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Avis Technique 21/09-02

Panneau photovoltaïque

Photovoltaic panel

Photovoltaikpanel

Module photovoltaïque verre/polymère incorporé en toiture

SYSTEME PHOTOVOLTAÏQUE INTEGRE VM ZINC / SCHÜCO PREMIUM Titulaires : Umicore France

Les Mercuriales 40 avenue Jean Jaurès FR-93 176 Bagnolet Cedex Tél. : 01 49 72 42 42 Fax : 01 49 72 41 82

Internet : http://www.vmzinc.fr

Schüco International KG Karolinenstrasse 1-15 DE-33609 Bielefeld Tél. : 0049 521 783 0 Fax : 0049 521 783 64 51

Internet : http://www.schueco.com

Commission chargée de formuler des Avis Techniques (arrêté du 2 décembre 1969)

Groupe Spécialisé n° 21 Procédés photovoltaïques

Vu pour enregistrement le 17 juin 2009

Secrétariat de la commission des Avis Techniques

CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs-sur-Marne, FR-77447 Marne-la-Vallée Cedex 2

Tél. : 01 64 68 82 82 - Fax : 01 60 05 70 37 - Internet : www.cstb.fr

Les Avis Techniques sont publiés par le Secrétariat des Avis Techniques, assuré par le CSTB. Les versions authentifiées sont disponibles gratuitement sur le site internet du CSTB (http://www.cstb.fr) © CSTB 2009

Le Groupe Spécialisé n° 21 "Procédés photovoltaïques" de la Commission chargée de formuler des Avis Techniques a examiné, le 5 mars 2009, le panneau photovoltaïque "SYSTÈME PHOTOVOLTAÏQUE INTÉGRÉ VM ZINC / SCHÜCO PREMIUM", présenté par les sociétés UMICORE et SCHÜCO. Il a formulé sur ce procédé l’Avis Technique ci-après. Cet Avis est formulé pour les utilisations en France européenne.

1. Définition succincte

1.1 Description succincte Panneau photovoltaïque, incorporé en toiture zinc et destiné à la réali-sation d’installations productrices d’électricité solaire.

Il intègre :

un module photovoltaïque PREMIUM, modèle S3xx PMy de la société SCHÜCO de puissance comprise entre 300 Wc et 350 Wc, muni d’un cadre en profils d’aluminium extrudés doté d’une rainure cannelée pour la fixation au système de montage,

un système de montage avec accessoires VM ZINC® permettant une mise en œuvre en incorporation sur des couvertures en zinc à joint debout ou à tasseaux.

La gamme d'accessoires proposée VM ZINC® n'est compatible qu'avec les modules photovoltaïques “PREMIUM S3xx PMy” de la société SCHÜCO dont la dénomination commerciale se décline en fonction de la puissance crête “3xx” (allant de 300 Wc à 350 Wc) et du fabricant “y” des cellules photovoltaïques : PM2 pour les cellules du fabricant MOTECH et PM4 pour les cellules du fabricant HITACHI.

Sa mise en œuvre est associée à un écran de sous-toiture.

1.2 Identification des produits Les marques commerciales et les références des modules sont inscrites sur le cadre du module assemblé reprenant les informations suivantes : le nom du module, son numéro de série, ses principales caractéristi-ques électriques ainsi que le nom et l’adresse du fabricant. Cet étique-tage fait également mention du risque inhérent à la production d’électricité du module dès son exposition à un rayonnement lumineux.

Les accessoires VM ZINC® sont identifiables par leur géométrie parti-culière et sont référencés, lors de leur livraison, par une liste présente sur les caisses en bois les contenant. De plus, le film adhésif présent sur ces accessoires, à l'exception des raccords hauts et des pièces de raccord au faîtage, fait également état de la marque commerciale VM ZINC® et des précautions d'utilisation des éléments en zinc.

2. AVIS Le présent Avis ne vise pas la partie courant alternatif de l’installation électrique, ni l’onduleur permettant la transformation du courant conti-nu en courant alternatif.

2.1 Domaine d’emploi accepté Domaine d’emploi proposé au § 1.2 du Dossier Technique, restreint aux dispositions énoncées dans le § 2.222 "Stabilité".

2.2 Appréciation sur le produit

2.21 Conformité normative des modules La conformité des modules cadrés des panneaux photovoltaïques à la norme NF EN 61215 permet de déterminer leurs caractéristiques électriques et thermiques et de s’assurer de leur aptitude à supporter une exposition prolongée aux climats généraux d’air libre, définis dans la CEI 60721-2-1.

2.22 Aptitude à l’emploi

2.221 Fonction Génie Électrique

2.2211 Sécurité électrique du champ photovoltaïque • Conducteurs électriques

Le respect des prescriptions définies dans la norme NF C15-100, pour le dimensionnement et la pose, permet de s’assurer de la sécu-rité et du bon fonctionnement des conducteurs électriques.

Les câbles électriques utilisés ont une tenue en température de - 40 °C à 120 °C et peuvent être mis en œuvre jusqu’à une tension de 1 000 V en courant continu.

Protection des personnes contre les chocs électriques

Les modules photovoltaïques sont certifiés d’une classe II de sécurité électrique, définie par la norme NF EN 61140, jusqu’à une tension maximum de 1 000 V DC.

Les connecteurs utilisés entre modules sont des connecteurs débro-chables, ayant un indice de protection IP67, permettant un bon contact électrique entre chacune des polarités et assurant également une protection de l’installateur contre les risques de chocs électri-ques.

Grâce à la liaison équipotentielle des cadres des modules photovol-taïques effectuée en parallèle, la continuité de la liaison équipoten-tielle des masses du champ photovoltaïque est assurée lors de la maintenance du procédé.

2.2212 Sécurité par rapport aux ombrages partiels Le phénomène de “point chaud” pouvant conduire à une détérioration du module est évité grâce à l’implantation de huit diodes bypass (1 diode pour 18 cellules) sur les modules des panneaux.

2.2213 Puissance crête des modules utilisés

Dénomination commerciale Puissance crête

PREMIUM S310-PM2 310 Wc








2.222 Fonction Couverture

Stabilité La stabilité du système est convenablement assurée sous réserve :

• d'un calcul au cas par cas des charges climatiques appliquées sur la toiture, en tenant compte lorsque nécessaire des actions locales en rives, pour vérifier que celles-ci n'outrepassent pas :

- les spécifications énoncées dans la norme NF DTU 40.41 en rap-port avec les limites de hauteur de bâtiments en fonction de la zone de vent,

- 2 050 Pa sous charge de neige normale (selon les règles NV65 modifiées 2000),

- 2 415 Pa sous vent normal (selon les règles NV65 modifiées 1999),

• d’une reconnaissance préalable de la charpente support vis-à-vis de la tenue des fixations et du respect des résistances à l’arrachement de ces fixations définies au § 3 du Dossier Technique,

• d'un espacement entre pannes prévu de façon à ce que la flèche des chevrons utilisés (ceux parallèles à la pente comme ceux parallèles à l'égout) n’excède pas 1/200ème sous charge.

Étanchéité à l’eau La conception globale du procédé, telle que décrite au Dossier Techni-que du demandeur, permet d’assurer à la couverture une étanchéité à l’eau satisfaisante.

Complexité de toiture Ce procédé ne peut être utilisé que pour le traitement des couvertures, de formes simples, ne présentant aucune pénétration sur la surface d'implantation des panneaux photovoltaïques.

L'application du procédé en toiture complète ou en toiture cintrée paraît pouvoir être envisagé favorablement compte tenu :

des dispositions de mise en œuvre prévues par le Dossier Technique respectivement aux paragraphes 8.33 et 8.35,

du recours à l'assistance technique du fabricant si nécessaire.

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Sécurité au feu Les panneaux photovoltaïques ne sont pas destinés à constituer la face plafond de locaux occupés.

Les critères de réaction et de résistance au feu, ainsi que le compor-tement au feu extérieur de toiture, prescrits par la réglementation doivent être appliqués en fonction du bâtiment concerné (habitation, établissements recevant du public, immeubles de grande hauteur, locaux recevant des travailleurs…)

En fonction des exigences, un essai peut s’avérer nécessaire.

Sécurité des usagers La sécurité des usagers au bris de glace est assurée grâce à l’utilisation d’un verre trempé de sécurité et à un domaine d’emploi limité aux toitures froides ventilées (combles perdus ou couverture avec isolation) conformes à la norme NF DTU 40.41.

Sécurité des intervenants La sécurité des intervenants, lors de la pose, de l’entretien et de la maintenance, est normalement assurée grâce à la mise en place :

• de dispositifs permettant la circulation des personnes sans appui direct sur les panneaux,

• de dispositifs anti-chute selon la réglementation en vigueur : d’une part pour éviter les chutes sur les panneaux et d’autre part, pour éviter les chutes depuis la toiture.

