Cet article décrit les procédures de maintenance pour les systèmes photovoltaïques, y compris les onduleurs, les contrôleurs de charge, les panneaux PV et les batteries.
Une maintenance régulière garantit le fonctionnement efficace et la longévité des systèmes photovoltaïques (PV). Cela inclut la vérification des onduleurs, des contrôleurs de charge, des panneaux PV et des banques de batteries sur une base programmée. En effectuant des tâches de maintenance routinières telles que l’inspection des défauts, le nettoyage des composants et la vérification des mesures du système, les utilisateurs peuvent maximiser les performances et la fiabilité de leur système PV. Cette approche proactive de la maintenance aide à prévenir les problèmes, garantit la sécurité et prolonge en fin de compte la durée de vie du système PV, contribuant ainsi à son efficacité globale dans la génération d’énergie renouvelable.
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Les systèmes PV nécessitent en réalité très peu de maintenance une fois qu’ils sont opérationnels. Toutefois, la mise en œuvre d’un bon programme de maintenance garantira un fonctionnement sûr et efficace du système. Le tableau 1 présente un calendrier de maintenance suggéré.
Tableau 1. Un calendrier de maintenance suggéré pour un système PV.
Calendrier de Maintenance | |||
Fréquence | Élément à Vérifier | À Vérifier | Actions à Entreprendre |
Quotidiennement | Onduleur(s) | Vérifiez tout défaut affiché sur l’écran ou indiqué par des LED. | Utilisez le manuel du propriétaire pour déterminer le défaut et la manière de le corriger. |
| Contrôleur(s) de Charge | Vérifiez tout défaut affiché sur l’écran ou indiqué par des LED. | Utilisez le manuel du propriétaire pour déterminer le défaut et la manière de le corriger. |
Mensuellement | Mesures du Système | Vérifiez les données de sortie du système. | Enregistrez les relevés du compteur. |
| Panneau PV | Vérifiez si les panneaux sont fortement encrassés par des feuilles, des déjections d’oiseaux et de la pollution atmosphérique. | Nettoyez le panneau avec de l’eau et un savon doux. Utilisez une éponge ou un autre outil de nettoyage doux. Évitez d’utiliser des brosses ou d’autres objets qui pourraient rayer la surface du module. |
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| Vérifiez que tous les modules sont correctement fixés. | Fixez tous les modules lâches. |
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| Vérifiez que le support de montage, s’il est utilisé, est solidement fixé à la structure. | Fixez toutes les parties lâches du système de support. |
Tous les six mois | Boîte de combinaison PV | Vérifiez l’enceinte pour voir si des quantités dommageables d’humidité y pénètrent. | Nettoyez l’enceinte et appliquez un nouveau joint d’étanchéité ou remplacez l’enceinte. |
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| Vérifiez l’enceinte pour des insectes. | Évacuez les insectes de l’enceinte. |
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| Vérifiez les fusibles ou les disjoncteurs. | Remplacez les fusibles grillés ou réinitialisez les disjoncteurs déclenchés. |
| Parafoudres (côté DC et AC) | Vérifiez si les parafoudres fonctionnent.
Remarque : Vérifiez également après chaque orage. | Remplacez les parafoudres défectueux. |
| Câblage | Vérifiez les zones brûlées, l’isolation cassée et les autres dommages à l’isolation. | Réparez ou remplacez tout câblage défectueux. |
Chaque trois à quatre ans | Mesures du Système | Répétez la séquence de mesures utilisée lors de la mise en service initiale du système PV. | Cela doit être fait uniquement par un professionnel qualifié en installation de systèmes PV, de préférence celui qui a initialement installé le système. |
| Équipement tel que contrôleurs et onduleurs situés à l’extérieur | Vérifiez les enceintes pour voir si des quantités dommageables d’humidité y pénètrent. | Nettoyez l’enceinte et appliquez un nouveau joint d’étanchéité ou remplacez l’enceinte. |
La maintenance des systèmes PV est recommandée annuellement, bien que des vérifications plus fréquentes puissent être bénéfiques. La maintenance annuelle devrait inclure des inspections complètes des connexions mécaniques et électriques, des tensions et des courants des circuits sources, des électrolytes de batteries (si applicable) et de la programmation des contrôleurs de charge et des onduleurs.
Étant donné qu’il y a moins de composants dans le système, les systèmes PV raccordés au réseau nécessitent moins de maintenance que les systèmes PV autonomes. Les systèmes hybrides nécessitent généralement également plus de maintenance routinière qu’un système PV raccordé au réseau. Il est toujours bon de suivre les procédures de maintenance suggérées dans les guides d’installation du fabricant.
Panneaux et Modules PV
Les panneaux PV nécessitent peu de maintenance. Étant donné que le salissement peut se produire au fil du temps, les modules peuvent devoir être nettoyés. Utilisez de l’eau et un détergent doux pour nettoyer les modules PV. N’utilisez pas de solvants ou de détergents puissants qui pourraient endommager la surface du module. Les boîtes de jonction sur les modules doivent être vérifiées périodiquement pour s’assurer qu’elles sont toujours étanches. Vérifiez également s’il y a des ombres causées par une nouvelle croissance et, si nécessaire, taillez les branches d’arbres ou d’autres végétaux pour éliminer l’ombre. Vérifiez toujours auprès du propriétaire du bâtiment avant de procéder à une quelconque taille.
