Protection et entretien de vos panneaux solaires

Pourquoi est-il crucial de protéger vos panneaux solaires ?

Si les panneaux solaires constituent un investissement rentable à long terme, leur coût d'installation reste cependant toujours élevé (de 9 000 à 13 000 € pour une installation moyenne de 3 kWc et jusqu'à 22 000 € pour des installations plus puissantes). A ce titre, pour rentabiliser au maximum ce type d'équipement, il est nécessaire de les protéger pour prolonger leur durée de vie et a fortiori le temps pendant lequel ils produisent de l'énergie renouvelable "gratuite" une fois l'investissement rentabilisé.

En tant qu'équipement le plus souvent installé sur le toit, les panneaux solaires sont en effet particulièrement exposés aux aléas climatiques (UV, intempéries, vent, neige, gel, foudre) mais aussi à toutes sortes de débris susceptibles de provoquer des chocs ou dommages pouvant impacter le rendement voire nécessiter des réparations. Les composés liquides (principalement les intempéries ou la neige fondue) sont également susceptibles d’atteindre certains composants électroniques).

L'investissement dans la protection d’un panneau solaire : rentabilité et avantages

La protection d'un panneau solaire peut sembler superflue pour certains propriétaires. Il s'agit pourtant d'un investissement très important pour garantir une rentabilité à long terme et maximiser les avantages de l'énergie solaire.

Tout d'abord, la protection des panneaux solaires garantit une production d'énergie optimale. Les débris tels que la poussière, les feuilles, les petites branches et autres saletés peuvent s'accumuler sur vos panneaux et réduire considérablement leur efficacité. En nettoyant régulièrement vos panneaux et en éliminant ces obstructions, vous pouvez optimiser le rendement énergétique de votre installation solaire.

Une protection adéquate permet par ailleurs de prévenir les éventuels risques liés aux surtensions électriques ou aux courts-circuits. Les orages violents peuvent notamment entraîner des variations importantes au niveau du réseau électrique qui sont susceptibles d’endommager irrémédiablement vos équipements solaires si ceux-ci ne sont pas correctement protégés contre les pics de tension.

La protection des panneaux photovoltaïques permet enfin de prolonger la durée de vie de votre installation. En maintenant vos panneaux à l’abri des agressions extérieures, vous réduisez considérablement le risque d'usure prématurée ou de panne susceptible d’augmenter les coûts de maintenance et donc d’impacter la rentabilité de l’investissement sur le long terme.

Quelles sont les meilleures pratiques pour la protection des panneaux solaires ?

Il existe plusieurs solutions pour protéger vos panneaux solaires contre les éléments extérieurs et les aléas climatiques afin de garantir leur durabilité et leur performance optimale. Pour rendre compte de l’efficacité de ces différents dispositifs, un indicateur (dit “IPXY”) permet d’appréhender leur niveau de résistance par rapport aux éléments physiques ou solides (IPX) ou aux éléments liquides (IPY). Le premier chiffre détaille donc la protection contre les corps solides et le deuxième indique le niveau de protection contre la pénétration d’eau ou de liquide (exemple IP 54).

Différents niveaux de résistance constatés sur les panneaux solaires :

Indice IP	Indice IPX de protection contre les corps solides	Indice IPY de protection contre les corps liquides
0	Pas de protection	Pas de protection
1	Protection contre les corps solides de plus de 50 mm	Protection contre les chutes de gouttes d’eau
2	Protection contre les corps solides de plus de plus de 12,5 mm	Protection contre les chutes de gouttes d’eau avec un angle de 15° à la verticale
3	Protection contre les corps solides de plus de 1 mm	Protection contre les eaux pluviales jusqu’à 60° à la verticale
4	Protection partielle contre les dépôts de poussière visibles	Protection contre les projections d’eau avec un faible débit
5	Protection totale contre la poussière visible	Protection contre les projections d’eau avec un débit moyen
6	Protection contre la poussière microscopique	Protection contre les projections d’eau à forte pression
7	-	Panneau submersible jusqu’à 30 minutes
8	-	Submersible jusqu’à 1 mètre de profondeur
9	-	Résistance aux nettoyages sous forte pression et température élevée (exemple : nettoyage à haute pression).