Ventilation de la toiture La mise en œuvre des panneaux photovoltaïques, telle que décrite dans le Dossier Technique et dans la notice de montage, impose une lame d'air continue de 20 mm minimum entre l'écran de sous-toiture et la sous face du cadre du module et ne vient pas perturber la ventila-tion naturelle de la couverture en zinc telle que préconisée dans la norme NF DTU 40.41.

2.23 Durabilité - Entretien La durabilité propre des composants, leur compatibilité, la nature des contrôles effectués tout au long de leur fabrication ainsi que le retour d’expérience permettent de préjuger favorablement de la durabilité des panneaux photovoltaïques dans le domaine d’emploi prévu.

Dans les conditions de pose prévues par le domaine d'emploi accepté par l'Avis et moyennant un entretien conforme aux indications portées dans la notice de montage, dans le Dossier Technique et les remarques complémentaires du groupe, la durabilité de cette couverture peut être estimée comme satisfaisante.

2.24 Fabrication et contrôle Les contrôles systématiques effectués dans les usines de fabrication permettent de préjuger favorablement de la constance de qualité de la fabrication des panneaux photovoltaïques.

2.25 Mise en œuvre La mise en œuvre des panneaux photovoltaïques effectuée par des entreprises averties des particularités de pose de ce procédé (d'une part, des entreprises qualifiées en couverture zinguerie et d'autre part, des entreprises ayant les compétences requises en génie électrique, ayant suivi la formation SCHÜCO et ayant également l’appellation QUALI'PV) permet d’assurer une bonne réalisation des installations.

Il est également nécessaire de noter que la mise en œuvre du procédé requiert les compétences d'un charpentier au regard de la vérification et de la préparation de la charpente servant de support aux panneaux photovoltaïques.

2.3 Cahier des Prescriptions Techniques

2.31 Prescriptions communes Les panneaux photovoltaïques doivent être installés de façon à ne pas subir d’ombrages portés afin de limiter les risques d’échauffement pouvant entraîner des pertes de puissance et une détérioration préma-turée des panneaux.

En présence d’un rayonnement lumineux, les panneaux photovoltaï-ques produisent du courant continu et ceci sans possibilité d’arrêt. La tension en sortie d’une chaîne de panneaux reliés en série peut rapi-dement devenir dangereuse, il est donc important de prendre en compte cette spécificité et de porter une attention particulière à la mise en sécurité électrique de toute intervention menée sur de tels procédés.

2.32 Prescriptions techniques particulières

2.321 Livraison La notice de montage doit être fournie avec le procédé.

2.322 Installation électrique Les spécifications relatives à l’installation électrique décrites au Dossier Technique doivent être respectées.

Afin de protéger les biens et les personnes, l’installation photovoltaïque doit être réalisée conformément à la norme électrique NF C 15-100.

La réalisation de l’installation devra être effectuée conformément au guide UTE C15-712 et au Guide pratique à l'usage des bureaux d'étu-des et installateurs sur les "Spécifications techniques relatives à la protection des personnes et des biens dans les installations photovol-taïques raccordées au réseau”, édité par l'ADEME et le SER en décem-bre 2008.

2.323 Mise en œuvre Chaque mise en œuvre requiert une vérification des charges climati-ques appliquées sur la toiture considérée, en tenant compte le cas échéant des actions locales en rives, au regard des contraintes maxi-males admissibles du procédé ainsi qu’une reconnaissance préalable de la charpente support.

Les règles de mise en œuvre décrites au Dossier Technique doivent être respectées. En aucun cas, les accessoires VM ZINC décrits au § 2.22 du Dossier Technique ne devront être percés.

Le montage doit impérativement être réalisé au dessus d’un écran de sous-toiture tel que décrit dans le Dossier Technique afin d’évacuer la condensation pouvant se créer sous les modules jusqu’à l’égout. Cet écran de sous-toiture doit être mis en œuvre conformément aux dispo-sitions définies soit, dans l'Avis Technique le concernant, soit dans le Cahier du CSTB n° 3651 et complété par les indications du Dossier Technique.

Une lame d'air de 20 mm d’épaisseur minimum doit être ménagée entre la sous-face du cadre du module et l'écran de sous-toiture.

La mise en œuvre des panneaux ainsi que les opérations d’entretien et de réparation doivent être assurées par des installateurs, formés aux particularités du procédé et aux techniques de pose.

En cas de bris de glace ou d’endommagement d’un panneau photovol-taïque, un bâchage efficace doit être assuré et un remplacement de ce panneau défectueux réalisé dans les plus brefs délais.

2.324 Assistance technique Les sociétés UMICORE et SCHÜCO sont tenues d’apporter leur assis-tance technique à toute entreprise installant le procédé qui en fera la demande.

Conclusions

Appréciation globale L'utilisation du procédé dans le domaine d'emploi accepté est appréciée favorablement.

Validité Jusqu'au 31 mars 2012.

Pour le Groupe Spécialisé n° 21 Le Président

Alain DUIGOU

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3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé

Les applications de ce procédé, en climat de montagne (altitude > 900 m), ne sont pas concernées par le domaine d’emploi accepté par l’Avis.

Il est rappelé que les Documents Particuliers du Marché doivent préci-ser la zone et la situation de concomitance vent/pluie du bâtiment concerné au sens de l’annexe ad hoc de la norme NF DTU 40.41.

Comme pour l'ensemble des procédés de ce domaine :

il est recommandé d'installer ces panneaux photovoltaïques en partie supérieure de la couverture, en complément des dispositions cons-tructives déjà prises pour assurer l'étanchéité à l'eau entre les élé-ments de couverture et les panneaux photovoltaïques ;

chaque mise en œuvre requiert :

- une vérification des charges climatiques appliquées sur la toiture considérée, en tenant compte le cas échéant des actions locales, au regard des contraintes maximales admissibles du procédé;

- une reconnaissance préalable de la charpente support vis-à-vis de sa capacité à supporter le procédé et de la tenue des fixations,

une attention particulière doit être apportée à la mise en œuvre afin de ne pas perturber la ventilation naturelle de la toiture.

Le Groupe Spécialisé souhaite également attirer l'attention, tout parti-culièrement dans le cas d’incorporation en toiture de faible pente, sur la nécessité d’augmenter les fréquences de nettoyage, notamment au droit des divers joints d’étanchéité (surface vi-trée/cadre, cadre/système de montage).

Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n° 21 Nadège BLANCHARD

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Dossier Technique établi par le demandeur

A. Description

1. Description générale

1.1 Présentation Panneau photovoltaïque, incorporé en toiture et destiné à la réalisation d’installations productrices d’électricité solaire.

Il intègre :

un module photovoltaïque PREMIUM, modèle S3xx PMy de la société SCHÜCO de puissance comprise entre 300 Wc et 350 Wc, muni d’un cadre en profils d’aluminium extrudés doté d’une rainure cannelée pour la fixation au système de montage,

un système de montage avec accessoires VM ZINC® permettant une mise en œuvre en incorporation sur des couvertures en zinc à joint debout ou à tasseaux.

La gamme d'accessoires proposée VM ZINC® n'est compatible qu'avec les modules photovoltaïques “PREMIUM S3xx PMy” de la société SCHÜCO dont la dénomination commerciale se décline en fonction de la puissance crête “3xx” (allant de 300 Wc à 350 Wc) et du fabricant “y” des cellules photovoltaïques : PM2 pour les cellules du fabricant MOTECH et PM4 pour les cellules du fabricant HITACHI.

La mise en œuvre est associée à un écran de sous-toiture.

1.2 Domaine d’emploi • Utilisation en France européenne :

- sauf en climat de montagne caractérisé par une altitude supérieure à 900 m,

- uniquement au-dessus de locaux à faible ou moyenne hygrométrie.

• Réalisations d’ouvrages de toitures neuves sur bâtiments neufs ou existants exclusivement sur des couvertures froides ventilées (com-bles perdus ou couverture avec isolation), en zinc à joint debout ou à tasseaux sur supports en bois massif, conformes aux prescriptions de la norme NF DTU 40.41.

• Implantation sur des versants de pente, imposée par la toiture, comprise entre 10 % et 100 % (6° et 45°). En fonction de la conco-mitance vent et pluies sur la couverture considérée, la pente mini-male à considérer peut différer (voir le § 8.31).

• La pose de l'écran de sous-toiture impose un entraxe maximum entre chevrons de toiture de 90 cm (voir le § 8.32).

• Quelque soit la toiture considérée, l’espacement entre pannes doit être prévu de façon à ce que la flèche des chevrons utilisés (ceux pa-rallèles à la pente comme ceux parallèles à l'égout) n’excède pas 1/200ème sous charge.

• Dans le cas d'une couverture zinc à tasseaux, ceux-ci devront être de hauteur 50 mm et d'entraxe 470 mm ou 620 mm. Des tasseaux de 40 mm pourront éventuellement être utilisés sous réserve de décou-per, côté tasseau, la rive de chacun des accessoires de raccordement avec la couverture.

