module electricite solaire photovoltaique - eBooksPlus

PENTA PROJECTENERGIES RENOUVELABLES
MODULES DE FORMATION CONTINUE
Avec le soutien de
MODULE
ELECTRICITE SOLAIRE
PHOTOVOLTAIQUE
M 41.1, Edition 2009

Avec le soutien de par Partenaires
Agence des énergies renouvelables et de l’efcacité énergétique (AEE)
Association suisse des entrepreneurs poêliers-fumistes et carreleurs (SPC)
Association suisse des maîtres professionnels des installations du bâtiment (SFCV)
Association suisse des maîtres ramoneurs (ASMR)
Association suisse des professionnels de l’énergie solaire (Swissolar)
Association suisse du froid (ASF)
Association suisse et liechtensteinoise de la technique du bâtiment (suissetec)
Association suisse Toitures et Façades (ASTF)
Chauffages au bois Suisse (FSIB); Energie-bois Suisse
Groupement promotionnel suisse pour les pompes à chaleur (GSP)
Haute Ecole spécialisée de Lucerne, Département Technique et Architecture
Ofce féderal de l‘énergie (OFEN)
Société suisse des ingénieurs en technique du bâtiment (SICC)
Société suisse pour la géothermie (SSG)
Union suisse des installateurs-électriciens (USIE)
Union suisse des professionnels de la technique sanitaire et chauffage (USTSC)
Union suisse des sociétés d’ingénieurs-conseils (usic)
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[email protected], www.pentaproject.ch
Edition 08/2009

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Module 41.1: Electricité solaire photovoltaïque www.pentaproject.ch
Edition 08/2009
Table des matières
1 Table des matières
2 Introduction 3
2.1 Utilisation de l’énergie solaire 3
2.2 Situation énergétique 4
2.3 Développement de l’électricité et de l’électricité solaire 6
2.4 Potentiel de l’énergie solaire 7
2.5 Bilan énergétique individuel 8
2.6 Facteur de retour énergétique 9
2.7 Coûts et rentabilité 9
2.8 Intégration en toiture et permis de construire 10
2.9 Lexique 10
3 Site 11
3.1 Rayonnement solaire et courses solaires 11
3.2 Inclinaison et orientation 12
4 Schéma de principe d’une installation photovoltaïque 13
4.1 Installations raccordées au réseau 13
4.2 Installations autonomes pour sites isolés 13
4.3 Système backup 14
5 Cellules solaires photovoltaïques 15
5.1 Principe de fonctionnement d’une cellule solaire 15
5.2 Types de cellules solaires 17
5.3 Processus de fabrication 18
6 Module solaire 19
6.1 Couplage des cellules 19
6.2 Constitution d’un module standard 20
6.3 Diodes by-pass 20
6.4 Boîtedeconnexionetconnecteursàches 21
7 Onduleur 23
7.1 Grandeurs et caractéristiques principales 24
7.2 Types d’onduleurs 26
7.3 Sécurité, monitoring et maintenance 27
8 Coffret de raccordement, câblage et raccordement
d’immeuble 28
8.1 Coffret de raccordement 28
8.2 Câblage 29
8.3 Raccordement d’immeuble 30
9 Systèmes de montage 31
9.1 Systèmes de montage rapportés sur toiture 31
9.2 Systèmes de montage intégrés en toiture 33
9.3 Systèmes de montage sur toiture plate 35
9.4 Système de montage en façade 35

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www.pentaproject.ch Module 41.1: Electricité solaire photovoltaïque
Edition 08/2009
10 Aspects économiques 36
10.1 Coûts d’investissement 36
10.2 Production 37
10.3 Contrôles et entretien 38
10.4 Rendement du capital investi 38
11 Prescriptions de sécurité et normes 39
11.1 Sécurité sur les toits 39
11.2 Statique 40
11.3 Raccordement électrique 40
12 Etude du projet 41
12.1 Etudes préliminaires 41
12.2 Phase de projet 43
12.3 Phase de préparation de la réalisation 44
12.4 Phase de réalisation 44
12.5 Phase d’achèvement 44
13. Informations complémentaires 45

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Module 41.1: Electricité solaire photovoltaïque www.pentaproject.ch
Edition 08/2009
2 Introduction
2.1 Utilisation de l’énergie solaire
Il existe de nombreuses formes d’utilisation de l’énergie solaire. Nous nous
limiterons dans ce cours à l’électricité solaire photovoltaïque, quand bien
même il serait utile de connaître les autres applications.
On distingue principalement entre utilisations active et passive de l’énergie
solaire. Par utilisation passive on comprend surtout les solutions architectu-
rales en vue d’économiser la chaleur grâce au rayonnement solaire.
L’utilisation de l’énergie solaire active est partagée entre les applications
thermique et photovoltaïque de l’énergie solaire. Le volet thermique est traité
de manière détaillée dans un cours correspondant.
On distingue deux types d’installations photovoltaïques : les installations
raccordées au réseau et les installations autonomes pour sites isolés. Dans
les installations autonomes la production d’électricité solaire est adaptée
à la consommation d’énergie électrique. Dans le cas des installations
raccordées au réseau, le réseau public de distribution d’électricité devient
accumulateur-tampon. En Suisse, la plupart des installations photovoltaïques
sont raccordées au réseau.
Voir les informations complémentaires du chapitre 4.
Fig. 1 : Les différentes applica-
tions de l’énergie solaire