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Oct 08, 2023

Les onduleurs solaires présentent-ils un risque d'incendie ? En un mot

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Onduleur SMA Sunny Boy [Source de l'image : Peter Leth, Flickr]

Malheureusement, certaines personnes se plaisent à sensationnaliser toute histoire qui semble mettre en évidence les inconvénients, certains critiques diraient même « sottise » d'installer des énergies renouvelables, en particulier si elles sont éoliennes ou solaires. Un sujet de prédilection au fil des ans a été l'idée que les onduleurs solaires, les éléments qui accompagnent les panneaux solaires sur votre toit et convertissent le courant continu (CC) du soleil en courant alternatif (CA) pour une utilisation dans votre maison, sont un feu risque.

Mais est-ce nécessairement vrai ? Et quelle est la fréquence de tels incidents ?

Selon NBS, le point de vente de RIBA Enterprises, qui fait lui-même partie du Royal Institute of British Architects (RIBA), il n'y a aucune raison de croire que les risques d'incendie liés aux panneaux solaires photovoltaïques, y compris les onduleurs, sont supérieurs à ceux associés à tout autre système électrique. équipement. En fait, selon BRE Global, une société spécialisée dans les tests de systèmes électriques, il n'y a eu que huit incendies causés par des systèmes d'énergie solaire défectueux au cours des deux dernières années au Royaume-Uni. Une étude allemande a révélé que sur 1,3 million d'installations, seuls 75 incendies pouvaient être attribués aux systèmes d'énergie solaire.

Cependant, les systèmes électriques deviennent de plus en plus courants dans les foyers du monde entier, pour diverses raisons, et une telle augmentation s'accompagne donc d'un risque d'incendie accru.

[Source de l'image : Google Images]

Alors, quels sont les risques lorsqu'il s'agit de systèmes d'énergie solaire ?

Comme cela a déjà été mentionné, les systèmes solaires photovoltaïques génèrent du courant continu (CC), ce qui signifie que certaines parties d'un générateur solaire ne peuvent pas être éteintes. Les installations à courant continu ont un courant continu et c'est ce qui augmente un nombre entier de risques au-dessus des installations ordinaires à courant alternatif. En ce qui concerne le risque d'électrocution par exemple, le courant continu contractera continuellement les muscles humains, tandis que les courants alternatifs, parce qu'ils alternent, présentent des opportunités de couper le courant, libérant ainsi la victime de l'incident d'électrocution.

Un générateur d'énergie solaire domestique typique sera évalué à 2-4 kilowatts crête (kWc), une mesure de la puissance générée par le générateur de panneaux solaires, tandis qu'un générateur commercial plus grand peut aller de 2-4 kWc à 1000 kWc pour les très grands systèmes de toiture. Ces chiffres augmentent à mesure que des fermes solaires au sol de plus en plus grandes sont construites sur des sites disponibles et adaptés.

Un réseau de panneaux solaires domestique se compose des panneaux PV eux-mêmes, fixés au toit d'un bâtiment ou intégrés à celui-ci, un certain nombre de câbles CC, de connecteurs et de boîtes de jonction (ceux-ci alimentent l'onduleur), l'onduleur (qui convertit le alimentation CC vers CA), des commutateurs d'isolation CC utilisés pour isoler le générateur photovoltaïque de l'onduleur, des câbles CA qui transportent la sortie CA vers l'alimentation électrique du bâtiment et une connexion à l'alimentation CA principale.

Installateurs installant un panneau solaire sur le toit d'une maison mitoyenne au Royaume-Uni [Source de l'image : Ben Dalton, Flickr]

Il existe trois types d'onduleurs spécifiques - un onduleur de chaîne, un onduleur central et un micro-onduleur - selon le type de générateur installé. La majorité des onduleurs utilisés au Royaume-Uni sont du type onduleur à chaîne, bien que les micro-onduleurs deviennent de plus en plus populaires. Ce type d'onduleur est généralement monté sur le toit lui-même, avec un sous chaque panneau solaire. Cela permet de réduire la longueur du câblage DC, évitant ainsi les tensions DC élevées, qui peuvent potentiellement provoquer des arcs électriques. Ces arcs sont causés par des vides d'air entre les conducteurs, qui provoquent des étincelles susceptibles de provoquer des incendies. La cause habituelle de ces lacunes est une mauvaise fabrication, des erreurs d'installation, des connecteurs vieillissants ou dégradés.

L'installation de systèmes photovoltaïques est régie par les réglementations établies par le système de certification de microgénération (MCS) ainsi que par les directives de fabrication. Il existe également un certain nombre de normes britanniques qui s'appliquent aux systèmes photovoltaïques, telles que BS EN 61730-1, BS EN 61215, BS EN 61646, MCS 0065. Ces normes exigent que les équipements soient testés et évalués avant qu'un certificat ne soit délivré garantissant leur sécurité. . Ils couvrent également la formation du personnel, les matériaux et les procédures d'installation. Les systèmes photovoltaïques en toiture doivent également être soumis à un test d'exposition au feu tel que le test 4 DD CEN/TS 1187 ou BS 476-3 qui vise à garantir qu'aucun incendie ne se propagera entre les bâtiments via leurs toits.

