Technique solaire / construction métallique

Toits solaires pour stations de recharge rapide

Texte : rédaction / Photos : Gofast + Pletscher Metallbau AG

Gofast construit et exploite le plus grand réseau de recharge rapide de Suisse. Dans les années à venir, d’autres sites devraient voir le jour dans toutes les régions du pays. L’entreprise Pletscher Metallbau AG, de Schleitheim, contribue activement aux projets sur les aires de repos. Elle assure la réalisation complète des toitures, à savoir la conception, la fabrication et le montage des structures en acier, et la couverture en éléments solaires.
« En tant qu’entreprise de construction métallique, nous sommes ravis de pouvoir collaborer étroitement avec Gofast et le fabricant de modules solaires Megasol à ces projets d’avenir », déclare à « metall » Reto Wetter, propriétaire et gérant de Pletscher Metallbau AG.
Les installations disposent en général de quatre stations de recharge, les structures de toit reposant sur deux poteaux. À Oftringen p. ex., une plus grande installation de six stations de recharge a vu le jour. Son toit repose sur trois poteaux agencés en ligne.

 

Structures en acier complexes

Mesurant 20,3 m de long et 8,5 m de large en plan pour une superficie de 172 m², l’installation d’Oftringen protège les clients tout en produisant de l’énergie solaire.
Un profilé rectangulaire en acier (RRW 500 x 300 x 10) disposé horizontalement sur toute la longueur relie les poteaux agencés en ligne et constitue la travée porteuse primaire pour les deux bras en porte-à-faux inclinés de 5° des deux côtés. Les poteaux sont en HEB 300 et entièrement recouverts de tôle pour abriter les installations. Les câbles électriques et autres montent à l’intérieur des revêtements en tôle pour rejoindre le toit.
Le transfert de force des poutres en porte-à-faux des deux côtés (HEA 240) sur le profilé rectangulaire de la travée porteuse a posé des exigences spécifiques sur le plan statique : il a fallu absorber de manière sûre et sans torsion les forces de traction générées en haut sur le HEA ainsi que les forces de compression agissant en bas du profilé. Pour ce faire, l’équipe de Pletscher Metallbau AG a conçu des consoles spéciales à profil conique, constituées de tôles d’acier de 10 mm d’épaisseur soudées sur tout le pourtour. Vues en coupe, les consoles se rapprochent d’une poutre HEA triangulaire.

 

« Les cellules photovoltaïques bifaciales peuvent capter la lumière tant à l’avant qu’à l’arrière. Le module de production d’électricité est laminé entre deux vitres, comme un verre de sécurité composite. »  

 

 

 

 

Elles sont chacune soudées des deux côtés au profilé rectangulaire et se terminent du côté extérieur par une plaque de tête de 25 mm d’épaisseur en vue d’un vissage résistant à la flexion avec les poutres en porte-à-faux. Les consoles de dimensions modestes ont été assemblées par soudage MAG à l’usine de Pletscher Metallbau AG à l’aide d’un robot de soudage de Cloos. Ce procédé allie précision absolue, qualité maximale et rentabilité. La travée porteuse continue est dotée en bas de trois plaques de base pour garantir un assemblage stable et à haute résistance avec les poteaux.
Pour renforcer horizontalement les bras en porte-à-faux, une barre tubulaire ronde par travée est vissée des deux côtés. Celle-ci est à environ un mètre en retrait du bord du toit, ce qui souligne visuellement la légèreté de l’ensemble. L’évacuation contrôlée de la surface du toit est assurée par une gouttière en tôle d’acier inoxydable posée sur le profilé rectangulaire. Les eaux météoriques sont évacuées par l’intérieur de chaque poteau. Toute la structure en acier est galvanisée à chaud et revêtue de couleur RAL 7016 (anthracite).

 

 

Modules verre-verre bifaciaux hautes performances

La structure en acier de la station de recharge rapide d’Oftringen supporte 96 panneaux solaires. Ceux-ci suivent la trame de la structure métallique pour former 24 bandes de quatre éléments (1016 mm x 1676 mm) chacune reliées par un cadre en aluminium noir pour assurer l’étanchéité de l’ensemble.
Le module verre-verre bifacial hautes performances utilisé est de type Nicer X de Megasol translucide (partiellement transparent) d’une puissance de 350 watts crête. Explication : le watt-crête (Wc) est l’unité qui définit la puissance électrique des cellules solaires. L’électricité produite par les panneaux se mesure en kWh. 1 Wc produit en moyenne 1 kWh par an.

 

Les cellules photovoltaïques bifaciales peuvent capter la lumière tant à l’avant qu’à l’arrière. Le module de production d’électricité est laminé entre deux vitres, comme un verre de sécurité composite. Selon la luminosité et l’emplacement, les cellules solaires bifaciales atteignent des rendements nettement plus élevés pour un encombrement et une quantité de matériaux moindres. Le rendement supplémentaire généré par la face inférieure du panneau dépend fortement de la nature du sol. Ainsi, les surfaces faiblement réfléchissantes comme l’herbe ou les briques permettent un rendement supérieur de 5 à 10 %. Pour les surfaces bien réfléchissantes comme le sable ou le gravier clair, il est de 15 à 25 % et de 25 à 35 % pour les surfaces particulièrement réfléchissantes comme la neige.
Comme les modules verre-verre disposent d’une vitre protectrice tant à l’avant qu’à l’arrière, ils sont parfaitement protégés des influences extérieures telles que les intempéries ou les contraintes mécaniques. Cela peut avoir un impact positif sur leur durée de vie. En outre, ils sont plus respectueux de l’environnement et plus faciles à recycler que les systèmes traditionnels.  ■