La taille compte – également pour les systèmes de toiture PV

Tout cela a également un impact sur les exigences croissantes imposées aux systèmes de montage. Thomas Bartsch, responsable de la gestion des produits chez IBC Solar, met en lumière les tendances actuelles et explique pourquoi les systèmes de montage doivent être adaptés aux nouvelles exigences.

L’esthétique gagne en importance

Une tendance claire, en particulier sur le marché photovoltaïque résidentiel, sont les exigences esthétiques croissantes des consommateurs. Dans les premières années du photovoltaïque, les propriétaires ont pris la décision d’installer leur propre système de toit parce qu’ils étaient convaincus de la production d’énergie durable. En conséquence, peu d’attention a été initialement accordée à l’apparence du système photovoltaïque. Grâce à la baisse des prix des systèmes photovoltaïques ces dernières années, cela a changé. Aujourd’hui, les propriétaires s’attendent à ce que leur système photovoltaïque fournisse non seulement de l’énergie renouvelable et durable, mais aussi qu’il soit beau.

Le marché réagit à cette demande : par exemple, les cellules des modules photovoltaïques actuellement disponibles sur le marché deviennent de plus en plus homogènes dans leur apparence. Les modules noirs, en particulier, sont très en vogue sur le marché résidentiel. Cependant, une apparence mince et élégante ne peut pas être obtenue par la forme ou la couleur des modules seuls. Tous les composants du système, y compris les systèmes de montage, forment une unité et doivent s’emboîter parfaitement–non seulement pour des raisons esthétiques, mais aussi pour des raisons de sécurité et d’efficacité.

Des cellules plus efficaces et des modules plus grands

En termes de technologie cellulaire, le marché a évolué des cellules BSF (Back Surface Field) aux cellules PERC (Passivated Emitter and Rear Contact). Ceux-ci ont déjà une part de marché d’environ 90% aujourd’hui. Cependant, avec une efficacité d’environ 22 à 24%, ils atteignent leurs limites technologiques et de nouveaux types de cellules, tels que TOPCon (Tunneling Oxide Passivation Contact), apparaissent sur le marché.

En outre, la tendance vers des plaquettes plus grandes et des modules avec des classes de puissance plus élevées, ainsi que des modules bifaciaux, est évidente. Jusqu’en 2010, la taille de plaquette commune était M0 (156 x 156 mm). Cela a été suivi par une taille standard de M2 (156,75 x 156,75 mm) jusqu’en 2018. À partir de 2019, la taille standard de M3 (158,75 x 158,75 mm) a été principalement observée. En 2021, les tailles de plaquettes M6 (166 x 166 mm) et M10 (182 x 182 mm) ont gagné de plus en plus de parts de marché, alors que ces dernières présentent principalement un intérêt pour les parcs solaires en Allemagne en raison des spécifications de la taille maximale autorisée des modules de 2 m.²pour les systèmes de toiture.

Des plaquettes plus grandes sont en cours de développement dans le but de produire des modules solaires avec un rendement plus élevé sans avoir à utiliser de nouvelles technologies de cellules. Cependant, cela entraîne également de nouveaux défis pour l’assemblage des modules en termes de dimensions, de déviation (déformation et rupture) et de desserrage des pinces et des supports. Cela conduit à des limitations importantes, en particulier dans la zone du toit et lors de l’utilisation de systèmes aérodynamiques.

Systèmes de montage flexibles pour différentes tailles de modules

Suite à l’évolution vers des modules toujours plus grands, les systèmes de montage flexibles peuvent offrir un certain nombre d’avantages. Non seulement les installateurs peuvent utiliser le même système qu’ils connaissent pour différentes tailles de modules. La flexibilité leur permet également d’utiliser différents modules au sein d’un même système. En effet, des modules de différentes tailles sont maintenant combinés pour un aspect homogène ainsi qu’une utilisation maximale de l’espace de toit.

