tension (10 A min) Sectionneur de charge DC appropri pour des mesures de contrle Cordon de mesure auxiliaire Il est galement recommand demporter Plieuse des scies bois Scie sauteuse avec lame en mtal dur Gants de travail adquats en cuir ou avec paume caoutchoute Chaussures avec semelle en caoutchouc souple Il est recommand en rgle gnrale d'emporter une mallette d'outils universels. 28 Systme de toiture solaire 4.2. Etape de montage 1 : contrle du lattis et des raccords La premire tape de montage consiste vrifier les dimensions du lattis ralis par le matre d'ouvrage. La tolrance de l'cart entre lattes est de 2 mm par rapport la latte du toit infrieure ou suprieure, ainsi que de 1 mm entre les diffrentes lattes. Les lattes de toit doivent tre verticales par rapport la bande de rive ou au raccordement aux autres matriaux de couverture. La place disponible en largeur pour le champ de module doit galement tre convenable selon l'horizontale. Les lments PV ne peuvent pas tre coups ! Le lattis doit tre fix chaque point d'intersection avec la contrelatte l'aide de deux vis bois appropries, voir la figure suivante. Les raccordements la rive, au fate et au larmier sont dfinir spciale-ment pour le projet, normalement le couvreur en est charg. Vous trouverez des exemples en annexe. En cas d'utilisation d'une tle de recouvrement au niveau du larmier, celle-ci doit tre pose avant de commencer le montage des composants du systme FranceWatts. Position relative du champ de modules La bordure en verre du module PV infrieur dpasse la bordure infrieure de la latte du bas de 137 mm vers le bas. La position relative de la bordure suprieure de la latte du haut dpend du type du crochet utilis. (cf. annexe). Figure 4 : Lattis 29 Systme de toiture solaire 4.3. Etape de montage 2 : report des positions La position de la gouttire est reporte sur les lattes infrieure et suprieure, droite ou gauche des gouttires, en suivant le plan (voir la figure suivante). Entre les repres, une ligne est trace avec la corde tracer pour aligner les profils. Figure 5 : Position des rainures de gouttires (bleu avec corde tracer) 30 Systme de toiture solaire 4.4. Etape de montage 3 : montage des gouttires Les gouttires ne sont fixes qu'aux deux lattes les plus proches du centre du profil afin de rduire les contraintes thermiques. A cet effet, des trous sont percs des deux cts dans les lvres (mais pas dans le bois) et les profils sont fixs avec 4 vis au lattis (voir la figure suivante). Sur le lattis le plus bas et celui le plus haut, les profils ne sont poss qu'avec des vis ou des clous sur le ct de manire ce que la pointe adhre au profil sur sa face extrieure et que la tte le maintienne sans exercer de grande pression. Figure 6 : Fixation au centre 31 Systme de toiture solaire Pour la position des profils par rapport au lattis, le saut dans le support caoutchout est dterminant. Il se trouve 105 mm sous la bordure sup-rieure de la latte respective, voir la figure en haut. Figure 7 : Positionnement vertical de la gouttire Tle de rive Si une planche de rive avec tle est utilise en raccordement la bande de rive (fig. 4, chap. 8), il est avantageux de la monter directement aprs le montage des gouttires latrales. 32 Systme de toiture solaire 4.5. Etape de montage 4 : pose du cble du champ Les cbles de champ sont poss selon le plan de rpartition de champs (voir page 24) et fixs provisoirement au lattis la position correspondante par l'extrmit respective (+ ou -). De manire idale au lattis qui se trouve sous le centre de l'lment PV raccorder. La section de cble entre le panneau raccord et la dcoupe du toit est enfile au travers du lattis et du contrelattis. Si les connecteurs PV compatibles avec les lments PV ne sont pas dj confectionns, il faut les monter sur les extrmits ct panneau. De l'autre ct, les extrmits de cble