Rapport Audit Installation photovoltaïque connectée au...

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Rapport Audit

~

Installation photovoltaïque connectée au

réseau

DIV056 – D.Santoni – 28/08/14


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Audit UPF – juillet 2014

HISTORIQUE DU DOCUMENT

Version Date Auteur Validation Modifications

00 26/08/14 Santoni PVK Version projet


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TABLE DES MATIERES

1 - Descriptif de l’installation ......................................................................................................... 4

1.1 - Historique de l’installation .......................................................................................................... 4

1.2 - Caractéristiques techniques ....................................................................................................... 4

2 - Etat des lieux ........................................................................................................................... 7

2.1 - Bâtiment A .................................................................................................................................. 7

2.2 - Bâtiment B ................................................................................................................................ 15

2.3 - Bâtiment C ................................................................................................................................ 21

2.4 - Bâtiment D ................................................................................................................................ 27

2.5 - Bâtiment E ................................................................................................................................. 33

2.6 - Bâtiment F ................................................................................................................................. 38

2.7 - Bibliothèque Universitaire ........................................................................................................ 43

2.8 - Production photovoltaïque de l’année 2013 ............................................................................ 49

3 - Recommandations ................................................................................................................. 51

3.1 - Remise en l’état ........................................................................................................................ 51

3.2 - Mise aux normes ....................................................................................................................... 52

3.3 - Sécurité ..................................................................................................................................... 53

TABLE DES ANNEXES

Annexe 1 – Détail des relevés sur site

Annexe 2 – Signalétique installation photovoltaïque


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1 - DESCRIPTIF DE L’INSTALLATION

1.1 - Historique de l’installation

Cette installation a été réalisée en août 2004. Il s’agissait de l’une des premières installations

connectée au réseau de Tahiti.

Des opérations de contrôle et de maintenance régulières ont été effectuées par des

techniciens de Sunzil depuis la mise en service de l’installation.

Les opérations de contrôles avaient pour objectif de vérifier la production des onduleurs, de

réaliser les relevés des compteurs, et de vérifier le bon fonctionnement de l’installation.

Les principales opérations de maintenance portaient sur le remplacement des compteurs

d’énergie solaire, le changement des onduleurs défectueux et la réparation du système de

communication de la totalité de l’installation avec l’entreprise Dataphone.

1.2 - Caractéristiques techniques

La puissance crête installée sur l’ensemble des bâtiments est de 62,4 kWc, soit un total de 520

modules photovoltaïques.

Une branche contient 20 modules TE1250. Chaque branche a une puissance crête de 2400Wc,

elle est reliée à un onduleur de puissance nominale unitaire égale à 2500W.

Modules :

Panneaux photovoltaïques polycristallin de la gamme TE1250, modèle TE1250A3-120Wc, de

l’entreprise Total Energie.

Marque : TOTAL ENERGIE

Modèle : TE1250A3

Puissance nominale 120 Wc

Tolérance de puissance : 0 / +5Wc

Tension à puissance max. Uc (MPP) 17,6 V

Courant à Puissance max Ic (MPP) 6,80 A

Tension en circuit ouvert Uoc 22,0 V

Intensité de court-circuit Icc 7,30 A

Garantie produit : 10 ans

Garantie puissance : 25 ans

Coefficient de température Uoc 0,46%/°C

Rendement module : 13,7%


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Onduleurs :

Gamme d’onduleurs de réinjection Sunny Boy, modèle WR 2500 single tracker, du fabricant

SMA. Différentes versions de ce modèle ont été utilisées sur cette installation, selon la date de

remplacement de certains onduleurs. Des onduleurs Sunny Boy, modèle WR 3000 TL ont été

installés en 2011 à la bibliothèque universitaire.

