Si les toitures résidentielles en tuiles sont souvent les premières images qui viennent à l’esprit, l’installation de panneaux photovoltaïques sur des structures plus spécifiques, comme les charpentes métalliques, gagne en popularité.
En France, on observe une croissance de plus de 20% par an des installations solaires sur toitures, soulignant le potentiel immense de ces surfaces. Comprendre les spécificités de la fixation de panneaux solaires sur une charpente métallique est donc essentiel pour tout projet d’envergure, garantissant à la fois sécurité, durabilité et performance. Ce guide vous apportera toutes les clés pour aborder sereinement cette opération technique.
Peut-on installer des panneaux solaires sur une charpente métallique ?
Oui, il est tout à fait possible d’installer des panneaux solaires photovoltaïques sur une charpente métallique, et c’est même une solution très avantageuse dans de nombreux cas. Les charpentes métalliques, par leur conception robuste, offrent une excellente résistance structurelle, capable de supporter le poids additionnel des panneaux et des systèmes de fixation, ainsi que les contraintes liées au vent et à la neige.
Ces structures sont particulièrement adaptées aux bâtiments de grande taille tels que les entrepôts, les usines, les hangars agricoles, les supermarchés ou encore les bâtiments tertiaires. Leur vaste superficie permet d’installer un grand nombre de panneaux, optimisant ainsi la production d’énergie.
Cependant, l’installation sur charpente métallique présente des enjeux spécifiques qui nécessitent une expertise particulière. La sécurité est primordiale : il faut s’assurer que la structure existante peut supporter la charge supplémentaire et que les fixations sont adaptées au matériau de la toiture (souvent du bac acier ou des tôles ondulées).
Une étude préalable de la charpente par un bureau d’études techniques est souvent indispensable pour valider sa capacité portante et garantir la pérennité de l’installation. Les spécificités de la fixation de panneau solaire sur du bac acier sont notamment à prendre en compte, car ce type de couverture est très courant sur les charpentes métalliques.
Quels systèmes de fixation utiliser ? <
La réussite d’une installation solaire sur charpente métallique repose en grande partie sur le choix et la qualité des systèmes de fixation. Il existe plusieurs solutions, adaptées aux différents types de couvertures et aux exigences spécifiques de chaque projet.
Rails en aluminium
Les rails en aluminium sont le système le plus couramment utilisé pour la fixation de panneau solaire sur une charpente métallique. Ces rails sont fixés directement sur la toiture, parallèlement ou perpendiculairement aux ondes du bac acier ou aux pannes de la charpente. Les panneaux solaires sont ensuite boulonnés sur ces rails à l’aide de brides. L’aluminium est privilégié pour sa légèreté, sa résistance à la corrosion et sa durabilité. Ce système assure une répartition homogène du poids et une excellente tenue face aux intempéries.
Crochets et brides spécifiques
Pour les toitures en bac acier, des crochets ou des brides spécifiques sont conçus pour se clipser ou se visser directement sur les nervures du bac. Ces éléments permettent de créer des points d’ancrage solides sans avoir à percer la toiture dans la mesure du possible, ce qui minimise les risques d’infiltration et préserve l’étanchéité. Ces crochets servent ensuite de support pour les rails en aluminium sur lesquels les panneaux seront fixés. En matière de fixation de panneau solaire sur bac acier, cette méthode est particulièrement appréciée pour sa rapidité de mise en œuvre et sa fiabilité.
Kits pour toiture bac acier
Il existe des kits de pose de panneau solaire sur bac acier prêts à l’emploi, spécialement conçus pour ce type de couverture. Ces kits incluent l’ensemble des éléments nécessaires : rails, fixations spécifiques pour bac acier (pinces à joint debout, étriers pour ondes trapézoïdales, etc.), brides de serrage des panneaux, et visserie. L’avantage de ces kits est qu’ils sont optimisés pour assurer une installation sécurisée et conforme aux normes, simplifiant ainsi le processus pour les installateurs. Ils sont souvent accompagnés de guides d’installation détaillés.
Comment fixer des panneaux solaires sur une charpente métallique ?
La fixation de panneau solaire sur une charpente métallique est une opération qui demande rigueur et professionnalisme. Voici les étapes principales du processus :
1. Étude préalable et dimensionnement
Avant toute installation, une étude approfondie est réalisée. Elle comprend une analyse de la structure de la charpente métallique par un bureau d’études pour s’assurer de sa capacité à supporter la charge supplémentaire. Le dimensionnement de l’installation est également effectué, prenant en compte la consommation électrique visée, l’ensoleillement de la région, l’orientation et l’inclinaison de la toiture.
2. Préparation de la toiture
La toiture doit être propre et en bon état. Si nécessaire, des travaux d’étanchéité ou de réparation de la couverture (bac acier, tôles) sont effectués. Le tracé des emplacements des rails et des panneaux est réalisé avec précision pour optimiser l’espace et l’esthétique.
3. Installation des fixations primaires
C’est l’étape clé de la fixation panneau solaire sur charpente métallique. Des étriers, des pinces ou des crochets spécifiques sont solidement fixés sur les nervures du bac acier ou directement sur les pannes de la charpente. Ces fixations sont choisies en fonction du type de toiture et de la charge à supporter. L’étanchéité des points de fixation est cruciale et doit être assurée par des joints ou des mastics adaptés.