« En développant la dernière génération de systèmes de montage pour toits plats, qui peuvent être utilisés pour des modules de longueurs de 1500 à 2100 mm et de largeurs de 980 à 1150 mm, nous avons pris en compte les dernières tendances », explique Thomas Bartsch, responsable de la gestion des produits chez IBC SOLAR. « Avec le nouvel IBC AeroFix G3, il est également possible de combiner des rails de sol larges et étroits dans le même système. Cela signifie que des surfaces de toit plus stables ou des modules avec moins de ballast peuvent être recouverts de rails étroits moins coûteux, connus sous le nom de rail Eco, en raison de la pression de surface plus faible. Cela garantit non seulement une flexibilité maximale, mais réduit également considérablement les coûts des matériaux et le coût global du système. Dans le même temps, le toit est équipé en toute sécurité. »

Exigences particulières en fonction de la forme du toit

Lors du choix de la méthode d’installation, la forme du toit est le premier facteur décisif. Les toits plats sont principalement utilisés pour les installations commerciales avec des systèmes plus grands. Le calcul de la capacité de charge est une étape particulièrement importante dans ce scénario. En plus du poids des composants, des charges potentielles de vent ou de neige doivent également être prises en compte. De plus, si le toit plat est isolé thermiquement, la capacité portante de l’isolant doit également être soigneusement vérifiée à l’avance. Afin de mieux répartir la charge de l’installation solaire, il est conseillé d’utiliser un système avec une large surface de support et de larges rails pour réduire les charges ponctuelles. Pour protéger le revêtement du toit contre les dommages et donc la pénétration de l’eau, un tapis de protection de bâtiment approprié est nécessaire pour les toits plats. Les systèmes de rails avec un tapis de protection structurelle intégré sont particulièrement adaptés. Ici, les tapis sont positionnés sur les rails de manière à garantir un drainage sans entrave de l’eau.

Surtout dans le secteur résidentiel, les toits en pente sont la forme la plus courante. Ici, l’accent est davantage mis sur l’esthétique. En plus des tendances en matière de couleur du système, une disposition de module fermé est un autre facteur d’esthétique attrayante qui est préféré par de plus en plus de propriétaires. Dans le cas de facteurs d’interférence potentiels sur le toit, tels que l’ombrage, ou de caractéristiques spéciales à prendre en compte en ce qui concerne l’orientation et la pente du toit, les micro-onduleurs sont une bonne solution. Ceux-ci peuvent être contrôlés individuellement de sorte qu’en cas d’ombrage partiel, seuls les modules affectés sont réduits en puissance et non la chaîne entière. De cette façon, l’efficacité de l’usine n’est pas affectée.

Mettre l’accent sur la qualité

En plus de la répartition du poids, la charge mécanique possible sur les modules est également un facteur de sécurité. Parce que cela peut endommager les cellules et ainsi réduire leurs performances. Dans les systèmes avec joints basculants intégrés dans le support de montage, tels que l’IBC AeroFix G3, les modules peuvent être montés mécaniquement sans contrainte sur le système pour résoudre ce problème. La capacité d’inclinaison et la flexibilité des systèmes de montage de dernière génération offrent d’autres avantages. Ceux-ci incluent un plus grand nombre d’options de montage et d’alignement différentes. Idéalement, les modules peuvent également être montés non seulement transversalement mais aussi verticalement. Avec l’aide d’options de support supplémentaires pour les cadres de modules, le risque de rupture et les modules pressés sur la surface du toit sont évités.

Conclusion

L’évolution de la taille des modules a un impact significatif sur la stabilité, la sécurité et les exigences esthétiques des systèmes photovoltaïques d’aujourd’hui. Chaque toit a ses propres exigences spécifiques. Les outils de planification, tels que IBC SOLAR PV Manager, peuvent aider à assurer une planification professionnelle et correcte du système photovoltaïque. « En particulier en ce qui concerne les exigences uniques, telles qu’une forme de toit inhabituelle, des tuiles spéciales ou des tôles, il est encore plus important que d’habitude que les constructeurs de toiture et les installateurs solaires travaillent en étroite collaboration.

C’est la seule façon de s’assurer qu’un système photovoltaïque n’annule pas la garantie du fabricant du toit », a déclaré Bartsch."Afin de répondre aux nouvelles exigences, les solutions de montage doivent répondre à des normes élevées de qualité et d’efficacité. Il est donc conseillé de s’assurer que le système de montage utilisé a été testé dans des conditions très strictes comme dans le laboratoire PHOTOVOLTAÏQUE SUNLAB avec les modules et dispose d’une approbation générale de l’autorité du bâtiment ou ETA (certification UE comparable), qui doit ensuite également être reflétée dans la garantie."(hcn)