SMA SUNNY BOY 2500 SMA SUNNY BOY 3000TL

type Onduleur monophasé

Onduleur monophasé

Puissance DC max : 2 650 W 3 200 W

Tension d’entrée max : 750V 750V

Courant d’entrée max. 15A 15A

Nombre d’entrée MPP : 1 1

Nombre de string par entrées : 2 2

Sortie AC : 2 500 W 3 200 W

Plage de tension : 180V – 280V 180V – 280V

Courant de sortie max : 10,9A 13,1A

Rendement maximal : 97,0% 97,0%

Température de fonctionnement : -25 à +60°C -25 à +60°C

L’installation s’étend sur sept bâtiments distincts, la répartition est faite de la façon la

suivante :

Bâtiment Nombre de

modules Puissance

crête (kWc) Nombre

d’onduleurs

Puissance onduleurs

(kVA)

A 100 12 5 12,5

B 60 7,2 3 7,5

C 60 7,2 3 7,5

D 60 7,2 3 7,5

E 60 7,2 3 7,5

F 60 7,2 3 7,5

Bibliothèque Universitaire

120 14,4 6 15


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1.3 - Rappel : Production photovoltaïque

La puissance instantanée délivrée par les modules dépend des conditions d’utilisation des

cellules. La puissance unitaire de chaque module (120Wc en l’occurrence) est donnée pour des

conditions nominales d’utilisation, la NOCT. Ces conditions correspondent à un ensoleillement

de 1000W/m² et une température de 25°C mesurés à la surface des modules.

Les 20 modules de chaque branche sont reliés entre eux en série. A la NOCT, ils délivrent une

tension continue de 352V et un courant continu de 6,8A. Avant la conversion du courant

continu en courant alternatif par l’onduleur, chaque branche délivre donc une puissance

théorique de 2400W.

L’intensité délivrée par les modules dépend de l’irradiation solaire. Dans une bien moindre

mesure, la tension est également influencée lorsque les valeurs d’irradiation solaire sont

faibles (par temps couvert). Pour les modules TE1250, cette dépendance est donnée ci-

dessous.

La tension est influencée par la température à la surface des modules. Cette dépendance est

linéaire. Pour les modules TE1250, la tension diminue de 0,46%/°C pour une température

surfacique des modules supérieure à 25°C.

La puissance récupérable des modules dépend du vieillissement des cellules photovoltaïques.

Pour les modules TE1250, la perte de puissance est de l’ordre de 20% après 25 ans

d’utilisation, soit une perte annuelle de 0,8%.

Les mesures de l’irradiation solaire ont été effectuées en plein soleil, à une inclinaison

identique que celle des modules.

Nb : les valeurs d’irradiation solaire peuvent varier de façon importante selon les bâtiments.

Cela s’explique essentiellement par l’horaire à laquelle les mesures ont été effectuées, mais

également par le degré d’inclinaison des modules, qui varie légèrement d’un bâtiment à

l’autre.


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2 - ETAT DES LIEUX

2.1 - Bâtiment A

Caractéristiques de l’installation :

- 100 modules TE1250A3 120Wc, soit une puissance crête totale de 12 kWc

- 5 onduleurs SMA Sunny Boy 2500TL, soit une puissance de réinjection de 12,5 kVA

2.1.1 - Etat des modules

Plus de 80% des modules photovoltaïques présentent un vieillissement assez marqué, qui se

remarque essentiellement par la présence de légères taches brunes et d’un dépôt de

poussière sur la partie inférieure du cadre aluminium, due à la courte période de stagnation de

l’eau de pluie chargée en poussière provenant du panneau.

Aucun module ne présente de traces d’impacts ou de brûlure.

2.1.2 - Etat de la structure

Les modules reposent sur des bacs de contre poids en plastique équipés d’écrous antivol. Trois

blocs de parpaings sont placés à l’intérieur de chaque bac. Les bacs reposent sur des plaques

de béton de 5 cm d’épaisseur et sont fixés au sol via des barres en acier galvanisés et des

pieds en plastique.

Les bacs sont en bon état, ils ne présentent aucun défaut d’étanchéité. Les rails en acier

galvanisés présentent quelques traces de rouille peu marquées.