• Réalisation de versants complets de toiture uniquement si celle-ci ne présente aucune pénétration (cheminées, sorties de toiture, fenêtres de toit…) sur la surface considérée : ainsi les panneaux peuvent re-lier les extrémités de la toiture (rives, faîtage, égout).

• La mise en œuvre de panneaux photovoltaïques sur une couverture cintrée n'est possible que pour une ligne de modules photovoltaïques en mode paysage et dans les conditions définies au § 8.35.

2. Éléments constitutifs Le panneau photovoltaïque "SYSTEME PHOTOVOLTAÏQUE INTEGRE VM ZINC® / SCHÜCO PREMIUM" est l’association d’un module photovoltaï-que cadré (voir la Figure 1 et la Figure 2) et d’un système de montage spécifique lui permettant une mise en œuvre en incorporation sur des couvertures en zinc à joint debout ou à tasseaux.

2.1 Module photovoltaïque Tous les éléments décrits dans ce paragraphe sont prévus, pour chaque projet, à la commande et font partie de la livraison assurée par la société SCHÜCO.

2.11 Film polymère Composition : à base de PET (Polyéthylène téréphtalate) entre deux couches de PVF (Polyfluorure de vinyle ou Tedlar) avec un traitement spécifique de la surface intérieure pour permettre une meilleure adhé-rence de la résine encapsulante.

Épaisseur : 0,35 mm.

Tension diélectrique maximum admissible : 1145 V.

2.12 Cellules photovoltaïques Cellules de silicium monocristallin, fabriquées par MOTECH ou HITACHI, au nombre de 144, connectées en série selon la configuration suivante (voir la Figure 3) :

distance minimale entre cellules horizontalement : 3 mm

distance minimale entre cellules verticalement : 2 mm

distance minimale au bord horizontalement : 37 mm

distance minimale au bord verticalement : 33 mm

Panneaux photovoltaïques “PREMIUM S3xx PM2”

- Fournisseur : MOTECH.

- Dénomination commerciale : IS 125-S1, IS 125-S2, IS 125-S3 ou IS 125-S4.

- Dimensions : (125 ± 0,5) mm x (125 ± 0,5) mm.

- Épaisseur : 180 à 220 µm.

Panneaux photovoltaïques “PREMIUM S3xx PM4”

- Fournisseur : HITACHI Ltc. Power systems.

- Dénomination commerciale : HB3-B.

- Dimensions : (125,5 ± 0,5) mm x (125,5 ± 0,5) mm.

- Épaisseur : 205 µm.

2.13 Collecteurs entre cellules Les collecteurs permettant de connecter en série les cellules et de récupérer le courant photovoltaïque sont en cuivre étamé et sont disposés dans le sens parallèle au plus petit côté du module.

Les collecteurs permettant de câbler en parallèle les 8 chaînes de 18 cellu-les sont également en cuivre étamé et sont disposés dans le sens parallèle au plus grand côté du module.

2.14 Intercalaire encapsulant Résine à base d’EVA (Ethyl Vinyl Acétate) de 0,5 mm d’épaisseur permet-tant d’encapsuler les cellules entre le film polymère et le vitrage.

2.15 Vitrage Nature : verre trempé extra clair selon la norme EN 12150.

Dimensions : (2 120 ± 1) mm x (1 220 ± 1) mm.

Épaisseur : (4 ± 0,2) mm.

Facteur solaire : 0,90.

Coefficient Ug : 5,8 W/(m2.K).

2.16 Constituants électriques

2.161 Diodes bypass Huit diodes bypass sont implantées sur les modules photovoltaïques (voir la Figure 3), permettant de basculer le courant sur la série des 18 cellules suivantes en cas d’ombrage d’une ou de plusieurs séries de 18 cellules et donc d’échauffement des cellules concernées : ceci permet d’éviter le phé-nomène de “point chaud”.

Ces diodes, en surépaisseur à l’arrière du module, sont reliées aux séries de cellules. Des petites boites de connexion en matériau plastique PA6 permettent de cacher ces liaisons électriques et sont encapsulées ensuite par du polyuréthanne.

2.162 Câbles électriques Les modules des panneaux sont équipés de deux câbles électriques de 1,6 m chacun dont la section est de 4 mm2. La longueur de ces câbles permet de réaliser le raccordement en série des panneaux, qu’ils soient positionnés en position verticale ou horizontale.

Ces câbles se trouvent à l’arrière du module et sont équipés de connecteurs adaptés (cf. § 2.163). Chaque polarité (positive et négative) sort d’une boîte de connexion, chacune de part et d’autre de la plus grande dimension du module.

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Ces câbles sont certifiés par le laboratoire TÜV et ont notamment les spécifications suivantes :

- Plage de température ambiante maximum : - 40 °C à 120 °C

- Courant maximum admissible de 55 A.

- Classe II de sécurité électrique.

- Tension assignée : 1 000 V.

Tous les câbles électriques de l’installation (en sortie des modules et pour les connexions entre séries de panneaux et vers l’onduleur) res-pectent les prescriptions de la norme NFC 15-100, le guide UTE C15-712, et les spécifications des onduleurs (longueur et section de câble adaptées au projet).

2.163 Connecteurs électriques Les connecteurs électriques utilisés sont des connecteurs débrochables de marque MULTICONTACT.

Des deux câbles sortant du module, celui dont la polarité est positive est muni d’un connecteur femelle tandis que celui dont la polarité est négative est muni d’un connecteur mâle.

Les panneaux “PREMIUM S3xx PM2” sont équipés de connecteurs MULTICONTACT de type 4, tandis que les panneaux “PREMIUM S3xx PM4” sont équipés de connecteurs MULTICONTACT de type 3. Ces deux types de connecteurs possèdent des systèmes de contact à lamelles. Les connecteurs de type 4 possèdent en plus un système de verrouil-lage.

Ces connecteurs ont :

- un indice de protection électrique IP 67,

- une classe II de sécurité électrique,

- une tension assignée de 1 000 V,

- un courant maximum admissible de 30 A pour les connecteurs de types 4, et de 20 A pour les connecteurs de types 3,

- une plage de température de - 40 °C à + 90 °C,

- et une résistance de contact de 0,5 mΩ.

2.17 Cadre du module photovoltaïque Le cadre des modules est composé d’un châssis en profils d’aluminium EN AW 6060 T5 extrudés, de couleur bronze, doté d’une rainure canne-lée pour la fixation au système de montage. Ce cadre est renforcé en son centre par une barre en aluminium EN AW 6060 F22 de diamètre 8 mm (voir la Figure 2).

Ce cadre présente les modules d’inertie suivants :

I/v horizontal = 10,71 cm3

I/v vertical = 1,45 cm3

Pour permettre l’étanchéité périphérique entre le module et son cadre, un joint cadre EPDM à angles soudés est appliqué sur le pourtour du module lors de la fabrication des modules photovoltaïques. Un deuxième joint EPDM à angles soudés est également appliqué autour du cadre afin de réaliser, lors de la mise en œuvre, l’étanchéité périphéri-que entre le cadre du module et les tôles d’étanchéité du système de montage.

Des orifices aux quatre coins de chaque cadre permettent le drainage des modules.

2.2 Système de montage Le système de montage des panneaux photovoltaïques est fourni par la société UMICORE (voir la Figure 4).

2.21 Pattes de fixation Les pattes de fixation des modules (voir la Figure 5) sont spécifiques à leur application sur des couvertures zinc. En acier inox 304 L de 2 mm d'épaisseur, chaque patte comprend deux avant-trous pour permettre la solidarisation au cadre aluminium et la fixation au support bois. La partie la plus longue de cette patte de fixation devra être fixée sur le cadre du module.

2.22 Accessoires VM ZINC Les éléments de ce système de montage sont commercialisés unique-ment à la commande et par projet.

Les éléments zinc composant ce système de montage sont distincts en fonction de leur application : mise en œuvre sur couverture zinc à joint debout ou couverture zinc à tasseaux. De plus, ces éléments seront différents en fonction du mode de pose des modules photovoltaïques (pose verticale ou horizontale).

2.221 Matériau Les feuilles et bobines de zinc cuivre titane VM ZINC sont disponibles en naturel ou prépatiné (QUARTZ-ZINC®, ANTHRA-ZINC®, PIGMENTO® vert, rouge et bleu), conformes à la norme NF EN 988 en largeur usuelle de 500 à 650 mm.

Tous les accessoires en zinc ont une épaisseur de 0,7 mm.

2.222 Chemises de garantie Ces pièces sont posées sur le voligeage et glissées sous les modules avant la fixation de ces derniers. Il en existe de trois types : chemise de garantie gauche, chemise de garantie droite et chemise de garantie centrale.

2.223 Pièces de jonction entre modules Ces pièces permettent d’assurer un raccordement étanche entre modules après mise en place du joint cadre EPDM. Il existe des raccords de 1 252 mm, de 2 152 mm et des croisillons (jonction entre 4 modules).

2.224 Raccords bas Les raccords bas sont les pièces qui permettent le raccord en partie basse de l'installation avec la couverture zinc. Il en existe de trois types : rac-cords bas gauches, raccords bas droits et raccords bas centraux.