seront confectionnes en fonction de l'application, par exemple en vue d'un raccordement aux bornes d'une bote lectrique (sans connecteur) ou au moyen de connecteurs aux onduleurs de branche. Il faudra prendre de toute faon les mesures appropries pour viter toute lectrocution. Cble de champ Les extrmits de cble doivent tre clairement repres (lisiblement) avec numro de champ et polarit. Il est utile d'crire le numro de champ correspondant avec sa polarit l'endroit o l'extrmit du cble se trouvera sur la sous-couverture. Les cbles doivent tre commands avec une surlongueur suffisante. 33 Systme de toiture solaire 4.6. Etape de montage 5 : montage des crochets Les crochets sont fixs au lattis par trois vis bois inoxydables tte plate 5 x 40 mm et deux crochets par module standard. Pour la verticale, la bordure suprieure des deux crochets extrieurs est aligne fleur sur la bordure suprieure du lattis, pour lhorizontale, lcart par rapport au profil est en fonction du module, du milieu du rail lextrieur du crochet. Dimensions (mm) Module Nb de crochets A1 A2 A3 A4 B RT1 2 70 70 835 RT2 2 135 135 835 RT3 3 260 280 280 260 835 RT4 2 70 70 993 RT5 2 135 135 993 RT6 3 260 280 280 260 993 Important : Les interventions dans et sur la bote lectrique et les onduleurs ne doivent tre ralises que par un lectricien qualifi. Le monteur de systme solaire ( solarteur ) dment instruit pose le cble de champ jusqu'au moment o il arrive devant la bote lectrique et l'lectricien qualifi achve les installations lectriques restantes. Seul l'lectricien est autoris raccorder le cble de branche dans la bote lectrique ! Il faudra veiller strictement ne pas serrer trop fortement les vis, elles ne seraient plus fixes suffisamment solidement au lattis. Le limiteur de couple de la visseuse doit tre rgl en consquence ! Au cas o les vis auraient t trop serres ou que les ttes de vis clateraient, il faut dcaler le crochet selon l'horizontale (aussi peu que possible) pour le fixer. Pour les RT3 et les RT6, ou trois crochets sont ncessaires, une cale est disposer fleur de la partie basse de la lisse, lgrement dcal sur le ct droit ou gauche du crochet central. 34 Systme de toiture solaire La figure suivante prsente une section de toit avec sous-structure PV pose. Les raccordements priphriques au niveau du larmier et, de prfrence, au niveau de la bande de rive (avec tle de rive et de larmier par ex., travaux de couvreur en gn.) doivent tre achevs avant de poser les lments PV. Figure 8 : Sous-structure PV FranceWatts pose Si les crochets ne sont pas monts avec prcision, les lments PV sont accrochs de biais et peuvent se toucher les uns les autres Le montage est en plus rendu plus difficile. 35 Systme de toiture solaire 4.7. Etape de montage 6 : pose des abergements Costires Commencer par la costire basse. Le bas de la costire est align avec le bas du rail. (schma 5.1) Clouer la costire en point haut afin que ce point de fixation soit ensuite recouvert par la costire haute. (schma 5.1) Poser la costire haute en prenant soin daligner le bord haut de la costire avec le bord haut du rail. Celle-ci sinsre dans la costire basse de 15 centimtres. Clouer la costire en point haut afin que ce point de fixation soit ensuite recouvert par labergement haut. (schma 5.2) Placer les pingles de jonction entre la costire et le rail simple en les ayant pralablement enduites de silicone dans la gorge afin dassurer leur fixation durable. (schma 5.3) Figure 9 : Schma 5.1, pose des costires 36 Systme de toiture solaire Figure 10 : Schma 5.2, pose costire haute Figure 11 : Schma 5.3, mise en place des pingles 37 Systme de toiture solaire Abergements hauts Commencer par labergement haut latral (droit ou gauche) en venant linsrer la fois dans les crochets et la costire haute. (schma 6.1) Clouer labergement haut latral du ct au bord du