Bien que les incendies associés aux panneaux solaires photovoltaïques soient rares, ces panneaux équipés d'onduleurs à chaîne ou centraux transporteront le courant continu à des tensions plus élevées, ce qui signifie qu'il n'est normalement pas possible d'isoler complètement les circuits électriques entre le panneau et le commutateur d'isolation CC. Les modules PV sont également des dispositifs limiteurs de courant, ce qui signifie que les fusibles sont peu susceptibles de fonctionner dans des conditions de court-circuit. Cela pourrait conduire à un défaut dans le système non détecté. Cependant, dans la plupart des cas, une bonne conception du système, une sélection de produits et des procédures d'installation suffiront à minimiser, dans la mesure du possible, les risques d'incendie et/ou d'électrocution. Cela signifie à son tour que les systèmes qui ont provoqué des incendies ont probablement été installés de manière incorrecte ou ont incorporé des composants mal spécifiés ou défectueux. Par exemple, certains rapports ont montré que des interrupteurs isolants CA étaient utilisés dans des circuits CC, entraînant ainsi une accumulation de chaleur dans le raccord de l'interrupteur. D'autres incendies ont résulté d'onduleurs défectueux ou d'interrupteurs CC défectueux ou de l'absence totale d'interrupteurs sectionneurs. Des défauts de commutation ou de connexion sur les circuits CC peuvent entraîner un arc à haute température ou un défaut à haute résistance, ce qui peut déclencher un incendie. À leur tour, les arcs CC peuvent être difficiles à éteindre et présenter également un risque pour les équipes d'incendie.

Les onduleurs sont conçus pour s'arrêter complètement dans les situations où l'alimentation CA d'un bâtiment est défaillante, comme une coupure de courant ou un incendie. Cependant, dans de telles circonstances, les circuits CC allant du réseau à l'isolateur CC seront toujours sous tension.

Un autre risque potentiel d'incendie associé aux systèmes photovoltaïques implique l'alimentation de l'énergie du générateur dans le réseau lorsque l'électricité n'est pas requise par le bâtiment dans lequel il se trouve. Si cela se produit à un moment donné lorsque le même processus est en cours à partir de plusieurs systèmes d'énergie distribués, cela peut potentiellement provoquer une fluctuation de tension dans le réseau. De telles fluctuations sont connues pour provoquer des incendies dans les équipements électriques domestiques tels que les téléviseurs.

Les onduleurs eux-mêmes sont souvent installés au dernier étage d'un bâtiment ou dans les combles. Dans la plupart des cas, ils devraient durer 5 à 10 ans avant de devoir être remplacés. Cette durée de service se reflétera également dans la garantie délivrée lors de l'installation (le populaire onduleur SMA Sunny Boy est livré avec une garantie de 7 ans). Le problème avec l'installation d'un onduleur dans un espace de toit est que les espaces de toit ont tendance à devenir chauds en été, ce qui peut à son tour surchauffer l'onduleur. Pour cette raison, bien que l'onduleur ait des ventilateurs intégrés pour contrôler la température, il est généralement préférable d'installer l'onduleur dans une pièce à l'étage ou dans un autre espace (idéalement un placard intégré redondant ou quelque chose de ce genre ou même dans le garage ).

Une autre protection potentielle est l'installation de détecteurs de défaut d'arc et d'interrupteurs qui provoquent l'arrêt d'un système lorsqu'un tel arc est détecté, avant qu'il ne puisse provoquer un incendie. L'État de Californie aux États-Unis a désormais rendu obligatoire l'installation de ces systèmes dans les panneaux solaires et SMA a déjà commencé à installer ces dispositifs directement dans ses onduleurs.

En termes de coût, cela pourrait potentiellement ajouter jusqu'à 100 $ (70 £) au coût global d'un système d'énergie solaire, mais en termes de sécurité, compte tenu de l'ampleur des dommages qu'un incendie peut causer, cela en vaut probablement la peine. De plus, le coût de l'énergie solaire ne cesse de baisser, ce qui signifie que cela cessera très bientôt d'être un problème majeur, si tant est qu'il l'est déjà.

Ainsi, la prochaine fois que vous lirez une histoire dans les médias sur un incendie causé par un onduleur défectueux et que vous commencerez à vous demander à quel point votre propre système d'énergie solaire est sûr, ne vous inquiétez pas, car si votre système est un réseau de qualité installé par qualité installateurs, il y a de fortes chances que vous n'ayez certainement rien à craindre du tout.