Batteries
Lors de l’examen des batteries, il est crucial d’utiliser une protection oculaire et faciale, des gants en caoutchouc et un tablier en caoutchouc. De plus, gardez de l’eau et du bicarbonate de soude (pour les batteries au plomb-acide) à proximité pour neutraliser toute éventuelle fuite d’acide.
Lorsque vous entretenez des batteries, la première chose à faire est de vérifier leur état de charge. Utilisez un hydromètre pour des batteries au plomb-acide non scellées. Un hydromètre est utilisé pour évaluer la densité spécifique de l’électrolyte à l’intérieur des cellules de la batterie. Les bouchons des cellules sont retirés, et l’électrolyte est aspiré dans l’hydromètre pour la mesure. Cet appareil comprend un flotteur qui flotte plus haut avec une densité spécifique plus élevée et plus bas avec une densité spécifique plus faible. Une différence significative de densité parmi les cellules indique une cellule défectueuse. Si la densité spécifique reste inchangée malgré une période de charge standard suivie du remplissage de la cellule avec de l’eau distillée et de l’application d’une charge d’égalisation, la cellule ou la batterie doit être remplacée.
En plus de vérifier la densité spécifique des cellules de la batterie, il est important de vérifier les tensions et les courants de la batterie. Utilisez un multimètre pour mesurer la tension. Faites fonctionner les charges du système pendant plusieurs minutes pour stabiliser la tension de la batterie. Débranchez la batterie et la charge du panneau PV avant de prendre les mesures de tension. Ne mesurez pas la tension lorsque les batteries sont en charge ou en décharge. Les tensions des batteries raccordées en série doivent être les mêmes à quelques dixièmes de volt près, tandis que les courants des batteries raccordées en parallèle doivent être les mêmes à environ 5 % près lors de la charge et de la décharge. Si ces critères ne sont pas respectés, toutes les connexions de batterie doivent être inspectées. De plus, les longueurs des câbles de batterie doivent être vérifiées pour éviter une charge et une décharge inégales causées par des longueurs de câbles variables.
Les batteries Nicad et à électrolyte liquide scellé (VRLA) nécessitent le moins de maintenance annuelle. Vérifiez les connexions des bornes, les boîtiers, l’aération et le câblage tous les six mois. Les batteries au plomb-acide à ventilation liquide nécessitent le plus de maintenance. Une plus grande quantité de gaz impliquerait l’ajout d’eau distillée. Lorsqu’elles sont continuellement sous-charge, ces batteries sont sujettes à une stratification acide au fond d’une cellule. La déstratification peut se produire avec un léger surcoulage. Une maintenance réduite peut provenir de bouchons de ventilation de batterie à recombinateur ou à convertisseur catalytique qui capturent l’hydrogène et le recombinent avec de l’oxygène pour former de l’eau. L’eau est automatiquement retournée à l’électrolyte.
Contrôleurs de Charge et Onduleurs
Entretenir un onduleur ou un contrôleur de charge est relativement simple. La plupart des fabricants indiquent une procédure de maintenance dans le manuel d’installation de leurs produits. Certaines procédures de maintenance suggérées sont évoquées dans les deux paragraphes suivants.
Il est recommandé chaque mois, ou plus souvent si nécessaire, d’inspecter le conduit d’air d’admission et le ventilateur de refroidissement pour l’accumulation de saleté et de débris. Une accumulation de saleté et de débris dans le conduit et le ventilateur de refroidissement diminue leur capacité à transférer la chaleur des dissipateurs thermiques que l’on trouve souvent sur les onduleurs et les contrôleurs de charge. Retirez et nettoyez le conduit d’air et le ventilateur de refroidissement si des débris sont présents. Nettoyez également la poussière et les débris des ailettes du dissipateur thermique afin qu’ils fonctionnent plus efficacement.
À intervalles de six mois (plus souvent si nécessaire), inspectez les joints de porte de l’enceinte. S’ils sont endommagés, remplacez-les par un joint en mousse équivalent. Vérifiez l’état de tous les câbles et connexions à l’intérieur des appareils. Inspectez les dommages causés par des températures élevées. De plus, les terminaisons et connexions doivent être examinées pour détecter des signes de corrosion. Assurez-vous que toutes les connexions mécaniques soient suffisamment serrées et vérifiez que les surfaces de conduction soient propres et exemptes de corrosion. Au fil du temps, les connexions électriques mécaniques peuvent se desserrer, principalement en raison du cycle thermique pendant le fonctionnement normal. À mesure que ces connexions se relâchent, l’impédance à la connexion augmente, ce qui peut entraîner des incendies et endommager des composants. Inspectez également s’il y a de la saleté et des débris accumulés dans l’enceinte de l’onduleur ou du contrôleur de charge et aspirez soigneusement toute poussière ou débris présents.
Conclusions
La maintenance minutieuse des systèmes photovoltaïques est essentielle pour garantir une performance et une fiabilité continues. Suivre les calendriers et procédures de maintenance recommandés pour les onduleurs, les contrôleurs de charge, les panneaux PV et les banques de batteries assure un fonctionnement efficace du système au fil du temps. Une maintenance régulière contribue à identifier et résoudre rapidement les problèmes, réduisant ainsi les temps d’arrêt potentiels et optimisant la production d’énergie. De plus, une maintenance appropriée améliore la sécurité, prolonge la durée de vie des systèmes PV et contribue finalement à l’adoption généralisée et à l’efficacité des solutions d’énergie renouvelable pour alimenter diverses applications dans les installations commerciales et industrielles.