Les informations accompagnant le système SolarStyl® sont disponibles en cliquant sur les onglets suivants
- Propriété physique des matériaux
- Energie grise et recyclage
- Thermique SolarStyl®
- Certification
- Brevets et marques
Propriétés physiques des matériaux
Les aciers
Les aciers ferritiques du cadre SolarStyl® ont été choisis pour leur coefficient de dilatation et leur résistance à la corrosion.
L’acier ferritique K44 d’Aperam Stainless a un coefficient de dilation de 10,6.10-6/K, proche de celui du verre du module photovoltaïque. On peut alors coller le verre du module photovoltaïque sur l’acier du cadre en choisissant une colle qui accommodera les faibles écarts de coefficients de dilatation. Ceci contribue à donner aux modules photovoltaïques SolarStyl® des propriétés mécaniques exceptionnelles.
Par ailleurs, l’usage de cet acier offre un excellente résistance à la corrosion et permet d’installer ces modules photovoltaïques en bord de mer ou proche d’environnements industriels, sans dégrader l’esthétique du système.
Enfin, les aciers ferritiques ont une mauvaise conductivité thermique, ce qui permet de limiter les échanges de chaleur entre l’extérieur et l’intérieur des bâtiments.
La colle
La colle est fournie par la société Sika (CH). Il s’agit du Sikasil AS-785, réputé pour son excellente adhésion sur la plupart des supports, ses très bonnes propriétés mécaniques et sa souplesse sur une large gamme de températures.
Les rails et traverses
Selon les cas, les rails et traverses sont fabriqués en acier ferritique lorsqu’ils sont visibles ou en acier galvanisé, éventuellement peint, lorsqu’ils sont invisibles.
Pour les aciers galvanisés, la préférence est d’utiliser l’acier Magnélis d’ArcelorMittal.
Energie grise et recyclage
Énergie grise
L’énergie grise est la somme de toutes les énergies nécessaires pour produire les biens ou les services lors de la construction des bâtiments. (Extraction des minerais et matières premières, le transport, la fabrication, l’assemblage, l’installation, le démontage, la déconstruction)
Une maison moyenne actuelle a une énergie grise de 700 000 à 1 million de kWh.
L’énergie grise de quelques matériaux minéraux
- Béton : 140 à 220 kWh/tonne
- Ciment : 1800 kWh/tonne
L’énergie grise de quelques métaux
- Tôle d’acier : 7 300 kWh/tonne
- Tôle d’aluminium : 70 370 kWh/tonne
Empreinte carbone
- Acier inoxydable : 6,15 kg CO2/kg
- Aluminium dont 33% recyclés : 8,24 kg CO2/kg
L’utilisation d’acier pour la conception du système est donc un net avantage par rapport à l’utilisation d’aluminium.
Par m² installés il faut 4kg d’acier inoxydable pour la fabrication des cadres des modules et 4 kg d’acier galvanisé pour la fabrication des rails et traverses.
Recyclage
Durable, l’acier est un des matériaux le plus recyclé au monde. Son recyclage infini, sans perte de qualité, permet des économies de matières premières, la réduction significative de l’impact environnemental dans le processus de fabrication des produits, et de bonnes performances écologiques.
Exemple des matériaux utilisés dans l’industrie photovoltaïque
Le verre représente environ 80 % du poids d’un panneau. Il est récupéré et mélangé à du verre de récupération standard pour fabriquer des produits à base de fibre de verre ou des produits d’isolation et, en partie, dans des produits d’emballage en verre.
Métaux (Acier & Cuivre) Les métaux ferreux et non ferreux sont utilisés pour les connectiques et l’encadrement. Les métaux constituent environ 10 % du poids total d’un panneau photovoltaïque.
Lorsqu’on fabrique 1 tonne d’acier à partir d’acier recyclé, on économise 1 tonne de minerai de fer, 0,5 tonne de charbon et d’un point de vue énergétique, 120 kg de pétrole brut, soit l’équivalent de 9 mois de consommation énergétique d’un habitant.
Les plastiques utilisés pour les connexions, les câbles, les ruptures de pont thermique sont recyclés dans la fabrication de matériaux de construction.
Les semi-conducteurs ne représentent qu’une infime partie du poids d’un panneau solaire, entre 1 et 2 %.
Avantages thermiques de SolarStyl®
Thermal benefits of SolarStyl®
Le système SolarStyl® présente des avantages en termes de performances thermiques.
- Les aciers du système SolarStyl® ont une faible conductivité.
- Les échanges thermiques se font au travers de bandes métalliques de faible section.
- La surface installée en photovoltaïque est étanche à l’air.
Ainsi la surface photovoltaïque, posée sur une façade aveugle, crée une colonne de ventilation qui peut être fermée par exemple la nuit pour créer une bulle d’air isolante.