Ces raccords bas droit et gauche seront différents s'il s'agit d'une couver-ture zinc à joint debout ou d'une couverture zinc à tasseaux.

Chaque accessoire est disponible en deux longueurs :

- 1 442 mm dans le cas de modules en pose verticale,

- 2 342 mm dans le cas de modules en pose horizontale.

2.225 Couloirs Les couloirs sont les pièces qui permettent les raccords des extrémités latérales de l'installation avec la couverture zinc. Il en existe donc deux types : couloirs gauches et couloirs droits.

Ces couloirs seront différents s'il s'agit d'une couverture zinc à joint debout ou d'une couverture zinc à tasseaux.




Situés en rives de toit, ces couloirs peuvent également assurer la jonction entre les modules et les bandes de rives.

2.226 Raccords entre couloirs Ces pièces vont permettre de faire le lien longitudinal entre couloirs : il existe des raccords de couloirs gauches et des raccords de couloirs droits. Ceux-ci seront différents s'il s'agit d'une couverture zinc à joint debout ou d'une couverture zinc à tasseaux.

Dans tous les cas, leur longueur (parallèle à la pente) est de 578 mm de façon à permettre un recouvrement de 250 mm sur les couloirs.

2.227 Raccords hauts Chaque raccord haut comprend une pièce de zinc sur laquelle sont fixée une bande d'agrafe et un profil Z destiné à accueillir un capotage (celui-ci, muni de ses vis de fixation, est livré avec le raccord). Il en existe de trois types : raccords hauts gauches, raccords hauts droits et raccords hauts centraux.

Ces raccords hauts droits et gauches seront différents s'il s'agit d'une cou-verture zinc à joint debout ou d'une couverture zinc à tasseaux. Le raccord central, lui, est le même quelque soit le type de couverture.

Chacun de ces accessoires est disponible en deux longueurs :



2.228 Pièces de raccord au faîtage Ces pièces sont utilisées en lieu et place des raccords hauts lorsque l'instal-lation photovoltaïque est directement reliée au faîtage.




3. Autres éléments La fourniture peut également comprendre des éléments permettant de constituer un système photovoltaïque : onduleurs, câbles électriques reliant le champ photovoltaïque au réseau électrique en aval de l’onduleur… Ces éléments ne sont pas examinés dans le cadre de l’Avis Technique qui se limite à la partie électrique en courant continu.

Les éléments suivants, non fournis, sont toutefois indispensables au bon fonctionnement du procédé utilisé :

Écran de sous-toiture, ayant l'"Homologation Couverture" du CSTB ou sous Avis Technique, avec les caractéristiques suivantes (se reporter au Cahier du CSTB n° 3651 pour la correspondance avec la norme NF EN 13859-1) :

Classement selon l'"Homologa-tion Couverture" du CSTB Pose

Entraxe maxi des supports E S T

45 cm E1 Sd1, Sd2 ou Sd3

TR1, TR2 ou TR3

60 cm E1 Sd1, Sd2 ou Sd3

TR2 ou TR3

Tendue sur support

discontinu avec ventila-tion de l'écran 90 cm E1

Sd1, Sd2 ou Sd3

TR3

45 cm E1 Sd1 TR1, TR2 ou TR3

60 cm E1 Sd1 TR2 ou

TR3

Tendue sur support

discontinu sans ventila-tion en sous-

face 90 cm E1 Sd1 TR3

Contrelattes en bois de classe d'emploi 2 suivant la norme NF EN 335-2, d'épaisseur maximale 2 cm et de largeur minimale 3,6 cm pour la fixation de l'écran de sous-toiture ;

Visserie

- Pour la fixation des pattes sur les modules

Visserie M8 x 14 en acier inoxydable austénitique A2/70 ISO 4762 à 6 pans creux (diamètre tête 12 mm) ayant une résistance admissi-ble à l’arrachement Pk (selon la norme NF P 30-310) de 300 daN dans le cadre aluminium. L’axe des vis de fixation sera positionné dans la rainure du profil SCHÜCO PREMIUM prévu à cet effet.

- Pour la fixation des modules sur les chevrons

Visserie bois en acier zingué bichromaté VBA à tête fraisée de dia-mètre 5 mm et de longueur 50 mm ayant une résistance admissible à l’arrachement Pk (selon la norme NF P 30-310) de 280 daN dans les chevrons en bois. L’axe des vis de fixation sera positionné à 10 mm du bord du chevron.

Pointes lisses ou annelées conformes à la norme NF EN 10230-1 pour la fixation des chemises de garantie.

Chevrons, de dimensions telles que définies dans le § 8.33, en bois résineux (classe d’emploi 2 suivant la norme NF EN 335 partie 2 et classement visuel ST II suivant norme NF B 52-001), avec humidité inférieure à 20 %, présence réduite de nœuds et absence de poches de résine ;

Bavette autoportante en zinc naturel, d'épaisseur 1 mm, permettant la sortie de l'écran de sous-toiture à l'égout. Cette pièce devra être façonnée à façon au regard des prescriptions données au § 8.32.

Câbles de liaison équipotentielle de chaque structure métallique du panneau : réalisation du câblage conformément aux normes en vi-gueur (notamment le guide UTE C15-712).

- La liaison équipotentielle de chaque cadre des modules photovoltaï-ques devra être réalisée grâce à des câbles de liaison équipoten-tielle SCHÜCO (réf. 221 177). La fixation des cosses dans la rainure cannelée sera effectuée en ayant préalablement ôté le revêtement (laquage et alumine) qui pourrait fausser le contact ainsi qu’en uti-lisant une graisse anti-oxydante.

4. Conditionnement, étiquetage, stockage

4.1 Modules photovoltaïques Chaque module photovoltaïque est protégé à chaque coin par des cornières en carton et est ensuite cerclé individuellement.

Le conditionnement s’effectue, à la demande, dans des caisses en bois.

Deux étiquetages sont présents sur chaque module photovoltaïque :

Un étiquetage sous forme de code barre, renvoyant au numéro de série et aux principales caractéristiques électriques du module ainsi qu'au nom et à l’adresse du fabricant, est visible sur le film polymère du module photovoltaïque, près des cellules. Cet étiquetage se fait par la société SCHÜCO sur le site de Aachen pour garantir une traça-bilité du module lors de son assemblage sur le site de Bielefield.

Un autre étiquetage, effectué par la société SCHÜCO sur le site de Bielefeld, est présent sur le cadre du module assemblé. Il permet

d’afficher, entre autres, le nom du module, son numéro de série, ses principales caractéristiques électriques ainsi que le nom et l’adresse du fabricant. Cet étiquetage fait également mention du risque inhérent à la production d’électricité du module dès son exposition à un rayonnement lumineux.

4.2 Système de montage Les accessoires VM ZINC sont livrés dans des caisses en bois fermées avec intercalaires en polystyrène. Ils sont livrés filmés, à l'exception des rac-cords hauts et des pièces de raccord au faîtage.

Ils doivent impérativement être stockés à l'abri des intempéries.

Chaque caisse comprend un tableau détaillant le nombre de pièces par article agrafé à l’extérieur et une notice de pose glissée dans la caisse.

5. Caractéristiques dimensionnelles Les modules possèdent les caractéristiques dimensionnelles suivantes :

Module photovoltaïque "PREMIUM S3xx-PMy"

Dimensions hors tout 2 152 mm x 1 252 mm x 93 mm

Dimensions du laminé photovoltaïque

2 120 mm x 1 220 mm x 5.35 mm

Surface hors tout (m2) 2,69

Surface d’entrée (m2) 2,51

Masse (kg) 49

Masse spécifique/m2 (kg) 18

Le système de montage des panneaux photovoltaïques est modulaire. De ce fait, il permet d’obtenir une infinité de champs photovoltaïques. Leurs caractéristiques dimensionnelles sont les suivantes :

Caractéristiques dimensionnelles des champs photovoltaïques

(en mm) Cas général Toiture

complète

Couverture joint debout

NbX*Kx+{(NbX-1) * 50} +300 Largeur

du champ Couverture

tasseaux NbX*Kx +

[(NbX-1) * 50] +350

NbX*Kx + [(NbX-1) * 50]

+400

Hauteur de champ

NbY*Ky + [(NbY-1) * 50] +270

NbY*Ky + [(NbY-1) * 50]

+530

Avec NbX : le nombre de panneaux dans le sens horizontal du champ pho-tovoltaïque, Kx, la dimension du panneau dans le sens horizontal du champ photovoltaïque, NbY : le nombre de panneaux dans le sens vertical du champ photovoltaïque et Ky : la dimension du panneau dans le sens verti-cal du champ photovoltaïque

6. Caractéristiques électriques

6.1 Conformité à la norme NF EN 61215 Les modules cadrés “PREMIUM S3xx-PM2” et “PREMIUM S3xx-PM4” dispo-sent d’un certificat de conformité à la norme NF EN 61215, respectivement pour des puissances allant de 310 Wc à 340 Wc et de 300 Wc à 360 Wc.

