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 Dossier - Juin-Juillet 2010

 Composants pour installations photovoltaïques : le nouvel eldorado


Erwan HildenbrandEdito

"L’installateur :  le maître d’œuvre 
de votre installation photovoltaïque"

Alors que potentiellement, 51 % des installations seraient non conformes, le décret tant attendu, instituant leur contrôle et une attestation de conformité du Consuel pour celles qui ne dépassent pas 250 kWc, a été publié le 23 mars. Toute la production électrique d’une installation repose sur le diagnostic, l’étude technique et les choix faits par l’installateur. Ainsi, celui-ci doit dimensionner correctement l’installation, garantir la qualité de son travail et conseiller/accompagner le client pour assurer la rentabilité future.

Bien dimensionner l’installation
Selon le type d’investissement projeté, privilégiant la qualité, un rendement élevé, ou le meilleur résultat financier, l’installateur doit dimensionner la superficie nécessaire, les onduleurs et tous les autres équipements électriques spécifiques pour optimiser l’installation dans le respect des normes en vigueur.

Les assurances
Pour éviter tout problème, le client s’adressera à un installateur agréé QualiPV, certification qui atteste qu’il répond bien aux critères de qualité, avec notamment l’obligation d’une garantie décennale (obligation réglementaire), l’engagement d’être audité, la validation de ses compétences et le respect de la charte qualité.

Conseil et accompagnement
Seul l’installateur connaît les besoins du client. Il assure de ce fait le relais entre ses souhaits et les produits des fabricants. Devant la lourdeur des procédures administratives, le client fait confiance à l’installateur pour gérer le dossier et les diverses autorisations. L’aboutissement d’un dossier prend en moyenne 6 mois.
Avant de choisir son installateur, le client vérifiera donc que ce dernier offre toutes les garanties nécessaires en n’oubliant pas le bien-fondé de sa réputation. L’investissement est conséquent, il mérite que soit pris tout le temps nécessaire en études avant la concrétisation de son projet.

Erwan Hildenbrand,
président du Synaip - Syndicat National des Installateurs Photovoltaïques

 


Composants pour installations photovoltaïques : le nouvel eldorado


L’offre de composants électriques AC et DC dédiés au marché photovoltaïque n’a jamais été aussi large. La demande en fort développement (certes sous perfusion), arrive même à créer la pénurie chez certains fabricants ! Tour d’horizon et rencontre avec les principaux acteurs...

 

Le développement le plus significatif est peut-être celui des coffrets AC et DC montés précâblés. Un premier niveau de solution clé en main à voir en détails.
Fabriqués en Allemagne, les coffrets de protection et de coupure AC et DC 3 kW de Phœnix Contact sont certifiés conformes au guide UTE C15-712 par le LCIE. Le coffret de protection 230Vac-16A est équipé d’un parafoudre type 2 et d’un disjoncteur-sectionneur différentiel 30 mA. Le coffret de coupure 600Vdc-16A est équipé d’un parafoudre type 2 et d’un inter-sectionneur 16 A. « Chaque coffret fait l’objet d’un test unitaire », ajoute Fabien Poulard, responsable marketing de Phœnix Contact. Ces coffrets, introduits en France depuis le début de l’année, sont distribués chez Sonepar et par certains comptoirs spécialisés en ENR, chez qui Phœnix Contact entend élargir sa présence.
Wieland, depuis 2 ans, propose des coffrets DC précâblés intégrant bornes de jonction, porte-fusibles ou disjoncteurs et parafoudres (systématiquement). Les coffrets AC (avec connecteurs RST ou presse-étoupe), embarquent bornes de jonction, parafoudre et inter-différentiel / porte-fusibles.


WagoEn février 2010, Wago a lancé des coffrets précâblés AC et DC, avec ou sans parafoudre, pour les installations résidentielles. « 80 % de nos ventes sont réalisés avec parafoudre », souligne José Cisneros, responsable du bureau d’études chez Wago. Les équipements sont dotés de connectiques à ressort et les coffrets de connecteurs DC MC4 (photo 1), Tyco ou de presse-étoupe, au choix. L’offre de coffrets reste sur-mesure pour les puissances supérieures à 3 kW. « Il est possible d’intégrer dans les coffrets une mesure de courant DC, par chaîne ou globalement... De même que des entrées/sorties avec coupleur, selon les besoins. »