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2.1.3 - Etat des boîtiers de jonction

Il n’y a pas de boîtiers de jonction sur ce bâtiment. Les modules d’une même branche sont

reliés au bout à un boitier de dérivation qui assure la connexion de tous les modules avant leur

raccordement à l’onduleur.

Les boitiers de dérivation sont en bon état, ils ne présentent pas de défaut d’étanchéité.

2.1.4 - Etat et passage des câbles DC/AC

Les câbles solaires reliant chaque série de modules aux onduleurs sont placés dans des gaines

qui cheminent sur des chemins de câbles fixés au sol. Des colliers colson assurent le maintien

des gaines dans les rails de chemin de câbles. Les gaines sont utilisées pour les parties

exposées aux rayons du soleil. Les câbles traversent par la suite un mur pour rejoindre le local

onduleur via l’intermédiaire d’un manchon EPDM en PVC.


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Les câbles solaires sont en bon état et ne présentent aucune trace d’usure. Les gaines

s’effritent à certains endroits. Le manchon EPDM est en bon état.

Les câbles reliant les onduleurs à l’armoire AC sont fixés par des colliers dans un chemin de

câbles dédiés. Ils cheminent en apparent sans aucune protection (pas de gaines).

Le câble reliant l’armoire AC au coffret de réinjection chemine dans un chemin de câbles déjà

existant lors de l’installation en aérien. Il manque des colliers et déborde du chemin de câbles

à certains endroits.


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Le câble entre le coffret de réinjection et le TGBT principal chemine dans un chemin de câble

déjà existant lors de l’installation et est fixé sur ce même chemin à l’aide de colliers.

Tous les câbles AC sont en bon état et ne présente aucune marque d’usure ou de rongement.

2.1.5 - Etat des onduleurs

Sur les cinq onduleurs, deux ne fonctionnent pas. L’un se met en défaut (indiqué par un voyant

rouge), et le second ne fonctionne pas (voyant orange). Les trois autres onduleurs sont en état

de marche normal (voyant vert).

Les cinq onduleurs sont positionnés dans deux armoires de protection, l’une contient trois

onduleurs et l’autre deux onduleurs. Ces armoires sont en métal et assurent la protection des

onduleurs contre les intempéries. Elles sont en bon état, la ventilation n’est pas obstruée et les

rails de fixation sont en très bon état. Le fond des armoires présente un dépôt fin de poussière.

Les onduleurs sont correctement fixés aux des rails. Ils sont séparés entre eux d’une vingtaine

centimètre.

Les onduleurs sont en très bon état, ils ne présentent aucune trace d’intrusions.


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Le raccordement des câbles se fait en dessous des onduleurs, et cheminent à l’intérieur des

onduleurs, où ils sont dénudés, via des presse-étoupes pour assurer l’étanchéité.

Les presse-étoupes sont en bon état et solidement fixés. Certains câbles dénudés sont visibles

de l’extérieur, ils nécessitent d’être sécurisés.

2.1.6 - Etat de l’armoire AC et du coffret de réinjection

Les 5 onduleurs sont reliés à une armoire AC, fixée sur le mur, avant la réinjection sur le

réseau. L’armoire AC est vieillissante et présente des traces de mouches maçonnes à

l’intérieur. Son état est médiocre. Une casquette métallique est positionnée sur le dessus,

mais le coffret reste exposé aux intempéries.

Le raccord des câbles est fait par l’intermédiaire de presse-étoupes en bon état, aucun fils

dénudés n’est apparent en extérieur. Les presse-étoupes non utilisés sont bouchés avec du

mastic silicone.

La distance de réinjection est d’une dizaine de mètre. La section de câble utilisée pour la

réinjection est suffisamment grande et adaptée pour limiter les chutes de tensions à moins de

1%. Un coffret de réinjection est utilisé en amont du TGBT principal pour diminuer la section

des câbles raccordés, car le TGBT principal ne peut pas admettre des sections de câbles trop

importantes, et pour faire disjoncter l’installation en cas de problème.

