Systèmes de montage photovoltaïques sur toiture (également appelésstructures de support PVLes systèmes de fixation constituent les éléments essentiels reliant les panneaux solaires aux toitures des bâtiments. Leur conception et leur choix déterminent directement la sécurité, le rendement énergétique et la durée de vie du système. Nous détaillons ci-dessous les fonctions principales et les méthodes de mise en œuvre de ces systèmes de fixation selon trois axes : la stabilité structurelle, le réglage de l’angle d’inclinaison et la résistance aux charges de vent et de neige.

1.Stabilisation : Transfère toutes les charges des modules photovoltaïques (y compris leur poids propre, les charges dues au vent et à la neige) à la structure du toit (panneaux de toiture, poutres, murs), garantissant ainsi que le toit lui-même n'est pas surchargé.

Prévenir les déplacements et l'effondrement：Le système de montage est solidement ancré à l'aide de boulons, d'ancrages encastrés, de contrepoids ou de dispositifs d'ancrage afin d'éviter tout déplacement, basculement ou effondrement en cas de vents violents, de tremblements de terre ou d'activités de construction.

Matériaux et protection contre la corrosion : Les matériaux couramment utilisés comprennent l’acier galvanisé à chaud, l’alliage d’aluminium ou l’acier inoxydable. Un revêtement galvanisé à chaud d’une épaisseur ≥ 60 µm (≥ 80 µm dans les zones côtières) prévient la corrosion et prolonge la durée de vie des supports.

L'ancrage peut être réalisé par : - Pré-encastrement d'ancrages en acier dans la charpente du toit, avec fixation des supports par boulonnage ; - Placement de contrepoids en béton ou en métal sous les supports pour appliquer une pression gravitationnelle sur le toit (convient lorsque la pénétration du toit est interdite) ; - Perçage de la couche d'étanchéité du toit à l'aide de manchons étanches, permettant aux boulons de pénétrer directement dans la charpente pour une transmission de charge optimale.

2.Réglage de l'angle d'inclinaison (optimisation de l'efficacité de la production d'énergie)

Angle d'inclinaison optimal : L'angle d'inclinaison des modules photovoltaïques détermine la quantité de rayonnement solaire qu'ils reçoivent. Cet angle optimal varie selon la région et la saison, généralement entre 15° et 30°.

- Fixé Système de montage inclinable: Comprend un réglage unique de l'angle d'inclinaison, offrant une structure plus simple et un coût inférieur.

- Réglable Système de montage inclinablePermet un réglage précis via des boulons, des mécanismes hydrauliques ou électriques, adapté aux ajustements saisonniers ou aux besoins spécifiques (par exemple, en cas d'obstruction du toit).

Les systèmes de montage en azimut (orientation) permettent également une orientation optimale vers le sud (hémisphère nord) ou vers le nord (hémisphère sud) afin de maximiser la production d'énergie annuelle.

Prévention de l'ombrage des modules : Une conception appropriée de l'angle d'inclinaison et de l'espacement de montage empêche l'ombrage entre les modules, améliorant ainsi la puissance de sortie globale.

3.Résistance au vent et à la neige (adaptation aux climats extrêmes)

Charge due au vent : La pression du vent génère des forces horizontales et verticales sur la structure porteuse. Celle-ci doit présenter une résistance suffisante à la flexion et au cisaillement pour éviter tout déplacement ou rupture structurelle lors de vents violents (par exemple, typhons, tornades).

Charge de neige：Le poids de la neige engendre des charges statiques verticales, particulièrement dans les régions nordiques ou de haute altitude. Les systèmes de fixation doivent présenter une capacité de charge adéquate et intégrer des angles d'inclinaison pour faciliter l'évacuation naturelle de la neige.

Prévention des vibrations et de la résonance : Les grands champs photovoltaïques peuvent vibrer sous l’effet du vent. La rigidité et l’amortissement du système de montage doivent prévenir les ruptures par fatigue dues à la résonance.

La conception des systèmes de montage photovoltaïques en toiture doit concilier sécurité structurelle, rendement énergétique et adaptabilité climatique. Un choix judicieux des composants, une installation conforme aux normes et des inspections de maintenance régulières garantissent la solidité du système photovoltaïque et son fonctionnement sûr, fiable et efficace tout au long de son cycle de vie.