Source EDF février 2024

Le parafoudre

En période orageuse, lorsqu'un éclair frappe à proximité d'une habitation, la foudre peut provoquer des surtensions susceptibles d'endommager le système électrique interne. Pour protéger votre installation solaire et le circuit électrique, il est recommandé d'installer un parafoudre au niveau du tableau électrique dans un coffret de protection. Ce dispositif permet de dévier l'énergie électrique excessive vers la terre, empêchant d'endommager les équipements électriques sensibles. Il protège également les appareils électroniques connectés au réseau solaire, tels que les onduleurs ou micro-onduleurs et les éventuelles batteries solaires.

En cas d'installation d'un parafoudre, celui-ci doit respecter la norme NF C15-100 qui fait figure de référence en matière d'installations électriques pour les particuliers. Si elle n’est pas indispensable pour une installation photovoltaïque, la mise en place d'un parafoudre est cependant obligatoire dans les "zones AQ2", considérées comme très sensibles aux orages.

La mise à la terre

La mise à la terre consiste à acheminer le courant électrique sous terre pour se prémunir de tout risque d'électrocution, de surtension ou de formation d'arc électrique. Cette mesure de sécurité protège à la fois les occupants du logement mais aussi les équipements.

Même si les installations photovoltaïques (panneaux et matériel servant à la conversion) disposent d’une isolation renforcée pour prévenir les différents risques électriques, l’usure naturelle des équipements et les intempéries peuvent conduire à une dégradation de l’isolation des composants. Ceux-ci deviennent alors avec le temps plus perméables aux risques de surtension ou d’arc électrique. La mise à la terre est donc une mesure de précaution nécessaire pour protéger son foyer et ses équipements dans la durée. Elle est de plus obligatoire pour toutes les installations photovoltaïques en vertu de la norme UTE C15 712.

La mise à la terre peut être réalisée soit par l'utilisation de griffes soit grâce à des câbles de terre et des vis auto-foreuses. Des fils conducteurs jaune et vert sont alors utilisés pour la matérialiser et ont pour but de diriger le courant électrique vers le sol au niveau d'un conducteur enfoui dans le sol et relié aux panneaux solaires et au coffret électrique. Ce conducteur doit être solidement fixé afin d'assurer une bonne connexion et une évacuation efficace des charges électriques.

Le coffret de protection

Un coffret de protection s’apparente à un boîtier qui abrite les différents composants électriques du système photovoltaïque, tels que les disjoncteurs, les fusibles et les interrupteurs. Il abrite le plus souvent un parafoudre permettant de faire disjoncter le tableau électrique en cas de risque potentiel.

En plus de sa fonction de protection contre la foudre, le coffret joue également un rôle d'intermédiation en faisant la jonction entre les panneaux solaires et le piquet de terre. Il garantit ainsi la sécurité électrique de l'ensemble de l'installation ainsi qu'une tension électrique adéquate pour l'ensemble du système photovoltaïque (câbles et composants électroniques).

Selon le type d'installation, il existe deux variétés de coffrets de protection pouvant être mis en place :

• un "coffret AC" (courant alternatif) pour les systèmes équipés de micro-onduleurs ;
• un "coffret AC/DC" (courant alternatif/courant continu) pour les panneaux solaires reliés à un onduleur central. Les coffrets de protection peuvent alors être placés avant (coffret DC) et/ou après l'onduleur (coffret AC). Le coffret DC est installé entre les panneaux solaires et l'onduleur. Le coffret AC, quant à lui, est positionné entre l'onduleur et le tableau électrique.

