Les supports photovoltaïques (PV) étanches offrent une double barrière contre la corrosion et assurent la sécurité électrique.
Au cours de la durée de vie de plus de 25 ans d'une centrale photovoltaïque, le système de supports est constamment exposé à des climats extérieurs complexes. L'humidité, la pluie et les embruns salins sont non seulement des causes majeures de corrosion des structures métalliques, mais également des menaces potentielles de défauts électriques. Un support photovoltaïque doté d'une conception robuste et étanche peut fournir une solide garantie de sécurité structurelle et électrique en bloquant les fluides corrosifs et en isolant les points de connexion électrique.
I. Comment la conception étanche bloque les chemins de corrosion
La corrosion des supports photovoltaïques est essentiellement une réaction électrochimique entre le matériau métallique et le milieu environnemental. L'humidité est un support d'électrolyte indispensable dans ce processus. Une conception étanche efficace vise à éliminer ou à isoler l’humidité du contact avec la surface métallique.
Isolation physique et étanchéité
Étanchéité des composants critiques : des bagues d'étanchéité hautes-performances, des processus de moulage par injection ou des couvercles étanches spécialisés sont utilisés pour sceller les composants critiques tels que les connexions par boulons, les points de soudure et les joints des rails de guidage. Cela empêche l'eau de pluie de s'infiltrer et de s'accumuler dans les interstices de connexion, coupant ainsi à sa source l'environnement électrolytique nécessaire à la corrosion électrochimique.
Conception structurelle de guidage de l'eau : l'excellente conception du profil de support intègre des canaux de guidage de l'eau-ou des surfaces inclinées pour garantir que l'eau de pluie glisse rapidement plutôt que de s'accumuler, empêchant ainsi la formation d'un environnement localisé constamment humide et ralentissant ainsi le processus de corrosion.
Matériaux de protection synergiques : la conception étanche complète le traitement anti-corrosion de base. La structure imperméable protège le revêtement anti-corrosion sur la surface du substrat métallique des dommages accélérés causés par l'immersion dans l'eau à long terme-et le vieillissement UV. Par exemple, dans les zones côtières à forte embruns salins, même si le support utilise de l'acier au zinc-résistant à la corrosion-aluminium-magnésium, si l'étanchéité aux points de connexion échoue, les solutions salées peuvent toujours pénétrer et provoquer une corrosion caverneuse. Par conséquent, l’imperméabilisation est essentielle pour prolonger la durée de vie du revêtement et réaliser son potentiel anti--corrosion.
II. Comment la conception étanche réduit les risques électriques : L’eau est un bon conducteur d’électricité. Les systèmes photovoltaïques ont généralement des tensions élevées de plusieurs centaines à plusieurs milliers de volts du côté CC. L’intrusion d’humidité est l’une des principales causes de fuites, de courts-circuits et même d’incendies.
Prévention des anomalies et des fuites de mise à la terre : le cadre métallique des modules photovoltaïques doit être mis à la terre de manière fiable pour conduire le courant vers la terre en cas de défaillance de l'isolation, évitant ainsi les chocs électriques. Si la structure de support se desserre structurellement ou se brise en raison de la corrosion, cela peut compromettre la continuité et la fiabilité de la connexion à la terre, créant ainsi un risque potentiel de boîtier d'équipement électrifié. La conception étanche garantit indirectement la stabilité à long terme du système de mise à la terre en empêchant la corrosion aux points de connexion.
Les structures étanches empêchent l'eau de pluie de s'accumuler sous les chemins de câbles et les boîtes de jonction, évitant ainsi le vieillissement et les dommages des couches isolantes causés par une immersion prolongée dans l'eau, qui pourraient entraîner des fuites.
Assurer la sécurité des connexions électriques : les points de connexion électriques tels que les connecteurs et les bornes CC ont des exigences d'étanchéité extrêmement élevées. Bien que ces composants eux-mêmes aient un indice de protection, leur installation dans un système de support avec une conception de drainage étanche ajoute une couche supplémentaire de protection externe, empêchant plus efficacement le vieillissement et la défaillance des bagues d'étanchéité dus aux intempéries à long terme et réduisant le risque d'infiltration d'eau dans les connecteurs.
Pour les systèmes BIPV ou de toiture flexible utilisant une approche « composant-comme-toit », une solution d'installation d'étanchéité non destructive dédiée-garantit l'intégrité de la couche d'étanchéité du toit, éliminant fondamentalement le risque que l'eau de pluie entre en contact avec l'équipement électrique sous-jacent en raison de fuites sur le toit.
III. Exigences systémiques pour une protection efficace : Il est important de préciser que « l'étanchéité » n'est pas la fonction d'un seul composant, mais un projet d'ingénierie systémique.
Intégration des matériaux et des processus : la structure de support principale doit être constituée de matériaux résistants à la corrosion-et subir un traitement de surface. Simultanément, des processus d’étanchéité minutieux doivent être mis en œuvre à tous les points de raccordement où une infiltration d’eau est possible.
Inspection et entretien réguliers : toute conception étanche a une durée de vie limitée. Un système d'inspection régulier doit être mis en place, en particulier après des événements météorologiques extrêmes tels que de fortes pluies et des typhons. Des contrôles doivent être effectués pour détecter le vieillissement et la fissuration des joints ainsi que le blocage des canaux d'eau, avec un entretien ou un remplacement en temps opportun.
Conformité aux règles de sécurité : L'ensemble de l'installation du système, y compris l'étanchéité, la mise à la terre et la pose des câbles, doit respecter strictement les règles de sécurité électrique. Des outils isolés doivent être utilisés et les méthodes de pose des câbles doivent éviter les dommages mécaniques et une immersion prolongée dans l'eau.
Un système de support photovoltaïque étanche scientifiquement conçu retarde efficacement la corrosion électrochimique des composants métalliques et maintient la résistance structurelle en isolant physiquement l'humidité. Simultanément, il réduit considérablement la probabilité de fuites et de courts-circuits en protégeant les points de connexion électrique et les voies de mise à la terre. Cette double protection améliore la durabilité et la sécurité de fonctionnement des centrales photovoltaïques dans des environnements difficiles, une mesure technique cruciale pour garantir le retour sur investissement tout au long du cycle de vie de la centrale. Par conséquent, lors de la sélection et de l’évaluation des systèmes de montage photovoltaïques, leurs performances d’étanchéité, de résistance à la corrosion et de sécurité électrique doivent être considérées comme un tout organique.