Eaton dispose à son catalogue d’une offre de coffrets précâblés AC (inter-sectionneur ou disjoncteur), DC ou AC/DC double porte avec séparation. Ces coffrets sont fournis avec, au choix, une connectique MC3, MC4 ou Tyco Solar. « En marge de sectionneur classique 600 V, nous intégrons aussi dans les coffrets DC des inter-sectionneurs 1 000 V compacts issus de notre expérience industrielle de coupure de l’arc », ajoute Stéphane Egros, responsable marketing chez Eaton. En option, Eaton propose une bobine de déclenchement à distance pour couper l’inter-sectionneur à partir du TGBT, de même qu’un coffret spécifique pour réenclencher l’installation à distance. « Les sectionneurs DC intégrés dans les onduleurs ne suffisent pas, bien que le guide UTE C 15-712 actuel ne le précise pas. Par ailleurs, les coffrets doubles conviennent notamment lorsque l’onduleur est proche des panneaux, car le coffret DC doit être lui-même au plus prêt des capteurs. »


En complément de coffrets de protection avec parafoudres, DC (1 000 V) et AC IP66/IK08, pour applications domestiques (3 ou 5 kW), Weidmüller propose des produits pouvant accueillir jusqu’à 22 chaînes DC 900 V ou 200 A. Coté AC, les coffrets à façon sont réalisables jusqu’à 80 kW.µ.
Outre les parafoudres ABB Soulé-Hélita OVR conformes à la norme UTE C 61-740-51, ABB propose une offre relativement large en matière de protection : disjoncteurs 1 200 VDC, fusibles DC 1 000 V, inter-sectionneurs compacts 8 pôles 800 ou 1 000 VDC à ouverture et fermeture en charge... « Depuis février 2010, nous avons procédé à une recertification des produits », ajoute Remi Heidelberger, chef de produits marché photovoltaïque chez ABB.


CitelL’offre comprend aussi des coffrets DC avec parafoudre, montés-câblés 3 kW 20A / 600 V, 2 ou 3 chaînes. Les coffrets AC intègrent une protection foudre 10 ou 40 kA (photo 2). Au-delà de 3 kW ils sont réalisés sur demande. ABB dispose aussi de nouveaux relais de découplage réseau (toutes puissances), complétés bientôt par des contrôleurs d’isolement jusqu’à 1 000 VDC pour installation supérieure à 36 kW.


HagerHager porte son intérêt principalement sur le marché résidentiel, avec un coffret de coupure DC précâblé (parafoudre en option) et un autre de coupure AC avec parafoudre systématique. « En stock depuis juin dans la distribution, ces coffrets présentent un design qui s’intègre à notre GTL », ajoute Lionel Charlier, chef de produits protection et enveloppes habitat (photo 3). Hager lancera en juillet la vente seule de son interrupteur DC spécifique à coupure en charge de même que de nouveaux porte-fusibles et fusibles DC.
CitelLes spécialistes du parafoudre se lancent aussi dans les gammes de coffrets précâblés AC et DC 3 kW : Adee (concepteur de parafoudres à diodes Zehner) ou encore Citel (photo 4) avec une gamme DC adaptée aux tensions nominales de ligne jusqu’à Ucpv = 1 200 V.

 

Parafoudres de plus en plus spécifiques
Chez Adee, la protection parafoudre AC met en œuvre la technologie à diodes Zehner permettant d’assurer une tension de protection relativement basse par rapport à la tension de service. Par exemple, une protection à 800 V pour une tension de service de 400 V. « La norme applicable aux appareils sensibles demande de tenir 1 500 V... Mais sur un parafoudre à varistance, cette tension de protection de 1 500 V s’ajoute à la tension générée par la longueur du câblage... », explique Jérôme Marcuz, ingénieur parafoudre chez Adee. Même remarque coté DC. L’offre Fusadee à diode Zehner permet d’assurer une tension de protection de 1 700 V (tension de service 1 000 V) ou 2 100 V (tension de service 1 200 V)... Et non 4 kV pour les solutions à varistance.
« La future version du guide UTE C15-712 édigera que les parafoudres soient conformes au guide d’essai UTE C 61-740-51, précise Christian Macanda, responsable marketing et communication chez Citel. Nous lancerons prochainement une nouvelle gamme de parafoudre en réponse au nouveau guide. Ce dernier fixera 3 critères de choix quant au parafoudre DC : niveau de foudroiement, type d’installation et longueur de déploiement des chaînes. » 


