La transition énergétique a atteint une nouvelle phase de développement. Elle se caractérise notamment par l’essor des énergies renouvelables. Aujourd’hui, les microcentrales solaires peuvent être observées sur les toits de bâtiments résidentiels, dans les locaux d’entreprises, et à plus grande échelle, sur des terrains inutilisés, des prairies ou même des plans d’eau. Leur utilisation en toute sécurité repose sur deux facteurs essentiels : une installation conforme aux normes du secteur et l’utilisation de matériaux certifiés. Ces aspects sont analysés dans cet article.
Étude des risques des installations photovoltaïques (PV)
La première étape pour garantir la sécurité des installations de panneaux solaires consiste à identifier les risques potentiels. Tout installateur et investisseur doit examiner les diverses sources de risques et les moyens de minimiser leurs impacts. Parmi les aspects à considérer figurent:
- Incendies – Les équipements PV sont souvent installés sur les toits des bâtiments, créant ainsi un risque d’incendie.
- Certifications des équipements – Comment distinguer les matériaux sûrs de ceux qui présentent des risques pour l’installation dans son ensemble? Il est crucial de se référer aux certifications !
- Électricité – Les installations photovoltaïques produisent de l’électricité, ce qui engendre des dangers tels que l’électrocution, les surtensions ou les court-circuits.
- Éléments structurels – Le poids des équipements PV peut avoir un impact sur la structure des bâtiments, en particulier sur les toits.
Incendies dans les installations PV
Les installations photovoltaïques peuvent-elles provoquer un incendie? Oui, si elles ne sont pas correctement conçues. Parmi les principales causes potentielles figurent:
- les phénomènes atmosphériques (orage),
- les erreurs d’installation (notamment les connecteurs, câbles et raccords),
- les pannes de matériel sans espace de ventilation suffisant,
- des erreurs dans la conception (mauvaise section des câbles),
- l’absence de maintenance régulière.
Il est essentiel que la conception des installations PV respecte une série de normes, notamment les normes EN 62852:2015-05, EN 61439-2:2011 et EN 50565-1:2014-11, ainsi que la norme française NF C15-100, qui régit la sécurité des installations électriques en basse tension. Le montage doit être effectué par du personnel qualifié et formé. En France, il est recommandé que les installateurs soient certifiés par QualiPV, une certification reconnue pour les professionnels de l’installation solaire.
La qualité des matériaux utilisés joue également un rôle crucial dans la sécurité incendie.
Certifications des équipements PV
Le choix des matériaux doit être minutieusement étudié. En particulier, il convient de prêter attention aux marquages des modules photovoltaïques. Ces dispositifs doivent être conformes à la Directive LVD 2014/35/UE et respecter plusieurs normes harmonisées et non harmonisées, telles que: EN IEC 61730-1, EN IEC 61730-2, EN IEC 61215-1:2021, EN IEC 61215:2017.
Du point de vue de la sécurité incendie, la résistance aux chocs thermiques et à l’humidité est essentielle. Ces éléments sont testés à l’aide de tests de chocs thermiques TC et de tests d’humidité et de chaleur DH. Selon les études PVEL, les produits de marques telles que LONGI, Jinko Tiger, Trina Solar, Ja Solar, Canadian Solar et QCells se distinguent dans ces domaines. Tous ces produits sont disponibles chez 7SUN. Lors de l’achat de modules, il est également conseillé de vérifier les certifications en matière de:
- résistance à l’effet PID,
- résistance aux microfissures,
- résistance à la corrosion par le brouillard salin, l’ammoniac, le sable et la poussière (normes IEC 61701, IEC 62716, IEC 60068).
L’installation PV se compose également d’autres composants qui doivent, eux aussi, être conformes à des normes telles que:
- le certificat NC RfG – attestant de la conformité des onduleurs aux exigences de raccordement aux réseaux électriques,
- la norme EN 50618:2015-03 – câbles et fils électriques pour systèmes photovoltaïques.
Sécurité électrique
Toute intervention sur les équipements et réseaux électriques peut entraîner des risques d’électrocution, de surtension, de surcharge ou de court-circuit. Pour réduire ces risques, les installations PV doivent être équipées de systèmes de protection. Ainsi, pour la construction de microcentrales domestiques ou industrielles, il est recommandé d’utiliser:
- des fusibles de niveau I et II, qui coupent les modules PV en cas de court-circuit,
- des disjoncteurs de courant continu (DC), qui protègent les câbles et autres éléments en cas de panne,
- des systèmes de mise à la terre, qui garantissent la protection contre les électrocutions,
- des paratonnerres, qui protègent contre les impacts directs de la foudre,
- des parafoudres, qui protègent le système PV des surtensions.
Cette liste peut être allongée selon les besoins spécifiques du projet.
Éléments structurels
Les réglementations européennes et françaises ne sont pas suffisamment précises pour garantir pleinement la sécurité architecturale des bâtiments en ce qui concerne l’installation des systèmes PV. En France, les normes du Réglementation Thermique 2012 (RT 2012) et de la Réglementation Environnementale 2020 (RE 2020) encadrent les performances énergétiques et environnementales des bâtiments, y compris les installations solaires. Ni l’investisseur, ni l’installateur ne sont obligés de réaliser une expertise technique du toit pour évaluer l’impact de la charge supplémentaire, bien que cela soit recommandé. Ce document, s’il est réalisé, prend en compte les normes relatives à:
- la conception structurelle de base,
- les charges de neige,
- les charges de vent,
- les structures en béton armé,
- les structures en acier,
- les structures en bois.
L’évaluation finale de la solidité du toit est influencée par le poids des modules PV, les charges dues à la neige ou au vent fort, le poids de la structure et même celui des blocs de lestage. La rédaction d’un tel document permet de garantir qu’en utilisation normale de l’installation PV, il n’y aura pas de circonstances compromettant la structure du bâtiment.
Mesures et exploitation
Après l’installation, il est nécessaire de réaliser des mesures de conformité avec la norme IEC 60364-6:2016-07. Cette norme liste les tests de base et complémentaires auxquels doivent être soumises les installations électriques, incluant notamment: la vérification de la polarité, la mesure de la continuité des câbles, la mesure de la résistance d’isolement des câbles AC et DC, la mesure de la résistance de la terre, la mesure de l’impédance de boucle de court-circuit et l’évaluation de l’efficacité de la protection contre les électrocutions, ainsi que la mesure des tensions et courants des chaînes de modules. Facultativement, des tests des courbes courant-tension et des analyses thermographiques peuvent être réalisés. Il s’agit de méthodes clés pour vérifier la conformité de l’installation.
Enfin, la sécurité repose aussi sur l’utilisation par l’investisseur. L’installateur doit remettre une documentation technique ainsi qu’un manuel d’utilisation détaillant les principales recommandations. Il est important de suivre les conseils de maintenance.