L’intérieur de ce coffret est en très bon état, aucun câble dénudé n’est apparent en extérieur.


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Un dispositif sectionnement de la production photovoltaïque est situé en façade du TGBT

principal. Pas de signalisation.

2.1.7 - Dispositif de mise à la terre

Les modules ne sont pas raccordés à la terre. Les onduleurs sont mis à la terre via leur châssis.

2.1.8 - Signalétique

Il n’y a aucune signalétique sur tous les appareils de l’installation.

La réinjection de l’électricité produite par l’installation photovoltaïque est signalée par un

écriteau « solaire » visible en façade du TGBT principal et positionné au-dessus du disjoncteur

solaire.

2.1.9 - Analyse de la productibilité

La température relevée à la surface des modules est de 55°C. Selon la fiche technique du

module TE1250, la tension délivrée par chaque module diminue de 77,4mV/°C au-delà de

25°C. Sous une température de 55°C et pour une branche de 20 modules, la tension diminue

donc en théorie de 46,4V par rapport à la tension nominale (égale à 352V), soit une valeur de

305,6V.


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Tsurf = 55°C

UDC nominale = 352 V

UDC théorique = 305,6 V

Branches 1 2 3 4 5

UDC mesurée (V) 300 357 302 396 292

Ecart 1,8% - 1,2% - 4,4%

L’irradiation solaire relevée au niveau des modules varie légèrement. A la NOCT, le courant

nominal est égal à 6,8A.

IDC nominale = 6,8 A

Branches 1 2 3 4 5

Irradiation (W/m²) 967 960 938 965 932

IDC théorique (A) 6,58 - 6,38 - 6,34

IDC mesurée (A) 6,53 0 6,31 0 6,22

Ecart 0,8% - 1,1% - 1,9%

La puissance théorique délivrée par les modules est égal au produit suivant : Pth = UDC th x IDC th

Branches 1 2 3 4 5

Irradiation (W/m²) 967 960 938 965 932

P théorique (W) 2011 - 1950 - 1938

P mesurée (W) 1959 0 1905 0 1816

Ecart 2,6% - 2,3% - 6,3%

Les modules sont en fonctionnement depuis 2004, soit 10 ans. Selon la fiche technique, la

perte de puissance admissible par les modules après 10 ans est de 8%

L’écart de puissance entre les valeurs mesurées et la valeur théorique de tension est compris

entre 2,3% et 6,3%. Ces écarts ne sont donc pas significatifs et respectent les caractéristiques

du fabriquant.

2.1.10 - Conclusion

Les modules sont en bon état, aucune baisse significative de la productibilité n’est observée.

L’ensemble des modules nécessite d’être nettoyé.

La structure est en bon état, l’application d’une couche de peinture antirouille sur les rails de

soutien est recommandée. Les bacs de contrepoids sont en bonne état, ils ne nécessitent

aucuns travaux.

Les câbles sont en bon état. Ils sont correctement attachés sur les IPE et dans les chemins de

câbles. Les gaines exposées au soleil nécessitent d’être intégralement changées par des gaines

anti-UV.


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Les onduleurs 2 et 4 ne fonctionnent pas, ils doivent être remplacés. Les onduleurs 1, 3 et 5

sont en très bon état, ils fonctionnent correctement. La ventilation des armoires où les

onduleurs sont installés nécessitent un nettoyage.

L’armoire AC est en mauvais état. Elle doit être changée et protégée par un coffret d’indice de

protection supérieur à IP54. Le coffret de réinjection est en très bon état et ne nécessite

aucune reprise.


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2.2 - Bâtiment B


- 60 modules TE1250A3 120Wc, soit une puissance crête totale de 7,2 kWc



Léger vieillissement des modules, présence de taches brunes sur environ 80% d’entre eux.

Dépôt de poussière peu marqué sur le bord du cadre en partie basse de chaque panneau.