6.2 Sécurité électrique Les modules “PREMIUM S3xx-PMy“ sont certifiés d’une classe II de sécurité électrique, définie par la norme NF EN 61140, jusqu’à une tension maxi-mum de 1 000 V DC.

6.3 Performances électriques Les performances électriques suivantes des modules ont été déterminées par flash test et ramenées ensuite aux conditions STC (Standard Test Conditions : éclairement de 1 000 W/m2 et répartition spectrale solaire de référence selon la CEI 60904-3 avec une température de cellule de 25 °C).

Tableau 1 - Propriétés électriques des modules photovoltaïques des panneaux ”PREMIUM S3xx-PMy”

PREMIUM PM2 S310 S320 S330 S340 S350

Pmpp (W) 310 320 330 340 350

Uco (V) 88,1 88,1 88,6 89,0 89,1

Umpp (V) 72,3 72,3 73,4 74,0 74,6

Icc (A) 4,65 4,75 4,8 4,87 4,97

Impp (A) 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7

αT (Pmpp) [%/K] -0,37 -0,37 -0,37 -0,37 -0,37

αT (Uco) [%/K] -0,34 -0,34 -0,34 -0,34 -0,34

αT (Icc) [%/K] +0,09 +0,09 +0,09 +0,09 +0,09

21/09-02 7

8 21/09-02

PREMIUM PM4 S300 S310 S320

Pmpp (W) 300 310 320

Uco (V) 85,2 85,3 85,3

Umpp (V) 66,2 67,5 68,8

Icc (A) 5,18 5,21 5,25

Impp (A) 4,59 4,65 4,7

αT (Pmpp) (%/K) -0,37 -0,37 -0,37

αT (Uco) (%/K) -0,34 -0,34 -0,34

αT (Icc) (%/K) +0,09 +0,09 +0,09

Avec :

Pmpp : Puissance au point de Puissance Maximum

Uco : Tension en circuit ouvert

Umpp : Tension nominale au point de Puissance Maximum

Icc : Courant de court circuit

Impp : Courant nominal au point de Puissance Maximum

αT (Pmpp): Coefficient de température pour la Puissance Maximum

αT (Uco) : Coefficient de température pour la tension en circuit ouvert

αT (Icc) : Coefficient de température pour l’intensité de court circuit

7. Fabrication et contrôles

7.1 Fabrication des modules photovoltaïques La fabrication des modules photovoltaïques s’effectue sur le site de SCHÜCO à Aachen en Allemagne, certifié ISO 9001.

Les contrôles effectués au cours de la fabrication du module photovol-taïque portent sur les points suivants :

Inspection visuelle de chaque vitrage fourni.

Flash test du produit pour détermination de sa puissance crête rame-né sous conditions STC pour chaque module : les résultats étant en-registrés. La tolérance sur la puissance maximum de sortie lors de la production des modules est de - 0 à + 5 %.

Inspection visuelle de chaque module fini : degré d’encrassement, aucun endommagement sur le cadre ou la face arrière, absence de rayure, salissure ou strie dans le verre.

7.2 Fabrication du cadre des modules La fabrication des cadres des modules et leur assemblage avec les modules photovoltaïques sont réalisés sur le site de fabrication de SCHÜCO à Bielefeld en Allemagne, certifié ISO 9001.

7.3 Fabrication des feuilles et bobines VM ZINC La fabrication des feuilles et bobines VM ZINC s’effectue dans les usines d'UMICORE d'Auby (59) et de Viviez (12) certifiées ISO 9001. L'usine de Viviez est également certifiée ISO 14001.

Le procédé de prépatinage par traitement chimique est effectué sur le site de Viviez. Chaque bobine prépatinée fait l’objet d’un contrôle d’aspect en continu ainsi que par sondage.

7.4 Fabrication des accessoires VM ZINC et des pattes de fixation

La fabrication des accessoires VM ZINC et des pattes de fixation s’effectue dans l'usine d'UMICORE à Bray et Lu (95), certifiée ISO 9001 et ISO 14001.

Les contrôles effectués par sondage, comprennent la vérification de l’aspect et la vérification des cotes fonctionnelles.

8. Mise en œuvre

8.1 Généralités Le système est livré avec une notice de pose. Un guide de prescriptions et de pose peut être envoyé sur demande.

La mise en œuvre des panneaux doit être assurée par des installateurs ayant les compétences suivantes :

- compétences en couverture zinguerie : pose et mise en œuvre des accessoires VM ZINC,

- compétences de charpentier : dimensionnement et mise en œuvre des chevrons nécessaires au procédé.

- compétences électriques avec habilitations adéquates : raccordement des modules, branchement aux onduleurs…,

- compétences sur les systèmes photovoltaïques : installateur ayant suivi la formation SCHÜCO et ayant également l’appellation QUALI'PV.

L’emploi de dispositifs de sécurité (harnais, ceintures, équipements, dispo-sitifs d’arrêt…) est obligatoire afin de répondre aux exigences en matière de prévention des accidents. Lors de la pose, de l’entretien ou de la mainte-nance, il est notamment nécessaire de mettre en place des dispositifs permettant la circulation des personnes sans appui direct sur les panneaux ainsi que des dispositifs pour empêcher d’une part les chutes sur les pan-neaux mais également les chutes depuis la toiture.

Les crochets de sécurité et leurs ancrages doivent être conformes aux exigences définies pour les ancrages de classe A2 par la norme NF EN 795 "Protection contre les chutes de hauteur. Dispositifs d’ancrage". Les dispositifs de sécurité destinés à accueillir les lignes de vie sont soit fixés directement sur la charpente soit fixés sur le joint debout.

Les modules photovoltaïques peuvent être connectés en série, parallèle ou série/parallèle. Ils peuvent être incorporés en toiture dans le sens horizon-tal (paysage) ou vertical (portrait).

8.2 Spécifications électriques

8.21 Généralités Afin de protéger les biens et les personnes, l’installation photovoltaïque doit répondre à la norme électrique NF C 15-100. La réalisation de l’installation devra, de plus, être effectuée conformément au guide UTE C15-712 et au Guide pratique à l'usage des bureaux d'études et installateurs sur les "Spé-cifications techniques relatives à la protection des personnes et des biens dans les installations photovoltaïques raccordées au réseau”, édité par l'ADEME et le SER en décembre 2008.

Il est rappelé notamment que :

- les intervenants amenés à réaliser les connexions entre modules doivent impérativement disposer d’une habilitation électrique B0V au sens de la publication UTE C18-510 ou équivalente, et d’une expérience minimum de la mise en œuvre de modules PV,

- l’installateur ne doit jamais travailler dans une situation où les parties positives et négatives d’un champ PV de tension supérieure à 120 V DC sont accessibles simultanément,

- pour toute série de modules ayant une tension de circuit ouvert de plus de 120 V DC, il faut toujours tester la tension sur les composants avant de toucher quelque composant du système que ce soit. Si un risque de choc électrique résiduel est identifié, des pratiques de travail sous tension doivent alors être adoptées.

Le nombre maximum de modules pouvant être raccordés en série est limité par la tension DC maximum d’entrée de l’onduleur tandis que le nombre maximum de modules ou de séries de modules pouvant être raccordés en parallèle est limité par le courant DC maxi d’entrée de l’onduleur. Il est également nécessaire de prendre en compte le courant maximum admissi-ble dans les câbles et les connecteurs des modules, ce qui limite à 6 le nombre maximal de chaînes pouvant être connectées en parallèle. La ten-sion maximum du champ photovoltaïque est aussi limitée par une tension de sécurité de 1 000 V (liée à la classe II de sécurité électrique).

Il convient de ne raccorder en série que des panneaux photovoltaïques de même type et de même puissance : dans le cas contraire, la puissance de la série sera ramenée à la puissance la plus faible trouvée en sortie d’un panneau présent dans cette série.

8.22 Connexion des câbles électriques La connexion et le passage des câbles électriques s’effectuent sous le sys-tème de montage des panneaux : ils ne sont donc jamais exposés au rayonnement solaire. Les câbles doivent ensuite être acheminés dans des gaines techniques repérées et prévues à cet effet ou au travers des com-bles, conformément aux prescriptions de la norme NF C 15-100.

Des réservations sont prévues dans les chevrons parallèles à la pente afin de faire passer les câbles DC ainsi que les câbles de liaison équipotentielle des masses. Chaque cadre de module est relié à cette liaison par une tresse de 4mm² minimum conformément au guide UTE C15-712. Les cadres sont ensuite reliés entre eux en parallèle pour permettre la maintenance éven-tuelle du champ sans discontinuité de la liaison équipotentielle (voir la Figure 6).

Le passage des câbles sous l’écran de sous-toiture doit être réalisé dans la mesure du possible entre deux lés de manière à ne pas les percer. Dans le cas où le passage entre deux lés est impossible, un trou sera réalisé dans l’écran de sous-toiture puis une bande adhésive (homologuée par le CSTB pour l’écran de sous-toiture utilisé) sera rajoutée en respectant une dis-tance de recouvrement de 20 cm minimum entre le trou et la partie basse du rajout (voir la Figure 7).

