les dossiers du Loss Prevention Unit les systèmes photovoltaïques industriels

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1 les dossiers du Loss Prevention Unit les systèmes photovoltaïques industriels réinventons l assurance

2 Le présent document donne une description résumée des systèmes photovoltaïques, de leur installation, des risques liés et de la prévention en matière d incendie et de vol. Norme CEI Modules photovoltaïques (PV) au silicium cristallin pour application terrestre Qualification de la conception et homologation pour modules cristallins. Norme CEI Modules photovoltaïques (PV) en couches minces pour application terrestre Qualification de la conception et homologation pour modules en couches minces. Pour les câbles et onduleurs : Normes CEI. Toutes les photos de ce document ont été utilisées avec l aimable autorisation de la SA Greensun ( Les installations photovoltaïques fleurissent sur les toits tant des particuliers que des entreprises. Pendant toute une période, les incitants fiscaux, le négoce des certificats verts et les prêts verts ont convaincu bon nombre de personnes ou d entrepreneurs. Si les entreprises autorisées à installer des x photovoltaïques sont soumises à l obtention préalable d un agrément et que toute installation doit satisfaire à une visite de contrôle par un organisme agréé, il n en demeure pas moins que des risques existent et donc que des mesures de prévention doivent être prises afin de les éviter. Ce cahier donne une description résumée des systèmes photovoltaïques industriels, de leur installation, des risques liés et de la prévention en matière d incendie et de vol.

3 Les cellules solaires Il existe différents types de cellules solaires, chacun d entre eux ayant un rendement spécifique Cellules solaires au silicium cristallin - Silicium monocristallin - Silicium polycristallin Cellules solaires à couche mince - Silicium amorphe (a.si) - Cuivre indium sélénium (CIS) - Tellure de cadmium (CdTe) Cellules solaires à couche mince rigides Cellules solaires CIS ou CdTe sur une surface vitrée, avec une constitution analogue à celle des cellules solaires cristallines. Cellules solaires à couche mince flexibles Il s agit de couches supérieures et inférieures souples, en polymère transparent (film PV mince). Les x solaires ou modules Les cellules solaires couplées en série, très fragiles, sont placées dans un module photovoltaïque ou solaire qui les protège Avant du solaire : - vitre mince à basse teneur en fer (verre trempé) Arrière du solaire : - modules semi-transparents : verre à double isolation - modules étanches : Film PVC associé à de l aluminium ou du polyester À l arrière est fixée une boîte à bornes destinée à la liaison électrique vers le suivant et/ou vers un boîtier de raccordement. Les cellules solaires sont encapsulées dans de l acétate d éthyle vinyle, étanche à l humidité et résistant bien aux températures élevées ainsi qu aux variations thermiques et au rayonnement UV. Les x sont entourées d un cadre en aluminium qui les rigidifie et facilite leur montage. Un tel ensemble de x solaires, sur leur support, avec les convertisseurs CC/CA ou onduleurs, le câblage et la protection électrique, constitue donc un système photovoltaïque ou système PV.

4 Qu est-ce qu un système photovoltaïque? Les systèmes photovoltaïques industriels Un système photovoltaïque est une installation qui convertit l énergie solaire en électricité. Le cœur d une telle installation est la cellule solaire, ou cellule photovoltaïque, qui est en fait une mini centrale électrique indépendante qui transforme l énergie solaire en énergie électrique. Plusieurs cellules solaires sont ensuite soudées entre elles, en série, à l aide de bandes métalliques, pour former un solaire. Les différents x solaires sont, à leur tour, reliés entre eux (en série et/ou en parallèle) et connectés au réseau électrique public par l intermédiaire d un convertisseur CC/CA ou onduleur. Lorsqu une cellule solaire reçoit de la lumière, elle devient conductrice et une partie de la lumière est transformée en électricité. Il nait ainsi un courant continu (CC) qui est transformé, par l entremise d un onduleur, en courant alternatif (230 V 50 Hz), lequel est envoyé vers le réseau électrique. L autre partie de la lumière est transformée en chaleur ou est réfléchie. DC CC (courant continu) dispositif de Câble principal coupure et de continu PV sectionnement en amont de l onduleur parafoudre 30 ma AC CA (courant alternatif) Tableau de distribution connecteurs verrouillables connecteurs inamovibles et inaccessibles puissance limitée ou contrôlée

5 DC CC (courant continu) Quels sont les différents types de risques et leur prévention? Risque 1. Échauffement Risque lié à une ombre portée Prévention Étude d éclairement La distance entre 2 rangées de x solaires est suffisante lorsqu à midi le 21 décembre, aucune ombre n assombrit les x. Effectuer une simulation 3D de l éclairement, démontrant qu aucune ombre portée liée à l implantation des x ne se produira. dispo coupu sectio en am l ondu Risque lié à encrassement Risque lié aux points chauds Inclinaison L inclinaison doit être supérieure à 30 (autonettoyante) ; en cas d inclinaison inférieure, les x doivent être nettoyés une fois par an, à l eau additionnée de produit pour vitres, à l aide d une éponge. Diode by-pass Chaque doit être équipé (à l arrière du ) d une diode by-pass, mise en parallèle, et des diodes by-pass doivent être prévues dans chaque branche (dans la boîte de raccordement). Coupure d urgence, à distance, des circuits CC Le plus près possible des x solaires : à hauteur de la boîte à bornes ou au niveau de chaque module photovoltaïque. Systèmes apparents Les systemes apparents sont préférables (ventilation naturelle refroidissement suffisant). Pour les systèmes encastrés, les x doivent être placés dans un bac métallique faisant office de sous-toiture. Il y a lieu de veiller à une bonne étanchéité à l eau. connec verrouill 2. Incendie Risque d incendie lié à la présence de composants inflammables Cadre des x solaires en aluminium, éviter le plastique. Câbles CC Tous les câbles allant du à l onduleur doivent pouvoir résister à une température de 90 C ainsi qu aux UV. Ils doivent comporter une double isolation en matériau retardateur de la flamme (pas de PVC, le PE est autorisé). Faire passer les câbles CC à l extérieur du bâtiment. Certification de l installateur (directive UE) Cela peut prévenir des erreurs telles qu une inversion de polarité dans les boîtiers de raccordement, de mauvaises méthodes de fixation des systèmes PV et l omission de fourreaux de protection contre les martres et autres rongeurs. connecteurs inamovibles et inaccessibles Incendie au niveau des chemins de câbles Autres canalisations électriques Le câblage de l installation ne doit pas croiser d autres canalisations électriques étrangères à cette dernière, sauf s il est inséré dans une canalisation résistant au feu (Rf 1 heure).