Quelques traces d’oxydation au niveau des cellules d’environ 10% des modules. Un module, n°

de série T03125006500, situé sur la rangée basse du toit est cassé. Un module, n° de série

T03125006406, présente une tâche de brûlure marquée sur sa face arrière (non exposée au

soleil).


Les modules reposent sur une structure déjà existante et renforcée par des rails pour

supporter les contraintes physiques de poids des modules. Ils sont fixés sur les rails avec des

vis en inox A2.


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Les rails de supports ne présentent aucun affaissement. Des traces superficielles de rouille

sont relevées sur la plupart des renforts. La visserie est également rouillée sur plus de 50% de

l’installation. La peinture est légèrement écaillée sur plus de 50% des rails.


Le boîtier de jonction fait office d’intermédiaire entre le câblage des modules et des onduleurs.

Le boîtier de jonction est en mauvais état général. Il présente quelques traces d’intrusions de

mouches maçonnes. Les borniers à l’intérieur sont vieillissants et présentent des traces de

brûlures, leur rail de support est en mauvais état. La connexion des câbles est corrects, mais

certains câbles sont légèrement rongés ou abîmés. L’étanchéité à l’eau et à l’air n’est pas

assurée, certaine presse-étoupes sont mal connectés et le rajout de silicone ne suffit pas à

éviter les infiltrations.

Détérioration, façade, étanchéité aire/eau, infiltration, câblage, borniers, rails, fixation


Les modules de chaque branche sont connectés les uns des autres par des connecteurs. Ces

connecteurs ainsi que les câbles solaires sont en bon état. En bout de branche, les câbles

solaires viennent se raccorder au boîtier de jonction en longeant les IPE, ils sont fixés par des


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colliers positionnés tous les 30cm. Les câbles descendent ensuite vers le local onduleur en

empruntant des chemins de câbles déjà existants, ils sont fixés par des colliers dans les rails.

Les câbles sont ensuite reliés aux onduleurs et cheminent par des chemins de câbles existants,

ils sont fixés dans les rails par des colliers. Les câbles des onduleurs vers l’armoire AC sont

attachés entre eux avec des colliers avant de remonter et de se connecter sur la partir basse

de l’armoire AC à moins de 2 mètres de distance.

Le câble de réinjection de l’armoire AC vers le TGBT principal est relié avec les autres câbles

connectés au TGBT sur sa partie supérieure.


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Il y a trois onduleurs Sunny Boy de la même version. Le premier onduleur fonctionne, le voyant

est vert, mais il ne délivre pas d’énergie (la ventilation est froide et les mesures de

courant/tension le confirment).

Les trois onduleurs sont en bon état général, aucune trace d’infiltration. Ils sont fixés sur le

mur, deux se situent au-dessus du TGBT principal et un en dessous. Les presse-étoupes sont en

bon état, la plupart des câbles sont correctement raccordés, à l’excepté d’un seul où des fils

dénudés sont visibles de l’extérieur.


L’armoire AC est en très bon état général. Un compteur numérique affiche la production

cumulée en kWh. Elle est fixée sur le mur à moins de deux mètres des onduleurs et du TGBT

principal.

Les presse-étoupes sont en bon état, des fils nus apparaissent en extérieur sur tous les câbles.

Il n’y a pas de coffret de réinjection, l’énergie produite est directement injectée dans le TGBT

principal.






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solaire.






305,6V.

Tsurf = 55°C



Branches 1 2 3

UDC mesurée (V) 300 288 400

Ecart 1,8% 5,7% -




Branches 1 2 3

Irradiation (W/m²) 952 960 958

IDC théorique (A) 6,47 6,53 -

IDC mesurée (A) 6,3 6,44 0

Ecart 2,6% 1,4% -


Branches 1 2 3


P théorique (W) 1977 1996 -


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P mesurée (W) 1890 1855 0

Ecart 4,4% 7% -




entre 4,4% et 7%. Ces écarts ne sont donc pas significatifs et respectent les caractéristiques du

fabriquant.