L’installation photovoltaïque, une fois terminée, doit être vérifiée avant son raccordement à l’onduleur grâce à un multimètre permettant de contrôler sa tension de circuit ouvert.

8.3 Mise en œuvre en incorporation de toiture

8.31 Conditions préalables à la pose Le montage a été conçu pour des versants de pente, imposée par la toiture, comprise entre 10 % et 100 % (6° et 45°). Le régime de pente est celui des couvertures en zinc à joint debout ou tasseaux avec une double agrafure de 250 mm tel que défini par la norme NF DTU n° 40-41. Ainsi, en fonction de la concomitance vent et pluies sur la couverture considérée, la pente minimale à considérer est à reprendre dans le tableau suivant :

Pente minimale d'une couverture à joint debout

Situation Zone 1 Zone 2 Zone 3

Protégée 10 % 10 % 15 %

Normale 10 % 10 % 15 %

Exposée 10 % 15 % 15 %

Pente minimale d'une couverture à tasseaux

Situation Zone 1 Zone 2 Zone 3

Protégée 10 % 10 % 10 %

Normale 10 % 12 % 14 %

Exposée 14 % 16 % 20 %

La longueur de rampant du champ photovoltaïque est limitée :

- à 10 modules successifs, en mode portrait, sur une même colonne,

- à 15 modules successifs, en mode paysage, sur une même colonne.

La longueur de rampant de la couverture en zinc pouvant se situer au-dessus du champ photovoltaïque ne doit pas excéder 10 m.

8.32 Mise en œuvre de l'écran de sous-toiture Le montage doit impérativement être réalisé au dessus d’un écran de sous-toiture ayant l'"Homologation Couverture" du CSTB ou sous Avis Technique (ayant les caractéristiques énoncées au § 3), afin d’évacuer la condensation pouvant se créer sous les modules. Cet écran de sous-toiture doit être mis en œuvre conformément aux dispositions définies soit, dans l'Avis Technique le concernant, soit dans le Cahier du CSTB n° 3651 et complété par les indications suivantes.

Les mises en œuvre possibles sont les suivantes (voir les schémas de principe sur la Figure 11).

• Pose tendue sur support discontinu avec ventilation en sous-face de l’écran (comble perdu ventilé ou comble aménagé avec lame d’air ventilée entre l’isolant thermique de rampant et l’écran de sous-toiture) : c'est le cas A décrit dans le Cahier du CSTB n° 3651.

• Pose tendue sur support discontinu sans ventilation en sous face de l’écran (au contact de l’isolant thermique mis en œuvre conformé-ment au Cahier du CSTB n° 3560) : c'est le cas C décrit dans le Ca-hier du CSTB n° 3651. Dans ce cas, l'écran de sous-toiture doit être obligatoirement respirant HPV ou de classement Sd1 selon l'"Homolo-gation Couverture" du CSTB.

Dans tous les cas, un entraxe maximum entre les chevrons supports de 90 cm doit être respecté. La fixation définitive de l'écran doit être assurée par la mise en place de contrelattes en bois de classe d'emploi 2 selon la norme NF EN 335-2, d'épaisseur maximale 2 cm et de lar-geur minimale 3,6 cm, fixée au support (chevrons de la toiture) à l'aide de clous, de vis ou d'agrafes. Ces contrelattes doivent être posées parallèlement à la pente mais ne devront jamais être recouvertes des chevrons parallèles à la pente (qui devront être ajoutés pour supporter les modules photovoltaïques).

Dans tous les cas, l’écran de sous-toiture doit être posé tendu perpen-diculairement à la ligne de plus grande pente de la toiture, disposé par lés successifs de l’égout vers le faîtage en assurant un recouvrement entre lés de 20 cm minimum.

La sortie de l’écran de sous toiture à l’égout doit être assuré grâce à une bavette autoportante en zinc fixée sur les chevrons ou directement sur la panne d’égout (voir le Cahier du CSTB n° 3651). L'écran de sous-toiture doit descendre à angle droit sur la bavette et venir la recouvrir sur au moins 10 cm. La bande d’égout est située 1 cm devant la ba-vette pour obtenir une section d’entrée de ventilation de 100 cm² par mètre linéaire. Dans le cas d’un écran ventilé en sous-face, un léger débord de toit est ménagé de façon à permettre la ventilation de la lame d’air entre l’isolant et l’écran (voir la Figure 18).

8.33 Pose en partie courante de toiture Ce type de montage n'est réalisable que sur des couvertures froides

(ventilées) en zinc à joint debout ou à tasseaux conformes aux pres-criptions de la norme NF DTU 40.41. Les panneaux remplacent alors en partie les éléments de couverture mais ce, en partie courante de toiture au sens des règles NV65 (pour les liaisons au faîtage, à l'égout, ou aux rives de la toiture, se référer au § 8.33).

L'emplacement précis des modules et le plan de calepinage des bacs en zinc doivent être définis avant la pose. Les modules photovoltaïques en périphérie du champ seront fixés sur les chevrons au travers du voligeage tandis que les autres seront fixés directement sur les chevrons ou éventuel-lement au travers d'une demi volige.

8.331 Mise en place des deux lits de chevrons Il est obligatoire de ménager une lame d'air de 20 mm d’épaisseur mini-mum entre la sous-face du cadre du module et l'écran de sous-toiture : de fait la hauteur des chevrons posés parallèlement à la pente devra toujours être d'au moins 25 mm supérieure à la hauteur des chevrons posés parallè-lement à l'égout. Le chevron parallèle à l'égout est fixé sur le chevron parallèle à la pente (voir la Figure 8).

La largeur des chevrons utilisés pour la fixation des modules doit toujours être de 50 mm. Les hauteurs minimales à respecter de ces mêmes che-vrons sont indiquées dans le tableau ci-dessous :

Hauteur minimale des chevrons (en mm) au regard de la résistance maximale admissible au vent normal (2415 Pa)

pour que leur flèche reste inférieure au 1/200ème

Pose verticale des modules

Pose horizontale

des modules

Chevrons parallèles à la pente

75 100

Chevrons parallèles à l'égout

50 75

Dans le cas des chevrons identifiés ci-dessus, dont la hauteur minimale a été définie au regard des charges climatiques admissibles, les espacements entre pannes servant d'appui aux chevrons parallèles à la pente devront être conformes au tableau suivant.

Distance maximale (en m) entre appuis pour les chevrons parallèles à la pente tels que définis précédemment

Hauteur du chevron

Pose verticale des modules

Pose horizontale des modules

75 0,87 Non visé

100 1,35 1,34

Quoi qu'il en soit, les dimensions des chevrons utilisés et leur positionne-ment au regard de l'espacement entre pannes de la toiture doivent être prévus de façon à ce que la flèche des chevrons (ceux parallèles à la pente comme ceux parallèles à l'égout) n’excède pas 1/200ème sous charge.

8.332 Préparation de la couverture zinc en partie inférieure du champ photovoltaïque

La conception des accessoires impose que le montage s’effectue de la droite vers la gauche et du bas vers le haut.

On mettra en œuvre la couverture zinc traditionnelle, située en dessous de l'installation, avant la pose des panneaux de façon à ménager suffisamment de place pour coucher les joints debout en dessous de l'emplacement des modules et assurer leur fixation. Les bacs zinc seront ainsi stoppés à une distance d'environ 3,5 cm de la réservation pour les modules et couchés sans relevé vertical. Chaque bac sera fixé en tête à l'aide de deux pattes d'agrafe fixées chacune par deux vis ou trois pointes. La double agrafure avec le raccord bas de l'installation doit être de 250 mm quelque soit la pente.

8.333 Pose et fixation des modules photovoltaïques Chaque module est fixé sur la couverture à l'aide de 2 pattes de fixation sur chaque petit côté et 3 pattes de fixation sur chaque long côté (voir la Figure 9). Chacune de ces pattes est solidarisée au cadre aluminium du module à l'aide d'une vis M8 x 14 à 6 pans creux non fournie.

Les modules de la première rangée, en partie inférieure du champ photo-voltaïque sont alors insérés dans leur logement. Ils sont fixés par l'intermé-diaire des pattes de fixation sur le voligeage ou les chevrons à l'aide de vis VBA non fournies (voir la Figure 10).

Il est impératif de respecter un espacement entre modules de 50 mm : il permet d'assurer la bonne mise en œuvre des accessoires VM ZINC et un positionnement exact du joint d'étanchéité du module. Cet espacement peut être garanti par le positionnement côte à côte des pattes de fixation entre les modules ou par l'utilisation d'une cale rectangulaire de largeur 50 mm et d'une cale en forme de croix dans le cas de croisements entre quatre modules (voir la Figure 11).