champ. (schma 6.1) Disposer un abergement haut intermdiaire (entre deux abergements haut latraux droit et gauche) en le faisant coulisser sur labergement haut latral dj en place jusqu crer un recouvrement de 150 mm. (schma 6.2) Clouer labergement haut intermdiaire au milieu du recouvrement, c'est--dire 75 mm de son bord. (schma 6.3) Finir par labergement haut latral restant en procdant comme le bord oppos et en le fixant la fois du ct du bord du champ PV et du ct du recouvrement de 150mm sur labergement haut intermdiaire. (schma 6.3) Figure 12 : Schma 6.1, fixation abergement haut Figure 13 : Schma 6.2, emboitement des abergements hauts 38 Systme de toiture solaire Figure 14 : Schma 6.3, mise en place des abergements hauts 39 Systme de toiture solaire 4.8. Etape de montage 7 : pose des lments PV Les lments FranceWatts sont poss du haut vers le bas afin de ne pas avoir se tenir sur les lments et de pouvoir raliser le cblage plus facilement. Il faut poser en premier l'lment d'une branche qui est raccord au cble de branche. Il faut veiller en rgle gnrale la polarit correcte lors du raccordement l'lment suivant. Ds que deux lments PV sont raccords, il n'est possible que de raccorder le bon ple grce aux connecteurs empchant toute inversion de polarit. Poser l'lment PV installer, pos sur la bordure suprieure, sur les supports caoutchouts en dessous de l'lment plac plus haut. Eviter tout contact entre verre/verre ou verre/ mtal, risque de bris de verre ! Raccorder les connecteurs entre eux jusqu' encliquettement (audible). Figure 15 : Placement du module PV Figure 16 : Connexion des connecteurs 40 Systme de toiture solaire Abaisser le panneau solaire et le pousser avec prcaution le plus plat possible sous les crochets de l'lment plac au-dessus. Ds que la tige du crochet plac dessous est visible, le panneau solaire est tir vers le bas et ancr dans le crochet. Ajuster ventuellement la position horizontale avec prcaution. Eviter absolument les heurts des bordures en verre, ne pas utiliser de levier. Figure 17 : Poser le module plat et le pousser vers le haut Figure 18 : Tirer vers le bas le module pouss vers le haut Figure 19 : Orientation horizontale 41 Systme de toiture solaire 4.9. Etape de montage 8 : contrle du circuit lectrique Mesure de tension en circuit ouvert Mesure de tension en circuit ouvert de chaque montage en srie d'une branche (champ). Si les valeurs mesures divergent fortement des consignes (table de contrle de branche), il y a une erreur de circuit ou un dfaut dans un lment PV. La tension en circuit ouvert correspond peu prs l'indication de la tension vide spcifie sur la fiche technique du module multiplie par le nombre de panneaux solaires monts en srie dans la branche. La tension vide dpend de la temprature du module, sa valeur baisse si la temprature du module s'lve. Il est normal qu'il existe des diffrences faibles des valeurs mesures par rapport la valeur standard calcule. 42 Systme de toiture solaire Mesure du courant de court-circuit : Mesurer le courant de court-circuit de chaque chane PV. Si les valeurs mesures divergent fortement des consignes, il y a une erreur de circuit ou un dfaut dans un lment PV. Les valeurs cibles du courant de court-circuit correspondent approximativement l'indication du courant de court-circuit sur la fiche technique du module. Le courant de court-circuit dpend de l'intensit du rayonnement que le module reoit. Sa valeur baisse si l'intensit de rayonnement s'amenuise. Il est donc normal de constater des diffrences des valeurs mesures par rapport la valeur standard. Le courant de court-circuit devrait reprsenter env. 90 % de la valeur mentionne sur la fiche technique du module si le ciel est clair et env. 10 % si le ciel est couvert. 