Cette observation a été analysée par le centre de recherche belge CRM Group, en 2013, ce qui a conduit aux conclusions suivantes dont les hypothèses de calcul sont données dans le document joint.
- En été, l’échauffement du bâtiment serait diminué de 60% le jour et de 40% la nuit.
- En hiver, le refroidissement du bâtiment serait diminué de 40% le jour et de 30% la nuit.
Air chaud
Hot air recovery
SolarStyl® est un système étanche à l’air et à l’eau.
L’étanchéité à l’air peut être utilisée pour récupérer l’air qui s’est échauffé au contact de la face arrière des modules photovoltaïques.
L’air peut être aspiré en haut du toit et réinjecté dans la ventilation double flux du bâtiment. On fait ainsi une récupération substantielle d’énergie.
Exemple installation de récupération d’air chaud en haut de la toiture
Certifications
Greenkraft Expertise. greenkraft.expertise@gmail.com
Greenkraft Expertise est une société française experte auprès des tribunaux, confrontée aux malfaçons récurrentes et des défauts d’installation des systèmes de pose de modules photovoltaïques. Greenkraft Expertise livre son analyse du système SolarStyl® et conclut :
« Le dispositif constructif SOLARSTYL®, de par sa préfabrication en usine, permet d’échapper aux causes connues et récurrentes de malfaçons des champs photovoltaïques domestiques, et de ne plus dépendre de la compétence ou de la maîtrise du poseur pour le respect des normes en toiture. De plus, la sécurité passive des panneaux en cas d’incendie va au delà des normes imposées et renforce la sécurité (en cas d’incendie, les câbles insérés dans les cadres se mettront en court-circuit par fonte des isolants).
Au plan de la longévité des installations, la possibilité de remplacer les diodes des boîtes de jonction sans dépose intégrale des panneaux est une réelle facilité de maintenance.
Enfin l’usage d’une visserie appropriée, dont des vis antivols, imposée dans le kit, renforce la sureté d’usage. »
Le rapport de synthèse peut être chargé ci-dessous.
solarstyl-avis-technique-sddca-00-aTélécharger
Étanchéité et résistance aux vents. Test EAV
Le groupe Ginger-CEBTP a réalisé un test d’étanchéité de la structure SolarStyl®. Dans ce cas, un ensemble de 6 modules a été soumis à des vents violents (225 km/h) soufflant en rafale. Simultanément des buses d’injection d’eau sous pression arrosaient le module du bas vers le haut pour tester l’étanchéité des tuiles photovoltaïques SolarStyl®.
Ensuite, des essais de résistance simulant la dépression générée par des ouragans ont été faits.
Les conclusions sont les suivantes :
- Essai de perméabilité à l’air
- Pression 600 Pa Fuite d’air : 9,6 m3/h/m²
- Dépression 600 Pa Fuite d’air : 9,3 m3/h/m²
- Essai d’étanchéité à l’eau
- Débit 1200 l/h
- Jusqu’à 2500 Pa de pression. Aucune fuite d’eau constatée.
- Essai de résistance au vent
- Pression extrême 3000 Pa. Pas de déformation plastique de la structure.
- Essai de ruine du système SolarStyl®
- A 4700 Pa, en dépression, le système SolarStyl® n’a aucune déformation plastique.
essais-air-eau-vent-ginger-cebtpTélécharger
Simulations numériques
Lors d’une simulation numérique, le système SolarStyl® a été soumis à une pression de 5400Pa qui « correspond » à un vent de 340km/h ; cette pression est dans tous les cas supérieure aux préconisations de l’Eurocode (même pour les conditions « DOM-TOM » pour lesquelles un coefficient de 1,65 est appliqué sur le vent), qui sont de 4332 Pa en appui et 5049 Pa en arrachement.
Les simulations confirmées par les essais nous disent, que sous ces pressions, les contraintes dans les matériaux, composant le système SolarStyl®, sont toujours inférieures aux limites élastiques des matériaux utilisés (acier, colle, verre et plastique).
etude-maccs_solarstylTélécharger
Centre Scientifique et Technique du Bâtiment. CSTB
Le système SolarStyl® a reçu un « Pass Innovation » du CSTB en 2010. Cependant, la complexité des certifications et leur coût amènent les maîtres d’ouvrage et architectes à assurer eux-mêmes le système SolarStyl® ou alors à réaliser un ATEX.
Pour simplifier, la tâche SolarStyl® sera l’objet d’une certification via une enquête de technique nouvelle. (ETN)
Brevets et marques
Brevets
Le système SolarStyl® est protégé par plusieurs brevets :
- Structure de montage de panneaux photovoltaïques.
- Bâti de support pour panneaux photovoltaïques.
- Bâti de support amélioré.
- Dispositif de connexion de modules photovoltaïques.
- Bac végétal.
Par ailleurs d’autres brevets sont en cours de dépôt pour augmenter la protection.
Marques
La marque SolarStyl® et le logo sont déposés dans de nombreux pays.