Lorsque la largeur du champ photovoltaïque dépasse 11 m (dans le sens de l'égout), celui-ci doit être fractionné par la mise en œuvre d'un tasseau de 50 mm auquel sont raccordés les modules de part et d’autre par un couloir à tasseaux. La distance entre ces modules est alors de 350 mm (voir la Figure 12). Pour ce faire, le tasseau de 50 mm est réalisé du faîtage à l'égout. Les bacs doivent donc être traités avec un relevé traditionnel à tasseau.

21/09-02 9

10 21/09-02

8.334 Mise en place des accessoires VM ZINC L'ensemble des accessoires (mis à part les chemises de garantie) sera positionné dans la rainure des modules et maintenue avec le joint cadre. De fait, l'enlèvement du joint cadre pourra se faire à l'avance-ment, en même temps que la pose des accessoires.

8.3341 Les chemises de garantie Les chemises de garantie droite, gauche et centrale peuvent alors être glissées sous les modules et fixées sur le voligeage à l'aide d'une ou deux pointes.

8.3342 Les pièces de jonction entre modules Les pièces de jonction entre modules doivent être posées à l'avance-ment, en même temps que les modules. Lors d'un raccord entre quatre modules, le croisillon doit être positionné en premier. Les pièces de jonction longitudinales et transversales sont posées ensuite : il convient de poser la pièce verticale inférieure en premier, puis les deux pièces horizontales et enfin la pièce verticale supérieure (voir la Figure 13).

L’étanchéité entre le croisillon et les pièces de jonction entre capteurs doit être complété, en partie haute et sur les côtés (à gauche et à droite du croisillon), par un cordon de mastic "SIKAFLEX 11 FC". Les pièces de jonctions entre modules doivent être légèrement décalées pour permettre ce dépôt de silicone. On vient ensuite glisser le couloir sur le croisillon jusqu’à l’extrémité du capteur. En partie basse, le couloir est glissé sous le croisillon, il n’est pas nécessaire de disposer de cordon de silicone (voir la Figure 14).

8.3343 Les raccords bas Lorsque les modules de la partie inférieure de l'installation ont été installés, les raccords bas (gauches, droits et centraux) peuvent être mis en place (voir la Figure 15). Pour cela, les pièces de jonction verti-cales doivent être légèrement soulevées.

Le relevé de chaque raccord bas gauche et droit est taillé en biseau sur 20 cm à l’extrémité haute du raccord destinée à être recouverte par un couloir.

8.3344 Les couloirs et raccords entre couloirs Les couloirs droits et gauches peuvent ensuite être posés : les relevés de ces accessoires doivent être engagés en butée dans la rainure du module.

La valeur du recouvrement (dans le sens de la pente) du raccord avec son couloir est toujours de 250 mm.

Comme pour les croisillons, l’étanchéité entre les raccords entre cou-loirs et les autres accessoires en zinc (couloirs et jonctions horizontales entre capteurs), est complétée par un cordon de mastic "SIKAFLEX 11 FC".

La fixation des couloirs à tasseaux est réalisée conformément aux prescriptions du §5.314 de la norme NF DTU 40.41 (voir la Figure 15).

La jonction avec la couverture zinc peut ensuite être effectuée avec tout type de sertisseuse grâce à une largeur utile de 150 mm (voir la Figure 16). Dans le cas d'une couverture à joint debout :

- Sur la partie droite : le dernier bac à joint debout placé avant le couloir doit être un profil femelle-femelle (à partir de cotes relevées sur chantier).

- Sur la partie gauche : les bacs de couverture sont posés après les modules et le couloir.

Dans le cas des couvertures à joint debout et lorsque la largeur du champ photovoltaïque dépasse 11 m (dans le sens de l'égout) ou lors-que la longueur du champ photovoltaïque dépasse 4,5 m (dans le sens de la pente), la jonction entre les couloirs et la couverture est obligatoi-rement réalisée par un tasseau de 50 mm et des couloirs pour tasseaux (voir la Figure 16). Ceci doit ainsi permettre de récupérer les jeux de dilatation qui ne pourraient être encaissés par les joints debout. Pour ce faire, le tasseau de 50 mm est réalisé du faîtage à l'égout. Les bacs doivent donc être traités avec un relevé traditionnel à tasseau.

8.3345 Les raccords hauts La liaison de l'installation avec la couverture en partie supérieure s'ef-fectue avec les raccords hauts (voir la Figure 17).

Des capots peuvent ainsi être ensuite fixés sur les profils en Z grâce aux vis laquées fournies : 4 vis pour les raccords verticaux et 6 vis pour les raccords horizontaux.

8.34 Pose aux abords des extrémités de toiture En complément des dispositions citées dans les § 8.1, § 8.2, § 8.31, § 8.32 et § 8.33, la mise en œuvre des panneaux photovoltaïques aux abords directs des extrémités de la toiture nécessite les dispositions suivantes.

A l'égout

Lorsque les modules sont posés en bas de rampant (à moins de 30 cm du nez de la bande d'égout) ou sur la totalité de la surface du rampant,

il convient d'agrafer les raccords bas sur une bande d'égout ventilé VM ZINC (voir la Figure 18).

Si la distance entre l'égout et le module le nécessite, la largeur du raccord peut être réduite à 10 cm.

Au faîtage (voir la Figure 19) :

- pour les couvertures à joint debout, les pièces de raccord au faîtage doivent être utilisées. Possédant un relevé longitudinal et une jonction latérale par agrafure, elles permettent le raccord sur les faîtages venti-lés traditionnels (cf. la norme NF DTU 40.41) ou des séries VM 941, VM 942 et VM 943 (ces pièces peuvent être livrées avec les accessoi-res) ;

- pour les couvertures à tasseaux, la pièce de raccord au faîtage est fixée sur le tasseau de faîtage. Les sorties de ventilation doivent être réali-sées conformément à la norme NF DTU 40.41.

Au niveau du faîtage, le voligeage doit être fixé, le grand côté parallèle au faîtage, sur les chevrons parallèles à la pente. Ce voligeage doit être inter-rompu quelques centimètres avant le sommet de façon à ménager la sortie de ventilation.

Le relevé des accessoires côté faîtage est effectué sur site. La distance entre l’axe vertical du faîtage et le capteur peut varier de 15 à 45 cm (soit 10 à 40 cm entre la base du faîtage et le capteur).

Dans le cas où la configuration du rampant nécessite une section de venti-lation, le long du faîtage, supérieure à 75 cm/m linéaire, il est nécessaire de réaliser un faîtage conformément à la norme NF DTU 40.41.

En rive

Les couloirs droits et gauches sont, quant à eux, raccordés aux finitions de rive, réalisées conformément à la norme NF DTU 40.41 (voir la Figure 20).

8.35 Couverture cintrée Il est possible de procéder à la mise en œuvre de modules horizontaux (dont le grand côté est parallèle à l’égout) sur une couverture cintrée convexe si :

- seule une ligne de modules horizontaux est mise en œuvre,

- la couverture est cintrée verticalement,

- le rayon de cintrage est supérieur ou égal à 15 m dans le cas de capteurs horizontaux,

- et la pente reste supérieure ou égale à 10 % en tous points.

Les accessoires utilisés sont identiques à ceux mis en œuvre en partie courante. Il sera toutefois nécessaire de disposer de cale en bois de 50 mm de large et de 13 mm d'épaisseur maximum (épaisseur nécessaire dans le cas d’un rayon de cintrage indiqué ci-dessus) pour permettre de rattraper l'inclinaison de la toiture en amont et en aval de chaque module.

9. Formation

9.1 Société SCHÜCO La société SCHÜCO est référencée comme “Organisme de formation”.

Elle propose à ses clients une formation photovoltaïque leur permettant d’appréhender les systèmes photovoltaïques en général et peut délivrer une attestation permettant d’obtenir l’appellation "QUALIPV module Électricité". De plus, la société SCHÜCO forme également aux spécificités des panneaux photovoltaïques SCHÜCO et de leur mise en œuvre.

Des bancs d’essais permettent ainsi de présenter les différents composants d’une installation et de traiter des aspects liés à la sécurité électrique. Un show room est réservé aux formations afin de monter/démonter les diffé-rents systèmes solaires SCHÜCO.

Ces travaux pratiques permettent de travailler sous conditions réelles et selon les règles techniques en vigueur. Cela permet également de sensibili-ser sur les risques professionnels et sur le respect des règles de sécurité.

9.2 Société UMICORE La société UMICORE propose à ses clients des stages PRO-ZINC permettant de se former à la mise en œuvre des couvertures en zinc à joint debout et tasseaux.

10. Assistance technique UMICORE propose à la demande de ses clients un cahier des charges adap-té au chantier ainsi qu’une assistance technique in situ pour la mise en œuvre des accessoires de raccord VM ZINC aux modules SCHÜCO PREMIUM.

Chaque client reçoit systématiquement une assistance technique de la part de SCHÜCO pour sa première installation photovoltaïque avec l’aide sur place d’un technicien pendant une journée.

Une assistance téléphonique du département solaire technique de SCHÜCO est disponible.