6 Risque Prévention 3. Surtension Protection fusible À partir de 4 branches en parallèle il y a lieu d installer une protection fusible sur chacune d elles. Les protections seront conformes à l EN et à l EN Prévoir l indication gpv. Il est possible d utiliser des interrupteurs différentiels automatiques à la place de fusibles. Les protections fusibles à double action consistent en deux anneaux de serrage métalliques séparés par un ressort comprimé. L ensemble est maintenu par un cylindre en céramique via de petites tiges sensibles à la chaleur (250 C) (pointes). La vitesse d éjection permet de limiter l intensité de l arc formé par la coupure sous tension. 4. Arc électrique - court-circuit Lors d un arc électrique, il se produit un transfert de charges électriques entre deux conducteurs voisins et donc un courant électrique. Il se forme un plasma et le gaz entre les conducteurs s éclaire. En cas de tension continue, l arc est entretenu tandis que sous une tension alternative, l arc s éteint lorsque la tension baisse. Parmi les causes possibles pouvant engendrer un développement de chaleur, il y a entre autres, un mauvais contact, un court-circuit, une isolation mauvaise ou endommagée, la décharge d un condensateur. Connecteurs Ils sont conformes à la norme EN 50521, IP 44 minimum (de préférence IP 66), chaque couplage M / F doit être du même type et de la même marque. Les connecteurs doivent être suffisamment accessibles et ne pouvoir être ouverts par des personnes non averties qu à l aide d un outil (un système par clipsage ou encliquetage de type MC3 est interdit). Apposer une signalisation «Ne pas ouvrir en charge». Ils doivent être certifiés TÜV ou équivalent. Les prescriptions de montage du fabricant doivent être respectées. 5. Foudre Étude foudre Prévoir un parafoudre interne côté CC/CA. Si l étude foudre montre que le risque est élevé, il y a lieu, outre le parafoudre, d installer un paratonnerre. Liaisons équipotentielles Relier toutes les parties métalliques par des liaisons équipotentielles.

7 Risque Prévention 6. Vol Mesures organisationnelles - Enregistrer les numéros de série des x sur SAVE YOUR NUMBERS du SPF Intérieur ( - rubrique publications). - Surveillance permanente d un agent de sécurité ou d un préposé. Mesures constructives - Les installations sont entourées d une clôture équipée d une protection contre le franchissement. - Les x solaires sont fixés sur leurs supports au moyen de boulons antivol. Mesures électroniques - Les installations sont protégées par un système d alarme anti-intrusion avec caméra vidéo relié à une centrale de surveillance permanente ou avec renvoi vers la police. (autorité judiciaire) 7. Généralités Contrôle annuel de la basse tension. Thermographie annuelle. Si les connecteurs sont accessibles (par ex. en cas de x inclinés sous un certain angle sur un toit plat) il faut aussi soumettre les connecteurs à un contrôle thermographique. Les contrôles doivent être effectués par un organisme agréé par Belac pour le domaine concerné. Contrôle visuel de l installation tous les 3 mois, par une personne préposée par l entreprise. Remplacement des onduleurs tous les 10 ans. Soumission d une étude de stabilité de détermination de la charge totale (permanente et variable). Pour les toitures plates ou légèrement en pente, il y a lieu de prendre en compte une charge neige et vent d au moins 70 kg/ m² et pour les x solaires une charge complémentaire de 15 kg/m² (poids propre du système PV). Étanchéité à l eau : L étanchéité du toit à l eau ne doit pas être affectée par le montage des systèmes PV. L installation de x solaires est interdite : - Au-dessus de zones ATEX (locaux à atmosphère explosive) - Au-dessus de locaux de stockage - d explosifs(r1, R2 et R3) - d aérosols - de produits pyrotechniques - de gaz inflammables (R12, R13) - de liquides (légèrement) inflammables (point éclair 55 C, R10, R11 et R12) - d oxydants (R8, R9) et de peroxydes organiques - de matières solides légèrement inflammables (R11) - de matières spontanément inflammables (R17) - de matières formant avec l eau des gaz combustibles (R15) - Sur des toitures de bâtiments à plus de 25m de hauteur. - Au-dessus ou trop près de conduits de fumée ou de chaleur (ils ne doivent pas entraver le bon fonctionnement de l évacuation de la fumée)

8 E.R. Camille Gillon, AXA Belgium SA, Blvd du Souverain Bruxelles AXA Belgium, S.A. d assurances agréée sous le n 0039 pour pratiquer les branches vie et non-vie (A.R , M.B ) Siège social : boulevard du Souverain 25 - B-1170 Bruxelles (Belgique) Internet : Tél. : (02) Fax : (02) N BCE : RPM Bruxelles