Fiche pathologie bâtiment - Installations photovoltaïques raccordées au réseau et intégrées au bâtiment

Fiche pathologie bâtiment - Installations photovoltaïques raccordées au réseau et intégrées au bâtiment

Fiche numéro E10
Body

Le constat

Deux types principaux de dommages peuvent survenir à la suite de l'installation d'un générateur photovoltaïque intégré en toiture :

  • Des défauts d'étanchéité provenant de la couverture photovoltaïque ;
  • Des départs d'incendie ou incendie provenant du circuit courant continu.

Le diagnostic

Problèmes d'étanchéité

L'intégration des installations photovoltaïques implique que les modules assurent tout ou partie de l'étanchéité de la toiture. La partie couverture de l'installation est composée de modules rigides cadrés ou non, et d'un système d'intégration. Il existe plusieurs types de systèmes d'intégration :

    • les systèmes avec une sous-couche assurant l'essentiel de l'étanchéité ;
    • les systèmes dont les modules assurent l'étanchéité et sont disposés comme des tuiles ;
    • les systèmes dont les modules assurent l'étanchéité et sont fixés sur des rails assurant le drainage de l'eau résiduelle.
  • Pour chaque type de système, le traitement des rives d'installation est particulièrement sensible : des dispositions particulières doivent être prises pour résister aux effets du vent, les efforts doivent être calculés selon les règles neige et vent en vigueur, le système de raccord doit être adapté aux différents types d'éléments de couverture.
  • Une mise en œuvre rigoureuse est impérative, particulièrement pour les systèmes dont les modules assurent l'étanchéité. La planéité de la charpente doit être assurée, après un éventuel calage. la pose des raccords entre module doit être soignée, tout comme le passage des câbles.
  • Par ailleurs, pour les systèmes à rails drainants, le parallélisme des rails est nécessaire : le contrôle des diagonales lors de la pose doit être réalisé.

Pose de rails drainants

Risque d'incendie

Les incendies d'installations photovoltaïques peuvent avoir des causes multiples. Parmi les facteurs à risques identifiés, on citera une discontinuité dans le circuit courant continu, provoquant un arc électrique ou des surchauffes issues de surintensités.

Les principaux points sensibles résident au niveau de la connectique, et du raccordement à des masses métalliques à la terre.

  • Concernant les connecteurs, ceux-ci doivent être choisis de la même marque. Il arrive que les sertissages soient défectueux, et un soin particulier à la mise en œuvre est impératif.
  • Le raccordement à la masse, selon le guide UTE C15-712-1, permet de s'assurer de l'absence de défaut d'isolement coté continu grâce au contrôleur d'isolement intégré à l'onduleur.
  • D'assurer l'équipotentialité des masses, éléments favorable à la protection contre les surtensions d'origines climatique, en complément des parafoudre.
  • Un câblage adapté à la puissance installée doit être prévu. Il est préconisé par la commission centrale de sécurité (avis du 14 décembre 2009) de prévoir les passages de câble par l'extérieur du bâtiment jusqu'à l'onduleur.
  • Un couloir de ventilation en sous-face des modules est un élément de prévention des surchauffes électriques au niveau des câblages, des connecteurs et des modules. Mais des closoirs sont à prévoir afin de se prémunir des agressions des cables par les rongeurs.
  • Un entretien régulier (nettoyage, accumulation de feuilles mortes…) par un personnel qualifié doit être prévu selon les préconisations du guide UTE C15-712-1. Des dispositions particulières doivent donc être prises à la conception pour faciliter l'intervention ultérieure des équipes de maintenance.
  • Lors de la conception, il faut veiller à éviter les ombrages persistants sur l'installation, sous peine de générer des points chauds dans les modules.
  • D'autres risques d'atteinte à la continuité électrique peuvent survenir si les intervenants marchent sur les modules, ou si la planéité du support n'est pas assurée. En effet, les cellules photo­voltaïques sont épaisses d'environ 150 µm (silicium cristallin). Donc, toute contrainte mécanique sur le module peut provoquer des fissures qui génèrent par la suite des points chauds dans les cellules et des surintensités.

Les bonnes pratiques

  • Porter une attention particulière à la conception du système et au choix des produits :
    • choisir de préférence des systèmes d'intégration en toiture complets visés par un Avis Technique en cours de validité et adapté à la pente du toit ;
    • respecter le domaine d'emploi de l'Avis Technique ;
    • la conception électrique et le choix des composants doivent respecter le guide UTE C15-712-1.
  • Veiller à la mise en œuvre conforme :
    • respect des DTU et des cahiers des charges de pose ;
    • réalisation d'un diagnostic de la charpente ;
    • calepinage rigoureux de l'implantation des modules ;
    • respect rigoureux du plan de câblage coté courant continu pour éviter les boucles d'induction ;
    • sertissage des connecteurs par outils appropriés sur table de travail et non en toiture.
  • Placer l'onduleur de préférence dans un local ventilé, ou mieux climatisé.
  • Étudier le câblage afin de limiter les champs électriques et magnétiques, perturbant la réception radio et TV.
  • Prendre en compte les contraintes possibles liées à l'intervention des équipes de secours en cas d'incendie.
  • Assurer la maintenance, conformément aux préconisations du guide UTE C15-712-1, par un personnel quali

L'essentiel

  • Choisir un système d'intégration complet, sous Avis Technique et soigner sa mise en œuvre.
  • Soigner la conception des câblages et les points sensibles de mise en œuvre (calepinages, sertissages).
  • Vérifier la ventilation en sous-face de panneau.
  • Assurer un entretien régulier du dispositif.

A consulter

  • NF EN 50380, 61215, 61646, 61730 et 61727 relatives aux modules photovoltaïques.
  • NF C 15-100 : Installations électriques à basse tension.
  • Guide Pratique UTE C15-712-1 : Installations photovoltaïques.
  • DTU de la série 40 : Couverture.
Date de parution
Novembre 2015

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