Nota : l’assistance technique ne peut être assimilée ni à la conception de l’ouvrage, ni à la réception de la charpente, ni à un contrôle des règles de mise en œuvre.

11. Utilisation, entretien et réparation B. Résultats expérimentaux Dans le cadre de l’entretien de la toiture, si un nettoyage des modules doit être envisagé, il devra être réalisé au jet d’eau (haute pression interdite). Ce nettoyage devra se faire au moins une fois par an.

Les modules cadrés des panneaux photovoltaïques ont été testés selon la norme NF EN 61215 : Qualification de la conception et homologation des modules photovoltaïques, par le VDE Testing and Certification Institute.

En cas de bris de glace de la vitre ou d’endommagement d’un panneau photovoltaïque, il convient de le faire remplacer par une entreprise formée par SCHÜCO en respectant la procédure suivante :

Les modules cadrés des panneaux photovoltaïques ont été testés selon la norme NF EN 61140 et certifiés comme appartenant à la classe II de sécuri-té électrique jusqu’à une tension maximum de 1 000 V DC.

- Procéder à la déconnexion de l’onduleur du réseau en ouvrant le disjoncteur AC placé entre l’onduleur et le compteur de production. Les panneaux photovoltaïques ont subi un essai de résistance à la pression

du vent selon la norme NF EN 12179 dans l'usine de la société UMICORE à Bray et Lu avec la supervision du BUREAU VERITAS. - En second lieu, il est impératif de procéder à la déconnexion du

champ photovoltaïque en ouvrant l'interrupteur/sectionneur DC placé entre le champ photovoltaïque et l’onduleur. Les connecteurs électriques des panneaux photovoltaïques ont été testés

par le TÜV Rheinland en tant que connecteurs de systèmes photovoltaïques selon la DIN VDE 0126-3/12.06. - Si l’installation présente un risque de défaut d’isolement, les pan-

neaux photovoltaïques concernés devront être couverts d’une surface opaque (bâche, tapis…) et des dispositions de protection des person-nes devront être prises (notamment, des équipements de protection individuelle). C. Références

Les modules photovoltaïques sont fabriqués depuis 1998 et leur mise en œuvre sur couverture zinc est pratiquée depuis 2007. Environ 315 m2 de panneaux ont été installés à ce jour.

- Le démontage doit être réalisé en retirant les éléments du système de montage dans l’ordre inverse de leur mise en œuvre, afin de pou-voir accéder aux câbles de connexion à débrocher et aux pièces de fixation du module.

- Lors de ces interventions, une attention particulière doit être portée à la qualité d’isolement des connecteurs débrochés afin d’éviter tout contact entre ceux-ci et les pièces métalliques de l’installation (cadre module, rail de fixation…).

- Le montage du nouveau module sera réalisé conformément à la mise en œuvre décrite dans le présent Dossier Technique : il convient de mettre en place de nouvelles pièces de raccord VM ZINC®.

Dans le cas d’un champ de capteur de moins de 11 m de long et/ou de moins de 4,5 m de haut, la jonction des couloirs avec le reste de la couverture est réalisée par joints debout. Lors du remplacement de capteurs, il est nécessaire de découper les couloirs à joints debout et d’effectuer la réparation avec un couloir à tasseau.

Au-delà d’une longueur de 11 m, le raccord entre les couloirs latéraux et la couverture est réalisé avec des relevés à tasseaux, ce qui simpli-fie le démontage.

- Lors d'une opération de maintenance, un module peut être déconnec-té sans que la liaison équipotentielle des autres modules n'en soit affectée puisque les cadres sont reliés en parallèle à la liaison équipo-tentielle des masses.

- Après vérification du bon fonctionnement de la série de modules concernés avec mesure de sa plage de tension en circuit ouvert et vérification de l’adéquation de cette tension avec la plage d’entrée de l’onduleur, reconnecter le champ photovoltaïque en enclenchant de nouveau l'interrupteur/sectionneur DC.

- Pour terminer, il est nécessaire de reconnecter l’onduleur au réseau en fermant le disjoncteur AC.

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Figures du Dossier Technique

Figure 1 - Photo et schéma général des modules photovoltaïques avec sortie des câbles électriques

• Modules d'inertie du cadre :

• I/v horizontal = 10,71 cm3

• I/v vertical = 1,45 cm3

Figure 2 - Cadre des modules photovoltaïques

Figure 3 - Schéma électrique des modules photovoltaïques

Figure 4 - Vue d’ensemble de principe et nomenclature des accessoires pour une installation à joint debout en pose verticale

Figure 5 - Schéma d'une patte de fixation

Figure 6 – Schéma de principe de liaison équipotentielle des armatures métalliques du procédé

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Figure 7 – Schéma de principe du passage des câbles avec effet "goutte d'eau"

Figure 8 - Explication du montage des chevrons pour ménager une ventilation sous les modules

Figure 9 - Emplacement des pattes de fixation sur les modules photovoltaïques

Figure 10 - Principe de pose des modules photovoltaïques

Pose tendue sur support discontinu

avec ventilation en sous face de l’écran de sous-toiture

(cas A du Cahier du CSTB n° 3651) Coupe parallèle à la pente Coupe parallèle à l’égout


avec isolant en sous face de l’écran de sous-toiture

(cas C du cahier du CSTB n° 3651) Coupe parallèle à la pente Coupe parallèle à l’égout

LEGENDE 1. Pièces de jonction entre modules 2. Écran de sous-toiture 2'. Écran de sous-toiture respirant HPV 3. Module photovoltaïque SCHÜCO PREMIUM 4. Chevron 5. Isolation entre chevrons 6. Panne 7. Isolation entre pannes 8. Contrelattes

Figure 11 - Coupes sur jonctions entre modules photovoltaïques

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Figure 12 - Détail sur le fractionnement d’un champ de capteurs de plus de 11 m de long (parallèlement à l’égout)

Figure 13 - Raccord entre quatre modules photovoltaïques

Figure 14 – Mise en œuvre du cordon de mastic sur le croisillon

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Figure 15 - Coupes transversales sur les jonctions inférieures de l'installation photovoltaïque avec la couverture (cas d'un écran de sous-toiture respirant HPV au contact de l'isolant)

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Couverture à joint debout

Couverture à tasseaux

Couverture à joint debout lorsque la largeur du champ photovoltaïque dépasse 11 m

(dans le sens de l'égout) ou lorsque la longueur du champ photovoltaïque dépasse 4,5 m (dans le sens de la pente)

1. Couverture VM ZINC 1'. Bac de jonction 2. Volige 3. Écran de sous-toiture HPV 4. Chevron 5. Isolant 6. Couloir 7. Patte de fixation 8. Module photovoltaïque

Figure 16 - Coupes longitudinales sur les jonctions latérales de l'installation photovoltaïque avec la couverture (cas d'un écran de sous-toiture respirant HPV au contact de l'isolant)

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Figure 17 - Coupes transversales sur les jonctions supérieures de l'installation photovoltaïque avec la couverture (cas d'un écran de sous-toiture respirant HPV au contact de l'isolant)

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avec ventilation en sous face de l’écran de sous-toiture

(cas A du Cahier du CSTB n° 3651)



(cas C du cahier du CSTB n° 3651)

1. Module photovoltaïque SCHÜCO PREMIUM 2. Écran de sous-toiture 3. Lame d’air sous écran 4. Isolant entre chevrons 5. Isolant entre pannes 6. Panne sablière 7. Patte de fixation 8. Raccord bas VM ZINC® 9. Volige 10. Bande d’égout 11. Bavette autoportante en zinc et entrée de ventilation

1. Module photovoltaïque SCHÜCO PREMIUM 2. Écran de sous-toiture respirant HPV 3. Isolant entre chevrons 4. Isolant entre pannes 5. Panne sablière 6. Patte de fixation 7. Raccord bas VM ZINC® 8. Volige 9. Lame d’air de 20 mm minimum 10. Bande d’égout 11. Bavette autoportante en zinc et entrée de ventilation

Figure 18 - Coupe transversale sur la jonction à l'égout de l'installation photovoltaïque



(cas C du cahier du CSTB n° 3651)

1. Faîtage ventilé VM 941 2. Volige 3. Raccord haut 4. Patte de fixation 5. Sortie de ventilation 6. Chevron parallèle au faîtage 7. Module photovoltaïque SCHUCO Premium 8. Écran de sous-toiture respirant HPV 9. Isolant entre chevrons 10. Isolant entre pannes 11. Panne faîtière

Figure 19 - Coupes transversales sur la jonction au faîtage de l'installation photovoltaïque

Couverture à joint debout

Couverture à tasseaux

1. Bande de rive VM ZINC ® 2. Couloir VM ZINC ® 3. Chevron 4. Écran de sous-toiture HPV 5. Isolant 6. Patte de fixation 7. Module photovoltaïque SCHUCO PREMIUM

Figure 20 - Coupes longitudinales sur les jonctions en rives de l'installation photovoltaïque

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