2.2.10 - Conclusion

Les modules sont en bon état, aucune baisse de la productibilité n’est observée. Il est

cependant nécessaire de remplacer les deux modules endommagés et de nettoyer tous les

modules.


soutien est recommandée.

Le boitier de jonction est en mauvais état, il est nécessaire de le remplacer entièrement

(boitier, borniers et rail) et d’assurer son étanchéité au niveau des presse-étoupes.


câbles.

L’onduleur 1 ne fonctionne pas, il doit être remplacé. Les onduleurs 2 et 3 sont en très bon

état, ils fonctionnent correctement.

L’armoire AC est en très bon état, le compteur d’énergie fonctionne correctement. Elle ne

nécessite aucuns travaux.


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2.3 - Bâtiment C






Dépôt de poussière assez marqué sur le bord du cadre en partie basse de chaque panneau.

Aucun module n’est cassé où ne présente des traces d’impacts et de brûlures.


Les modules sont implantés sur la toiture du bâtiment de la même façon que sur le bâtiment B,

les rails assurent le renfort où les modules sont fixés avec des vis.

L’état de ces rails est bon, mais environ 30% d’entre eux présentent de la rouille marquée et la

peinture s’écaille en certains endroits.


Le boitier de jonction est en mauvais état. La façade extérieure présente des traces

importantes de moisissure. Les presse-étoupes sont mal fixés et ne permettent pas d’assurer

l’étanchéité à l’air et à l’eau du boitier. L’intérieur présente des dépôts de mouches maçonnes,

le rail de fixation intérieur est usé, les borniers sont usés et vieillissant. Certains fils nus

apparaissent au niveau du raccord des câbles.


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Les câbles solaires cheminent et son fixés de la même façon que ceux de l’installation du

bâtiment B. Ces câbles ainsi que les connecteurs sont en bon état. La descente vers le local

onduleur se fait également par un chemin de câbles existants. Les câbles sont fixés par des

colliers.

Les câbles empruntent ensuite un chemin de câbles, contenant de nombreux autres câbles, qui

descend verticalement jusqu’aux onduleurs. Ils ne sont pas fixés sur les rails de chemin de

câbles.

Les câbles AC cheminent également par ce même chemin de câbles, ils remontent vers

l’armoire AC puis le câble de réinjection redescend pour se raccorder au TGBT principal. Tous

les câbles AC sont fixés par des colliers au rail du chemin de câbles.

Plusieurs câbles non raccordés qui ne font pas partie de l’installation photovoltaïque pendent

à proximité d’un onduleur.


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Les trois onduleurs fonctionnent correctement. Ils sont en très bon état. Il n’y a aucune trace

d’infiltrations. Deux onduleurs ont été remplacés par des versions plus récentes, avec un écran

d’affichage.

Les onduleurs sont fixés contre le mur. Il n’y a aucun espacement entre les deux onduleurs

situés côte à côte, l’un d’entre eux est bancal et n’est pas correctement fixé.

Le raccord de tous les câbles au niveau des presse-étoupes est mauvais, les câbles sont

dénudés et ils sont visibles de l’extérieur sur plusieurs centimètres. Certains presse-étoupes

ne sont pas vissés.


L’armoire AC est en très bon état général. Un compteur numérique affiche la production

cumulée en kWh. Elle est fixée sur le mur à moins de deux mètres des onduleurs et du TGBT

principal.

Les presse-étoupes sont en bon état, des fils nus apparaissent en extérieur sur tous les câbles.


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Il n’y a pas de coffret de réinjection, l’énergie produite est directement injectée dans le TGBT

principal.







solaire.






313,3V.

Tsurf = 55°C




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Branches 1 2 3


Ecart 3,6% - -




Branches 1 2 3


IDC théorique (A) 5,4 5,4 5,45

IDC mesurée (A) 5,4 3,5 3,7

Ecart 0% 35% 32%


Branches 1 2 3


P théorique (W) 1692 1692 1707

P mesurée (W) 1631 1193 1265

Ecart 3,6% 29,5% 25,9%


perte de puissance admissible par les modules après 10 ans est de 8%.