Des onduleurs mieux adaptés au résidentiel
SMAAvec Sunny Boy HF (photo 5), SMA introduit sur le marché des onduleurs à séparation galvanique pour applications résidentielles. Quel intérêt ? Assurer la séparation galvanique, un haut rendement de conversion (96 % selon SMA) et un gain de poids (18 kg au lieu de 28 kg pour un modèle 2,3 kW). En entrée DC, l’onduleur peut être équipé de connecteurs Sunclix (développés avec Phœnix Contact).
SMA lance également une nouvelle version du Sunny Mini Central 7000HV (7 kW) intégrant les dernières normes relatives à la gestion du réseau (arrêté du 23 avril 2008). Cet onduleur, dédié aux projets industriels, permet de gérer la puissance réactive et d’apporter un support dynamique au réseau. Il s’adapte aussi bien aux panneaux à cellules cristallines qu’aux panneaux à couche mince. Le fabricant propose également sur le marché des onduleurs triphasés de 10 et 15 kW. Eric Magistrello, directeur commercial : « Nous travaillons avec un réseau de distributeurs spécialisés en énergies renouvelables. Quant à la filière électrique, notre offre est présente en France chez Rexel depuis 6 mois. Nous restons ouverts à tout élargissement et sommes prêts à échanger avec les distributeurs les plus impliqués... »


En mars dernier, Eaton a introduit en France ses onduleurs à refroidissement passif monophasés de 1,5 à 4,6 kW (rendement Euro de 95,5 % pour un modèle 2 800 W). Au second semestre 2010, la gamme sera complétée par des modèles 6, 12 voire 30 kW. Début 2011, l’offre atteindra 250 kW unitaire.
SocomecPrésent sur le marché avec son offre de sectionnement, coupure et protection depuis 3 ans (dont des produits DC spécifiques), Socomec compte parmi les fournisseurs d’onduleurs photovoltaïques depuis un peu plus d’un an (photo 6). « L’offre onduleurs comprend un modèle 3 kW résidentiel que nous proposons via les distributeurs spécialisés. Nous sommes en discussion à ce sujet avec les réseaux de distribution de la filière électrique, détaille Denis Sallée, directeur de l’activité Socomec Solar. Au-delà, nous proposons aux intégrateurs spécialisés des équipements jusqu’à 100 kW unitaires pour des installations jusqu’à 1 MW. » Socomec dispose de son propre laboratoire d’essais en Italie, permettant d’effectuer des analyses dynamiques de l’installation.


SiemensChez Siemens, l’offre d’onduleurs se compose de 2 gammes : Sinvert Solar PVS avec des puissances unitaires de 100 kW à 3 MW et Sinvert PVM (photo 7), une gamme légère et compacte de 10 à 20 kW unitaire. Ces onduleurs IP65 triphasés assurent un rendement de 98 %. « Nous abordons ainsi le segment de marché industriel et commercial jusqu’à 500 kW », précise Denis Lazzaroni, responsable de l’offre chez Siemens IADT. Les onduleurs Sinvert PVM intègrent une technologie de conversion à 2 étages, dont l’un d’eux entre en action lorsque la tension DC est relativement basse. Il est également possible de régler le niveau de cos phi.

 

Connectiques DC : attention à la compatibilité électrique
Multi-Contact, créateur des systèmes de connecteurs MC3 et MC4, bénéficie d’une large part de marché à l’échelle mondiale chez les fabricants de panneaux, d’onduleurs, de coffrets et aussi dans la distribution. « Nos connecteurs sont disponibles chez Rexel, Sonepar, Socoda... et chez les distributeurs spécialistes en ENR », souligne Alexandra Toumi, responsable communication et marketing de Multi-Contact. « Nous proposons aussi des câbles, des cordons, des boîtes de jonctions, ainsi que des embases. La technologie des connecteurs Multi-Contact est propre à la marque : notre système de contact à lamelles et différentes solutions de connectiques à douilles fendues ! En d’autres termes, la compatibilité mécanique ne garantit en rien une compatibilité électrique. D’ailleurs, le guide UTE C 15-712 précise clairement ce point. »


CAELe catalogue Solinq de CAE Groupe comprend un connecteur unipolaire IP67 pour câbles courant continu de 2,5 à 6 mm2 (photo 8) ainsi que les câbles et la pince à sertir. Depuis début mars, les connecteurs à contact argent (ou or en option), nécessitent un outil pour leur débrochage. « Selon des tests réalisés par le TÜV, ces connecteurs sont mécaniquement et électriquement compatibles avec les connecteurs MC4 de Multi-Contact », précise Cindy Ferry, responsable marketing du département Solinq de CAE Groupe.