43 Systme de toiture solaire 5. Maintenance et nettoyage 5.1. Maintenance Mme si une surveillance automatique et continue des fonctions d'une installation PV au moyen d'un enregistreur de donnes ou d'un autre dispositif appropri est conseille en rgle gnrale, un contrle de l'installation elle-mme devrait tre effectu au moins une fois par an. En font partie une inspection visuelle (lments PV endommags ou devenus lches, crochets plis, tles de raccordement endommages, cbles, connecteurs accessibles et cble de mise la terre, ) ainsi qu'un contrle approfondi des bornes suffisamment enfiches par exemple, d'une mesure des tensions et des courants du systme, du bon fonctionnement des lments de protection, de la temprature des onduleurs, etc. Tout ce qui s'tend au-del d'un contrle visuel doit tre effectu par une personne qualifie en la matire. En cas de doute, il convient de demander conseil au fournisseur de l'installation. Il faut en outre prendre les mesures de scurit correspondantes pour les interventions ncessitant de marcher ventuellement sur l'installation PV. 5.2. Nettoyage Le nettoyage par la pluie des lments FranceWatts pour enlever les poussires et l'encrassement suffit en gnral en Europe centrale. Mme la neige glisse d'elle-mme en principe. En prsence d'un fort encrassement, il faut procder un nettoyage grande eau avec un appareil de nettoyage doux (ponge par ex.). N'utiliser ni produit de nettoyage ni moyens abrasifs pour nettoyer les panneaux solaires FranceWatts et ne pas projeter d'eau sur les panneaux par le bas. 44 Systme de toiture solaire 6. Composants du systme, matriaux et manipulation 6.1. Composants du systme FranceWatts Pos Illustration Dsignation 1 Modules mono ou poly Connecteurs et douilles de raccordement : MultiContact 2 Gouttire (plastique renforc de fibres de verre avec supports insrs en caoutchouc EPDM) Largeur 150 mm, longueur selon le projet 3 Crochet servant fixer les lments PV acier inoxydable partiellement recouvert de rsine isolante, 30 x 262 mm 4 * Fourni par FranceWatts 5 mm Ne pas utiliser de vis en acier bon march ! Vis de panneau agglomr panhead inoxydable A2, 5 x 40 mm, (pas de vis tte fraise !) pour fixer les crochets et les gouttires 5 Non fourni par FranceWatts Construction robuste avec taux Lattis, 30 x 120 mm, bois de d'humidit < 15 % ; rduction de 1 x 20 % max. par mtre courant 45 Systme de toiture solaire 6.2. Autres composants et moyens auxiliaires 6.3. Spcification de matriau des modules solaires, gouttires et crochets Les lments PV se composent de cellules solaires au silicium, de verre extra-clair, d'EVA (thyle-vinyle-actate), d'un film de la paroi arrire en matire synthtique haute rsistance, de rubans souder en cuivre, d'une bote de jonction en matire synthtique, de diode by-pass semi-conducteurs, d'un cble de raccordement et de connecteurs (sans halogne). Les gouttires se composent d'une matire plastique renforce de fibres de verre correspondant la classe de protection contre les incendies E et son auto-extinguibles. Les supports en caoutchouc sont en caoutchouc EPDM rsistant aux intempries. Les crochets sont en acier (V2A) recouvert de rsine isolante. Les composants mis en uvre sont hors classe de toxicit. Pos Illustration N darticle Dsignation 6 303711 complet 303712 gauche 303713 droite Jonction de profil en acier inoxydable 7 301749, 4 mm2 301748, 6 mm2 Cble de champ double isolation, cble solaire certifi, sans halogne, 4 ou 6 mm2 8 301735 (ngatif) 301734 (positif) Connecteurs et douilles Multi-Contact ou quivalent 46 Systme de toiture solaire 7. Informations complmentaires importantes 7.1. Mesures de prcaution et instruction relative laccs Mesures de prcaution d'ordre gnral Pas de contact des lments PV avec des pices mtalliques comme marteau, tournevis, bride en acier, etc. Si possible, ne pas porter d'outils attachs la ceinture lors des travaux proximit des lments PV (destruction des panneaux solaires