Les pertes sur les branches 2 et 3 sont significatives, elles peuvent s’expliquer par la présence

d’un ou de plusieurs modules défectueux.

2.3.10 - Conclusion

Les modules sont en bon état mais une baisse significative de la productibilité est observée sur

les branches 2 et 3. Il est nécessaire de remplacer les modules défectueux. Un nettoyage de

l’ensemble des modules est recommandé.





Les câbles sont en bon état. Ils sont correctement attachés sur les IPE, il est recommandé de

les attacher sur les chemins de câbles dans le local technique. Il est nécessaire de corriger et

de raccorder correctement les câbles dénudés apparents.

Les onduleurs sont en bon état et fonctionnent correctement. Ils ne sont pas suffisamment

espacés et peuvent surchauffer, il est recommandé de les positionner en toiture car l’espace

disponible dans le local électrique est insuffisant.


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2.4 - Bâtiment D







Certains modules présentent des impacts et des brûlures. Les numéros de séries de ces

modules sont : T03125006795 - T03125006746 - T03125006804 - T0312506916


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Un masque important et présent toute la journée (en juillet) fait de l’ombre sur les modules. Il

s’agit d’un cocotier situé à quelques mètres en face de l’installation. L’ombre relevée à 12h30

est visible sur la photo ci-dessous.





peinture s’écaille en certains endroits. Il manque certains renforts mais il n’y a aucune marque

d’affaissement. La visserie est fortement rouillée sur certains rails.


L’état général du boitier de jonction est médiocre.

L’intérieur présente des tâches de rouille ainsi que des traces d’infiltrations de mouches

maçonnes. Les borniers sont en mauvais état, les câbles sont correctement raccordés mais

certains d’entre eux laissent apparaître du fil nu.

L’étanchéité à l’air et à l’eau n’est pas assurée, les presse-étoupes sont mal fixés, le silicone

utilisé pour combler l’espace entre les câbles et les presse-étoupes n’est pas étanche.


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colliers.


descend verticalement jusqu’aux onduleurs.


Les onduleurs sont fixés sur le mur, en hauteur, au-dessus du TGBT principal. Ils sont en très

bon état. Il n’y a aucune trace d’infiltrations. Ils sont espacés entre eux de quelques

centimètres.

L’onduleur 1 ne fonctionne pas mais son voyant est vert (la ventilation est froide).

Le raccord de certains câbles au niveau des presse-étoupes est mauvais, des câbles dénudés

sont visibles de l’extérieur. Les presse-étoupes sont en bon état et correctement vissés.


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L’armoire AC est en très bon état, elle ne présente aucune trace d’infiltrations. Les câbles y

sont correctement raccordés, sans aucun fils nus apparent.

Il n’y a pas de coffret de réinjection, l’électricité est directement réinjectée dans le TGBT

principal. La distance de réinjection est très courte (moins de 2 mètres).







solaire.


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313,3V.

Tsurf = 54°C



Branches 1 2 3


Ecart - 8,8% 8,8%




Branches 1 2 3


IDC théorique (A) - 5,73 5,5

IDC mesurée (A) 0 5,6 5,4

Ecart - 2,3% 1,8%


Branches 1 2 3


P théorique (W) - 1760 1689

P mesurée (W) - 1568 1512

Ecart - 10,9% 10,5%




entre 10,5% et 10,9%. La différence avec la théorie est assez significative, elle s’explique par la

présence d’un masque d’ombrage tout au long de la journée sur une partie de l’installation.

2.4.10 - Conclusion

Les modules sont en bon état mais une baisse relativement importante de la productibilité est

observée. Il est nécessaire de remplacer les quatre modules endommagés et de nettoyer tous

les modules.


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câbles. Il est nécessaire de reprendre le câblage des câbles nus apparents.