Phœnix ContactDévoilé en février dernier sur Interclima+Elec et aujourd’hui disponible, le connecteur IP68 Sunclix de Phœnix Contact se monte sur un conducteur dénudé de 2,5 à 6 mm2, sans outillage (photo 9). « Grâce au raccordement à ressort, l’installateur s’affranchit de la pince à sertir et fiabilise la liaison avec le câble », explique Fabien Poulard. Non compatible avec d’autres marques de connecteurs, Sunclix dispose en standard d’un dispositif empêchant sont débrochage sans outil. Développé en partenariat avec SMA, le connecteur est proposé en entrée de ses onduleurs. Phœnix Contact lancera prochainement des solutions de dérivation... 


Lancée il y a 2 ans, la gamme de connecteur unipolaire PST40 de Wieland est électriquement compatible avec les connecteurs de MC4 de Multi-Contact, selon une certification TÜV.
Arnaud Gabel, responsable du marché photovoltaïque chez Wieland : « Nous proposons aussi un connecteur 40 A pour câble de section 10 mm2. Par ailleurs, après sertissage, l’enveloppe du connecteur reste démontable en cas d’erreur de montage. » Ces connecteurs sont verrouillables avec un système d’ergo, et sur-verrouillables avec un clip dont le démontage nécessite un tournevis.

 

Connectique AC
WielandPositionné sur le marché photovoltaïque depuis près de 6 ans, Wieland propose ses connecteurs RST IP66/IP68, pour la sortie AC des onduleurs (photo 10). « Ils sont intégrés chez SMA, Shuko, Conergy, Danfoss, Sputnik Engineering ou encore Matrix Power Systems, soit chez 70 % des constructeurs d’onduleurs », précise Arnaud Gabel. Ces connecteurs sont par ailleurs dans les tunnels, pour le raccordement de luminaires extérieurs ou festifs... Monophasée 3 pôles ou triphasée 5 pôles, l’offre RST (à visser ou à sertir) comprend un connecteur 25 A et en prévision pour l’automne 2010 une version 50 A.

 

Câbles DC : la réponse aux normes
CAE Groupe bénéficie de l’expertise du pôle manufacturing de TKH en matière de fabrication des câbles pour courant continu. « D’une section de 4 ou 6 mm2 en standard et jusqu’à 240 mm2 sur demande, nos câbles Solar sont certifiés par le TÜV, souligne Cindy Ferry. Doté d’une gaine sans halogènes et non-propagateurs de la flamme, ces câbles 1 000 Vcc résistent à une température jusqu’à 120 °C. » Sur commande, l’offre Solar comprend également des cordons préconnectés.
Connu sur le marché pour son offre de câbles mono conducteurs DC Energyflex (double certification UL et TÜV), Nexans lance actuellement sa nouvelle marque Keylios. Dédiée aux 3 segments du marché du photovoltaïque (résidentiel, tertiaire et fermes photovoltaïques), Keylios comprend les câbles Energyflex, mais aussi des câbles DC/AC cuivre ou aluminium ou des câbles haute température pour des applications spécifiques « Nous proposons aussi des coffrets de raccordement en limite de l’installation privée pour le résidentiel, ajoute Rémy Le Fur, responsable marketing énergies renouvelables. Pour les fermes solaires, l’offre comprend des barres cuivre, de la fibre optique ou des câbles bus pour pilotage des systèmes de tracking ou encore un système intelligent de commutation Fast Gigabit Ethernet (vidéo surveillance, contrôle à distance). Nous souhaitons adresser ce marché dans sa totalité. » Nexans entend également proposer des services sous la marque Keylios, tels que : monitoring et suivi en temps réel d’installation, simulation logicielle de choix de câbles, analyse du cycle de vie des câbles.