L’installation par un professionnel RGE

Pour minimiser les différents risques énumérés et sécuriser votre installation, la dernière précaution consiste à faire appel aux services d'une entreprise reconnue garant de l'environnement (RGE) pour l'installation. Doté d'une expertise technique de pointe reconnue et à même de vous apporter toutes les garanties légales, ce type de professionnel prend en compte toutes les normes de sécurité nécessaires pour ce type d'installation.

Il procède notamment le plus souvent à une étude de faisabilité (plan de calepinage) au préalable pour une installation sécurisée, aux normes en vigueur et répondant aux besoins du foyer.

Il peut ensuite vous assister dans le choix de matériaux de protection, des supports et des fixations au meilleur tarif et éventuellement vous conseiller sur la pertinence d'équipements de protection complémentaires comme par exemple des barrières coupe-vent.

Il se charge enfin des différents raccordements électriques pour un fonctionnement optimal du système.

Confier votre installation à un professionnel reconnu RGE vous assure une tranquillité d'esprit quant au rendement et à la fiabilité de vos panneaux solaires. Elle peut même dans certains cas être une condition nécessaire pour bénéficier d'aides financières à l'installation.

Que faire en cas d’incidents ?

En cas d'incidents avec votre installation photovoltaïque, il est indispensable de réagir rapidement pour minimiser les dommages au niveau des équipements et garantir le redémarrage de la production dans les meilleurs délais.

En premier lieu,  en cas d'autoconsommation avec revente du surplus, prenez soin d'avertir le fournisseur à qui vous revendez votre électricité (la plupart du temps EDF OA) de la mise en pause temporaire de la production pendant les travaux ou la maintenance.

Contactez ensuite un professionnel qualifié pour évaluer la situation et effectuer les réparations nécessaires le cas échéant. Ne tentez pas de résoudre le problème par vous-même au risque d'aggraver la situation ou pire de vous mettre en danger.

Pour cette intervention, vous pouvez être couvert par la garantie décennale de l'installateur si l'incident survient dans les 10 ans suivant la fin des travaux. Cette garantie prend notamment en charge les dommages liés à des vices cachés ou à des défauts de fabrication tels que des problèmes structurels, des problèmes d'étanchéité, des problèmes électriques ou tout autre défaut affectant la sécurité ou la solidité de l'installation.

Si l'installation a plus de 10 ans, vous pouvez tout de même contacter votre compagnie d'assurance pour connaître sa politique d'indemnisation en cas d'incident électrique nécessitant le remplacement de certaines pièces de l'installation.

Conseils pour l'entretien de vos panneaux solaires

L'entretien régulier de vos panneaux solaires est très important pour garantir leur bon fonctionnement et maximiser leur rendement sur le long terme. Voici quelques conseils pratiques pour assurer une maintenance efficace de vos installations solaires.

1. Assurez-vous que votre système solaire est bien protégé contre les intempéries et les surtensions électriques en prenant toutes les précautions évoquées précédemment à savoir la mise à la terre ainsi que l'utilisation d'un parafoudre adapté et d'un coffret de protection.
2. Vérifiez régulièrement l'état des câbles et des connecteurs électriques. Assurez-vous qu'ils soient en bon état, sans dommages apparents ou dégradations. De temps à autre, pensez à nettoyer les câbles et les connecteurs avec un chiffon sec afin d'éliminer toute saleté ou poussière accumulée ;
3. Surveillez attentivement l'état des cellules photovoltaïques. Veillez à ce qu'il n'y ait pas d'obstacles tels que des feuilles mortes, des branches ou tout autre élément susceptible de réduire la captation des rayons lumineux du soleil. La déperdition peut en effet être de l'ordre de 5 à 15 %, ce qui est loin d'être négligeable pour la rentabilité du système.
4. Faites appel à un professionnel certifié tous les 2 à 3 ans pour effectuer une inspection générale de votre système photovoltaïque. Au cours de sa visite, l'expert vérifie notamment l'état des joints, des câbles, de l'onduleur ou des micro-onduleurs, de la batterie, des tableaux électriques ou encore des coffrets de protection. Cette vérification permet d'identifier rapidement tout problème éventuel susceptible de nuire à la productivité de l'installation ;
5. Enfin, n'oubliez pas de surveiller régulièrement les performances de votre système photovoltaïque en vérifiant les données affichées sur l'onduleur ou le compteur de production. Si vous remarquez une baisse significative du rendement, elle peut être la conséquence d'un simple dysfonctionnement ou d'un problème technique.