4. Pose des rails de support
Une fois les fixations primaires en place, les rails en aluminium sont vissés ou boulonnés sur ces dernières. Ils sont alignés avec précision pour garantir une surface plane et stable pour les panneaux. Ces rails servent de structure de support sur laquelle les panneaux seront ensuite montés.
5. Mise en place des panneaux solaires
Les panneaux photovoltaïques sont positionnés sur les rails et fixés à l’aide de brides de serrage (brides intermédiaires entre les panneaux et brides de fin en bout de rangée). Chaque panneau est solidement maintenu en place. Le câblage électrique est ensuite réalisé, reliant les panneaux entre eux (en série ou en parallèle) et connectant l’ensemble à l’onduleur.
6. Raccordement et mise en service
Un onduleur est installé, convertissant le courant continu produit par les panneaux en courant alternatif utilisable par le bâtiment ou injecté dans le réseau. Le système est ensuite raccordé au tableau électrique et au réseau public. Une fois toutes les vérifications de sécurité effectuées, l’installation est mise en service.
Vous ne savez pas où installer vos panneaux solaires ? Découvrez tout ce que vous devez savoir sur la pergola solaire, le carport solaire, les panneaux solaires pour abri de jardin et la pose de panneaux solaires sur tuiles avant de faire votre choix !
Les normes à connaître pour la pose de panneaux solaires sur une charpente métallique
La pose de panneaux solaires sur bac acier ou toute autre couverture sur charpente métallique est encadrée par un ensemble de normes et réglementations strictes, visant à garantir la sécurité, la performance et la durabilité de l’installation. Il est impératif de s’y conformer.
- Normes de construction (Eurocodes) : Elles définissent les règles de calcul des structures et de leurs fondations, notamment en ce qui concerne la résistance au vent et à la neige. L’étude de la charpente métallique doit s’y référer pour valider sa capacité à supporter la charge des panneaux.
- Normes électriques (NF C 15-100) : Elles régissent les installations électriques basse tension en France, incluant le dimensionnement des câbles, la protection contre les surintensités, la mise à la terre, et les dispositifs de coupure.
- DTU (Documents Techniques Unifiés) : Bien que principalement axés sur les bâtiments résidentiels, certains DTU peuvent servir de référence pour les bonnes pratiques de mise en œuvre, notamment pour l’étanchéité des toitures et la fixation des éléments. Le DTU 40.35 (couverture en tôles d’acier nervurées) est particulièrement pertinent pour les toitures en bac acier.
- Règles de l’art et guides professionnels : Les organismes comme le CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) ou QualiPV émettent des guides et des certifications qui garantissent la qualité des installations et la compétence des installateurs.
- Réglementations locales : Le Plan Local d’Urbanisme (PLU) de votre commune peut imposer des contraintes architecturales ou des déclarations préalables de travaux, voire des permis de construire pour les installations de grande envergure.
Faire appel à un installateur certifié RGE (Reconnu Garant de l’Environnement) est la meilleure garantie de conformité aux normes et d’éligibilité aux aides financières.
Quel est le coût de l’installation de panneaux solaires sur une charpente métallique ?
Le coût d’une installation de panneaux solaires sur une charpente métallique varie considérablement en fonction de la puissance crête visée, de la complexité de la toiture, du type de matériel choisi (panneaux, onduleurs) et des tarifs de l’installateur. Pour des installations de grande taille, typiques des bâtiments avec charpente métallique, le prix par kWc est généralement plus avantageux que pour les petites installations résidentielles.
En moyenne, pour une installation de plusieurs dizaines de kWc, le coût peut se situer entre 2 000 € et 5 000 € par kWc, hors aides. Cela inclut les panneaux, les systèmes de fixation, les onduleurs, le câblage, les protections électriques, la main-d’œuvre et les démarches administratives. Des coûts supplémentaires peuvent être liés à l’étude de structure, à l’accès difficile à la toiture, ou à des travaux de renforcement si la charpente l’exige.
Les aides
Plusieurs dispositifs d’aide peuvent alléger significativement l’investissement initial :
- L’autoconsommation avec vente du surplus : Pour les installations de moins de 100 kWc, une prime à l’investissement est versée sur 5 ans. Le surplus d’électricité non consommé peut être vendu à EDF Obligation d’Achat à un tarif réglementé, garanti sur 20 ans.
- La vente totale de l’électricité : Pour les installations de toutes tailles, il est possible de vendre l’intégralité de l’électricité produite à un tarif fixe.
- La TVA réduite : Pour les installations de moins de 3 kWc, la TVA est de 10%. Au-delà, elle est de 20%.
- Les aides locales et régionales : Certaines collectivités proposent des subventions ou des exonérations fiscales pour encourager l’installation de systèmes solaires.
- Le dispositif des Certificats d’Économies d’Énergie (CEE) : Les travaux de rénovation énergétique, y compris l’installation de panneaux solaires, peuvent générer des CEE, qui peuvent être valorisés financièrement.
Il est crucial de se faire accompagner par un professionnel pour estimer précisément le coût de votre projet et identifier toutes les aides auxquelles vous êtes éligible, afin d’optimiser la rentabilité de votre investissement.
