Qu’est-ce que le rayonnage solaire ? Comprendre les composants de l'installation solaire
Un système de rayonnage solaire, ou support de panneau solaire, est utilisé pour soutenir un panneau solaire sur n'importe quelle surface, généralement sur un toit ou directement sur le sol. Les supports sur le toit sont généralement moins coûteux car ils peuvent utiliser le support structurel du toit existant. Cependant, systèmes au sol sont plus faciles d'accès et d'entretien, et n'incluent pas les problèmes de sécurité liés au travail sur un toit.
Types de supports
Sur un toit, la plupart des supports sont constitués d'une charpente fixée à la structure des poutres et des chevrons du toit. Si un système pénétrant dans le toit n'est pas souhaitable, comme sur les toits en tuiles d'argile, les toits métalliques ou les toits plats où l'eau peut s'accumuler, les systèmes de rayonnages peuvent être autoportants et lestés.
Les systèmes de rayonnages au sol sont soit des cadres métalliques fixés à une dalle de ciment, soit montés sur des poteaux pour permettre un dégagement plus facile en dessous, comme dans les zones à forte neige ou dans les systèmes à double usage tels que agrivoltaïque, qui intègrent l’agriculture avec des panneaux solaires.
La plupart des composants de rayonnage des systèmes montés sur le toit et au sol sont fabriqués en aluminium et en acier inoxydable de haute qualité. Un facteur important à prendre en compte est la solidité des rayonnages, qui doivent résister à la neige et aux vents violents dans de nombreuses régions. Un système de rayonnage solide peut supporter jusqu'à 90 livres par pied carré de charge de neige et des vents de 190 mph.
Composants du toit
Les trois principaux composants d’un système solaire monté sur le toit sont :
Fixations de toit fixées à la structure du toit
Rails de montage sur lesquels les panneaux solaires sont montés
Pinces qui fixent les rails de montage aux fixations de toit et les panneaux aux rails.
Les fixations du toit peuvent varier en fonction du type de toit. Les fixations de toit les plus courantes, utilisées dans les toits en bardeaux, sont percées dans les poutres porteuses et les chevrons du toit, puis scellées avec des solins et du scellant. Sur un toit métallique soudé, des pinces de toit ou des supports fixés à la tôle soutiennent les rails de montage.
Un système de toit lesté se compose d'un cadre à rails et à pinces, à l'exception des fixations du toit, qui sont remplacées par des blocs de béton pour maintenir le cadre. Certains cadres commerciaux sont livrés avec des composants de lestage intégrés. En raison de leur poids, les systèmes lestés ne fonctionnent que sur les toits à faible pente, et de nombreux toits plus anciens peuvent ne pas être en mesure de supporter ce poids supplémentaire.
D'autres composants communs aux systèmes de toit sont les supports de conduits, qui soulèvent le câblage du toit pour le protéger de la surchauffe.
Composants montés au sol
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Les systèmes montés au sol qui utilisent des cadres sont similaires aux systèmes de toit, sauf que les cadres sont installés dans une dalle de béton, ce qui nécessite des étapes supplémentaires d'excavation, de pose des fondations et de coulage du ciment. De nombreux cadres montés au sol peuvent être ajustés manuellement pour maximiser l'exposition au soleil.
Un système monté sur poteau utilise un poteau fixé dans un trou rempli de béton environ la moitié de la longueur du poteau. Les systèmes montés sur poteau peuvent être livrés avec un tracker solaire automatique ou être réglés manuellement. Ces systèmes peuvent utiliser plusieurs poteaux, qui peuvent supporter un réseau de panneaux plus grand avec un encombrement inférieur à celui de la fixation du cadre directement dans une dalle de béton.
Composants communs à tous les systèmes de rayonnages
Les systèmes de rayonnage solaire sont équipés d'onduleurs qui convertissent l'électricité en courant continu (CC) produite par les systèmes solaires photovoltaïques en courant alternatif (AC) sur lequel fonctionnent les bâtiments résidentiels et commerciaux. Ces onduleurs sont parfois intégrés directement dans le système de rayonnage, mais dans la plupart des systèmes, ils sont fixés à l'aide de clips.
Le câblage traverse un panneau solaire à l'intérieur des rails de montage, reliant la boîte de jonction électrique fixée à l'arrière du panneau solaire à la boîte de jonction du système.
Les cosses, les boulons, les embouts, les pinces d'extrémité, les serre-fils, les supports et divers autres matériels de montage sont également des éléments courants de tout système de rayonnage.
Trouver la bonne inclinaison
Sur un cadre monté sur le toit ou au sol qui n'est pas idéalement incliné pour obtenir la plus grande exposition au soleil possible, les pieds inclinables peuvent ajuster les panneaux afin qu'ils soient inclinés à des angles idéaux par rapport au soleil, à la fois horizontalement et verticalement.
L'angle d'inclinaison est l'angle vertical tandis que l'angle d'azimut est l'angle horizontal par rapport à l'équateur. Définir l’angle du titre est simple : réglez-le sur votre latitude. Trouver l'angle d'azimut est un peu plus difficile.
Dans l'hémisphère Nord, les panneaux devraient (presque toujours) faire face au sud géographique plutôt qu'au sud magnétique, qui peut varier en fonction du champ magnétique terrestre. Vous pouvez trouver le sud géographique si vous disposez d'une boussole et prenez en compte la déclinaison magnétique avec le calculateur de champ magnétique de la NOAA.
Frais
Les rayonnages sur toit peuvent représenter 10 % du coût total d'un système solaire de toit moyen, soit environ 40 à 80 $ par panneau, installation non comprise. En revanche, le matériel de rayonnage pour un système de châssis monté au sol peut coûter entre 60 et 100 dollars par panneau. Toutefois, étant donné que des canalisations et du béton supplémentaires sont nécessaires pour un système monté au sol, ces coûts peuvent doubler.
Un système monté sur poteau avec trackers est l’option la plus coûteuse, coûtant jusqu’à deux fois plus cher qu’un système de châssis monté au sol. L'efficacité accrue des panneaux solaires utilisant un tracker peut cependant justifier le coût initial supplémentaire.