Comment le nettoyage améliore le rendement de vos panneaux solaires ?

Le nettoyage régulier des panneaux solaires est essentiel pour maximiser leur rendement au quotidien. En effet, au fil du temps, ces équipements peuvent accumuler toutes sortes de saletés (poussière, feuilles, fientes d'oiseaux, etc.). Ces éléments peuvent obstruer la réflexion des cellules solaires en créant des zones d'ombrage et réduire considérablement leur capacité à convertir la lumière du soleil en énergie électrique.

Un panneau solaire propre permet à une plus grande quantité de lumière de pénétrer et d'être absorbée par les cellules photovoltaïques, ce qui se traduit au final par une production accrue d'électricité. Un nettoyage régulier peut également prévenir la formation de taches sur les panneaux qui réduisent ainsi leur transparence et les rendent plus opaques au rayonnement solaire.

Quand et comment réaliser le nettoyage de vos panneaux solaires ?

Idéalement, il est recommandé de procéder au moins deux fois par an (une fois au printemps et une autre en automne) au nettoyage de vos panneaux solaires. Cette fréquence peut cependant varier en fonction des conditions environnementales locales (pollution, végétation environnante, présence d'oiseaux, champs cultivés à proximité, etc.). De préférence, effectuez ce nettoyage le matin ou le soir ou en tout cas en dehors des périodes de forte chaleur pour éviter d’infliger un choc thermique à l’installation.

Pour effectuer un nettoyage efficace, commencez par éteindre votre système photovoltaïque avant toute intervention. Utilisez ensuite de l'eau tiède, de préférence déminéralisée, mélangée à un détergent doux pour éliminer la saleté accumulée sur les panneaux. Évitez l'usage de produits chimiques agressifs qui peuvent endommager la surface du verre ou l'étanchéité du cadre.

Utilisez une brosse souple, une raclette en caoutchouc ou un chiffon doux accroché à un balai télescopique pour frotter doucement la surface des panneaux et venir à bout des taches tenaces. Rincez abondamment avec de l'eau propre jusqu'à ce que tous les résidus aient disparu.

La protection panneau solaire face aux conditions climatiques extrêmes

En-dehors des équipements de sécurité déjà évoqués, d’autres précautions peuvent être prises pour protéger vos panneaux contre la survenance d’aléas climatiques extrêmes :

• Il convient de choisir un modèle adapté au climat régional et donc suffisamment robuste pour les zones les plus exposées aux intempéries. Vérifiez donc dans la description du fabricant le niveau de résistance des panneaux et des équipements (indicateur IP) ;
• Assurez-vous également que vos panneaux solaires sont solidement fixés à leur support avec des fixations robustes capables de résister aux vents forts ;
• Vous pouvez également utiliser des housses de protection temporaires à installer en prévision d’épisodes climatiques violents. Confectionnés en matériau résistant comme ceux utilisés pour l’industrie vestimentaire, elles protègent efficacement contre les intempéries et notamment les grêlons ;
• Vous avez également la possibilité d’appliquer du méthacrylate, un composé utilisé dans de nombreux plastiques, pour protéger efficacement les panneaux solaires contre les conditions climatiques extrêmes. Ce monomère dispose en effet de propriétés lui permettant de résister aux chocs en cas de grêle et dispose dans le même temps d'un niveau de transparence laissant passer les rayons lumineux du soleil ;
• Vous pouvez enfin construire une grille de protection autour des panneaux à l’aide d’un treillis en métal ou en PVC afin de protéger les panneaux contre les vents violents et la grêle. Assurez-vous cependant dans ce cas-là de choisir un matériau et un type de construction permettant le passage de la lumière.