en cas de chute sur le vitrage !) Ne pas abmer les cbles (danger de mort ! Haute tension jusqu' 1 000V possible) ; faire remplacer le cas chant le cble la gaine abme par une personne qualifie (lectricien) Ne jamais tirer les connecteurs sous charge lectrique Mesures spciales prendre en cas d'interventions ncessitant de marcher sur l'installation Ne marcher sur les panneaux solaires que si absolument impossible de faire autrement Protection propre : ne travailler que si encord, la longueur de corde libre devrait tre la plus courte possible Risque de glissement en raison de la surface lisse ! Rduire les charges (ne pas se placer sur les angles, les bordures et les crochets p. ex.) Veiller porter des semelles souples et propres en caoutchouc (pas de graviers dans les sillons, etc.) Porter des chaussures solides haut montant ou protgeant spciale-ment la cheville en raison des blessures possibles en cas de bris de verre Les personnes pesant plus de 80 kg ne doivent pas marcher sur les panneaux solaires Rpartir le poids si possible sur plusieurs lments Points d'accs prfrentiels suivant la figure suivante (marqus par des ellipses) Figure 20 : Points d'accs prfrentiels 47 Systme de toiture solaire 7.2. Recherche derreur et remplacement des lments Si des irrgularits apparaissent lors du contrle de tension et de courant des diffrentes branches, il faut remdier ces irrgularits afin de garantir un fonctionnement sr et optimal de l'installation. Des dfauts peuvent apparatre en raison de cellules ou de panneaux solaires dfectueux, de connecteurs mal ferms, de cbles (ou extrmits de cbles) arrachs entirement ou en partie, d'un nombre incorrect de panneaux solaires interconnects, d'un cblage dfectueux des panneaux solaires (dfaut au montage de la branche), etc. La table de contrle de branche sert de rfrence en cas de mesure de la tension en tenant compte de la temprature estime des cellules. Lors de la mesure du courant, un contrle de plausibilit (comparaison de panneaux solaires diffrents recevant le mme rayonnement) peut tre utile. En gnral, il est recommand de procder comme suit en cas de diver-gence de la tension en circuit ouvert mesure par rapport la consigne de tension selon la table de contrle de branche ou de nette diffrence du courant de court-circuit mesur par rapport au module ou branche de rfrence. Repenser le droulement du montage de la branche correspondante. Respecter le plan de cblage, recompter ventuellement les lments. Contrle du cblage autant que possible sans dmontage. Si le nombre est correct et que vous n'avez pas trouv d'erreurs : Ouvrir la branche peu prs au milieu et mesurer les deux moitis. Si l'une des deux moitis prsentent des diffrences par rapport aux valeurs escomptes (courant et tension), rpter cette procdure sur cette moiti de branche jusqu' ce que les composants dfectueux ou la liaison dfaillante soient trouvs. Remplacement/rparation des composants ou du dfaut. Mesure de contrle Le connecteur de liaison entre les panneaux solaires ne doit jamais tre utilis comme sectionneur de courant ou commutateur lors de la mesure. Ne jamais couper le connecteur sous charge. Ne pas rutiliser les connecteurs ayant t une fois coups car cette coupure sous tension peut les avoir dtruits. 48 Systme de toiture solaire 7.3. Elimination Soucieux de la rcupration et du traitement des dchets issus de la filire photovoltaque, FranceWatts est membre et point de collecte du CERES, le Centre Europen pour le Recyclage de lEnergie Solaire. Cette association dveloppe un programme de collecte et de recyclage des panneaux et des rebuts de production. Des points de collecte permettent de regrouper les dchets qui sont ensuite rcuprs par les partenaires chargs du recyclage. 49 Systme de toiture solaire 8. Annexe 8.1. Exemples de raccordements priphriques 50 Systme de toiture solaire