La sélection et la conception des systèmes de support photovoltaïques (PV) sont déterminées par le nombre et les dimensions des modules PV, l'angle d'inclinaison optimal, l'emplacement d'installation et la méthode de montage, tous calculés en fonction de la capacité totale du système de production d'énergie photovoltaïque. Lors de la conception de supports photovoltaïques, la principale exigence est la fiabilité structurelle, en tenant pleinement compte de la capacité portante-, de la résistance au vent, des performances sismiques et de la résistance à la corrosion pour garantir un fonctionnement stable à long terme du système.
La conception des supports photovoltaïques sur toit doit être adaptée aux différentes structures de toit. Pour les toits en pente, les supports peuvent être conçus parallèlement à la pente du toit, avec une hauteur d'environ 10 cm à partir de la surface du toit pour assurer la ventilation et la dissipation de la chaleur des modules photovoltaïques, ou configurés comme un support incliné avant-bas et arrière-haut pour correspondre à l'angle d'absorption solaire optimal, maximisant ainsi la capture de l'énergie solaire par les modules. Pour les toits plats, des cadres de support triangulaires sont généralement adoptés, avec l'angle d'inclinaison de la surface de support réglé sur l'angle de réception optimal pour les modules photovoltaïques. Tous les supports photovoltaïques sur les toits doivent être connectés à la structure principale du bâtiment, et pas seulement aux matériaux du toit, pour garantir la sécurité structurelle.
Pour les toits où des fondations en béton peuvent être construites, les supports sont fixés en retirant partiellement la couche imperméable du toit, en exposant la surface du béton et, idéalement, en les connectant aux armatures en acier dans le béton du toit par soudage avec des boulons intégrés dans la fondation. Si le soudage sur des armatures en acier n'est pas réalisable, des barres d'acier encastrées peuvent être enfoncées dans le toit, ou la zone des fondations peut être traitée pour créer une surface inégale afin d'améliorer l'adhérence entre le toit et les fondations en béton, suivie d'un traitement d'imperméabilisation secondaire sur la couche imperméable endommagée pour éviter les fuites.
Pour les toits qui ne peuvent pas supporter de fondations en béton, des supports d'angle en acier sont généralement utilisés pour fixer directement les modules photovoltaïques, avec des méthodes de fixation comprenant la tension d'un câble métallique (ou d'un fil de fer) et la fixation d'une extension de support. Pour les supports triangulaires, l'espace entre le bord inférieur des modules photovoltaïques et la surface du toit doit être supérieur à 15 cm afin d'éviter que l'eau de pluie ne projette de la boue sur la vitre du module et ne provoque des salissures.
Les supports photovoltaïques sur les toits peuvent être fabriqués en soudant des cornières d'acier, des profilés d'acier et d'autres matériaux en acier galvanisé, ou directement sélectionnés parmi des supports d'emboutissage en acier à canal C -spécialisés ou des supports en alliage d'aluminium produits par des fabricants professionnels. Ces supports photovoltaïques dédiés aux toits comprennent des supports en acier/alliage d'aluminium pour toit plat, des supports en alliage d'aluminium pour toit à angle d'inclinaison réglable, des supports en alliage d'aluminium pour toit en tuiles d'acier de couleur et des supports en alliage d'aluminium pour toit en tuiles de verre, entre autres. Lors de la conception et de la sélection de supports professionnels, les spécifications, dimensions et paramètres techniques spécifiques peuvent être référencés à partir des manuels techniques fournis par les fabricants de supports.
Comparaison des performances des matériaux de base
| Type de matériau | Poids | Résistance à la corrosion | Efficacité de l'installation | Coût | Application idéale |
|---|---|---|---|---|---|
| Acier galvanisé à canal C- | Moyen | Excellente (durée de vie de 25+ ans) | Haut (préfabrication modulaire) | Rentable- | Tous les types de toits, en particulier les toits en pente-à forte charge |
| Alliage d'aluminium | Léger | Excellente (durée de vie de 30+ ans) | Haut (léger, montage rapide) | Plus haut | Toits plats-sensibles à la charge, toits résidentiels/commerciaux à haute-esthétique |
| Acier d'angle/canal traditionnel | Lourd | Mauvais (nécessite un entretien régulier) | Faible (-soudage sur site) | Faible coût initial | Non recommandé pour une utilisation à long terme-sur le toit |
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Au cours de la construction d’un projet photovoltaïque sur toit, le système de support est l’épine dorsale invisible qui garantit la sécurité et l’efficacité de la production d’électricité. Qu'il s'agisse d'un toit en pente, d'un toit plat ou d'un toit léger spécial, un système de support photovoltaïque scientifiquement conçu, raisonnablement sélectionné et installé de manière standard peut non seulement garantir la sécurité structurelle du bâtiment, mais également maximiser l'efficacité de la production d'énergie du générateur photovoltaïque, créant ainsi des avantages économiques stables à long terme pour le projet.
Si vous avez des exigences spécifiques en matière de projet photovoltaïque sur toit,notre équipe de professionnels peut fournir des solutions de conception de support personnalisées adaptées à votre type de toit, aux spécifications de vos modules et aux conditions environnementales locales, garantissant le respect des normes de sécurité et des performances de production d'énergie optimales.
Foire aux questions (FAQ)
Q1 : Puis-je utiliser de l’acier ordinaire pour les systèmes de support photovoltaïque sur les toits ?
R : L’acier ordinaire n’est pas recommandé. Il a une faible résistance à la corrosion et un poids élevé, ce qui peut provoquer de la rouille et une surcharge du toit après une utilisation à long terme-.Acier galvanisé ou alliage d'aluminiumest le choix standard pour les supports photovoltaïques sur les toits, garantissant 25+ années de durée de vie.
Q2 : Comment éviter d’endommager le toit lors de l’installation du support photovoltaïque ?
R : Pour les toits en béton : utilisez des boulons d'ancrage pour relier les supports à la structure principale (et non directement à la couche imperméable).
Pour les toitures en acier léger/acier coloré : Adoptez la méthode de tension du câble métallique pour éviter de percer ou de couper le panneau de toiture.
Choisissez des supports spécialisés-préfabriqués en usine pour réduire les-dommages liés à la construction sur site.
Q3 : Quels facteurs affectent l’efficacité de la production d’électricité des systèmes photovoltaïques sur les toits ?
A:Angle d'inclinaison du support: Alignez-vous avec la latitude locale pour maximiser l’absorption solaire.
Ventilation: Maintenez un espace de 10 cm entre le support et le toit pour la dissipation de la chaleur (la réduction de la température du module de 5 à 10 degrés améliore la production d'énergie de 3 à 5 %).
Sélection des matériaux: Les supports légers réduisent la charge sur le toit, permettant d'installer davantage de modules, augmentant ainsi la production totale d'énergie.
Q4 : Les supports photovoltaïques sur les toits nécessitent-ils une conception sismique ?
R : Oui. Tous les systèmes de support photovoltaïque sur toit doivent être conformes aux codes de conception sismique locaux. Pour les zones sismiques, utilisezsupports en acier ou en alliage d'aluminium en forme de C-à haute résistanceavec des composants de contreventement sismiques pour améliorer la stabilité structurelle lors des tremblements de terre.