 


Fixer, protéger et identifier
HellermannTytonProfitant de son expérience dans les secteurs de l’industrie, de l’aéronautique et du ferroviaire, HellermannTyton propose depuis cette année une offre dédiée aux installations photovoltaïques en matière de fixation, protection et identification des câbles. Au catalogue : l’Accosteur (photo 13), un clip bord de tôle pré-assemblé et ne nécessitant aucun perçage et résistant aux UV, des gaines thermorétractables étanche contenant une colle thermofusible ou encore des plaquettes inox avec marquage en relief. « À cette offre, nous ajouterons bientôt des produits nouveaux dédiés », souligne Christian Goudet, directeur technique et marketing.


 

 

Contrôle et monitoring
Pour suivre la production énergétique d’onduleurs connectés ensemble par le port série (jusqu’à 20), Eaton propose un renvoi d’information vers un PC ou une station dédiée, voire un petit écran tactile. Et Stéphane Egros d’ajouter : « Nous allons déployer plus encore notre concept Xconfort, afin d’étendre ses capacités domotiques à la gestion de l’énergie. »
WeidmullerPour sa part, Weidmüller entend améliorer le rendement de l’installation photovoltaïque, diminuer les coûts de service et de maintenance grâce à la localisation rapide des pannes et à la centralisation des contrôles. Vincent Fievet, responsable du marché photovoltaïque : « Pour cela, nous proposons des solutions de contrôles complémentaires à celle des fournisseurs d’onduleurs ou de composants, tout en étant indépendant de leurs mesures. » Ainsi, Transclinic IP67 monté sur les panneaux (photo 11), mesure la tension du panneau et l’intensité de la chaîne. Le tout est transmis par radio. De quoi relever les performances sans monter sur le toit. Conçu pour le montage dans un coffret DC, Transclinic IP20 mesure tension et intensité pour chaque chaîne, ainsi que la température du coffret et l’état du parafoudre, et offre une entrée TOR.


Chauvin Arnoux lance actuellement sur le marché un appareil de mesure portable pour vérifier les mesures sur site instrumenté ou diagnostiquer les sites non-instrumentés. Le Greentest FTV100 permet de calculer le rendement des capteurs solaires et de l’onduleur. « Il suffira pour cela de placer les capteurs de mesure physique sur les panneaux pour mesurer températures et rayonnement, ainsi que les capteurs de courants sur circuits DC et AC, » explique Joël Pannetier, chef de produits appareils de puissance.
Wago s’intéresse pour sa part aux installations photovoltaïques sous l’angle de l’acquisition de données, de la surveillance, du diagnostic et du contrôle commande. L’offre To-Pass comprend 2 modems. Un modèle quadribande GPRS/GSM communicant par réseau TCP/IP et supportant tous les appels de données GSM/CSD arrivant ou partant ainsi que les SMS. Un second modem, routeur GPRS/VPN pour réseau Ethernet industriel, regroupe en un seul appareil un modem radio GPRS/ EDGE, un routeur VPN et un pare-feu.

 Tableau fabricants

 

Un kit prêt-à-poser
LegrandCet été, Legrand proposera un kit photovoltaïque clé en main (hors capteurs) pour les installations résidentielles. Vendu comme « prêt-à-poser » (photo 12), ce kit 3 kW crête regroupe sous une référence unique : un coffret IP65 AC / DC avec séparation (inter-sectionneur, parafoudre débrochable, connecteurs type MC4), l’onduleur 3 kW (marque Power One série Aurora) et les cordons et la signalétique autocollante. « Nous lançons aussi des coffrets 3 kW précâblés DC 600 ou 800 V et AC. Ces coffrets intègrent d’office des parafoudres, précise Fabienne Hérault, responsable de l’offre chez Legrand. Pour les installations tertiaires, notre offre de composants de protection et de coupure à la carte est complétée par des onduleurs 6 et 14 kW. » Dès septembre, Legrand dispensera les formations relatives à son offre.
Sur la partie AC, Legrand intègre des inter-différentiels type à haut pouvoir immunitaire (HPI), afin d’éviter les déclenchements intempestifs.

Michel Laurent

 

Site internet des fabricant cités dans le tableau :

ABB - ADEE - AGI-ROBUR - AMPHENOL INDUSTRIAL
CAE GROUPE - CHAUVIN ARNOUX - CITEL - EATON
FERRAZ - FINDER - HAGER - HELLERMANNTYTON
KLAUKE - LEGRAND - MULTI-CONTACT - NEXANS
PHOENIX CONTACT - RTONE - SIEMENS - SMA
SOCOMEC - WAGO - WEIDMULLER - WIELAND

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