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2.5 - Bâtiment E





Très léger vieillissement des modules, présence de taches brunes sur environ 80% d’entre eux.


Aucun module n’est endommagé où ne présente des traces de brûlures.





peinture s’écaille en certains endroits. La visserie est globalement peu rouillée.


Le boitier de jonction est dans un état général médiocre, il présente quelques traces de

rouilles. L’étanchéité à l’air et à l’eau n’est pas assurée.

Les borniers sont en bon état et les câbles correctement raccordés.


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La façade du boitier de jonction est en bon état.





colliers.




Les onduleurs sont fixés et alignés sur le mur, au niveau du sol, en-dessous du TGBT principal.

Ils sont en très bon état. Il n’y a aucune trace d’infiltrations. Ils ne sont pas espacés entre eux.

L’onduleur 2 ne fonctionne pas, son voyant clignote vert.


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Le raccord de certains câbles au niveau des presse-étoupes est mauvais. Les presse-étoupes

sont en bon état mais certains ne sont pas correctement vissés.



sont correctement raccordés, sans aucun fils nus apparent. Les presse-étoupes sont

correctement vissés et sont en très bon état.









solaire.


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313,3V.

Tsurf = 50°C



Branches 1 2 3


Ecart 1,1% - 1,4%




Branches 1 2 3


IDC théorique (A) 6,4 - 6,45

IDC mesurée (A) 6,0 - 6,1

Ecart 6,2% - 5,4%


Branches 1 2 3


P théorique (W) 2005 - 2021

P mesurée (W) 1860 - 1885

Ecart 7,2% - 6,7%




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du fabriquant.

2.5.10 - Conclusion

Les modules sont en bon état, aucune baisse significative de la productibilité n’est observée. Il

est nécessaire de nettoyer tous les modules.






câbles. Il est nécessaire de reprendre le câblage des câbles nus apparents et de visser

correctement les presse-étoupes.






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2.6 - Bâtiment F





Très léger vieillissement des modules, présence de taches brunes peu prononcées sur environ

80% d’entre eux. Dépôt de poussière peu marqué sur le bord du cadre en partie basse de

chaque panneau.

Aucun module n’est endommagé où ne présente des traces de brûlures.




L’état de ces rails est bon, mais environ 20% d’entre eux présentent des traces de rouille

marquées et la peinture s’écaille en certains endroits. La visserie est globalement peu rouillée.


Le boitier de jonction est en très mauvais état. Une couche importante de terre déposée par

des mouches maçonnes et des traces marquées de rouille sont présents à l’intérieur de boitier

et sur le rail où les borniers sont fixés.


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Les raccords des câbles sur les borniers présentent également des traces marquées de dépôts

de mouches maçonnes.

L’étanchéité à l’air et à l’eau n’est pas assurée, les presse-étoupes sont en mauvais état.





colliers.




Les onduleurs sont positionnés de la même façon que ceux du bâtiment E. Ils ne sont pas

espacés entres eux. Ils sont en très bon état.

L’onduleur 3 ne fonctionne pas, sont voyant est orange.


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sont correctement raccordés, sans aucun fils nus apparent. Les presse-étoupes sont

correctement vissés et sont en très bon état.









solaire.


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313,3V.

Tsurf = 50°C



Branches 1 2 3


Ecart 0,3% 0,9% -




Branches 1 2 3


IDC théorique (A) 6,5 6,53 -

IDC mesurée (A) 6,2 6,4 -

Ecart 4,6% 2% -


Branches 1 2 3


P théorique (W) 2020 2030 -

P mesurée (W) 1922 1971 -

Ecart 4,9% 2,9% -


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du fabriquant.

2.6.10 - Conclusion








câbles. Il est nécessaire de reprendre le câblage des câbles nus apparents et de visser

correctement les presse-étoupes.






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2.7 - Bibliothèque Universitaire



- 6 onduleurs SMA Sunny Boy WR 3000TL, soit une puissance de réinjection de 18 kVA


Environ 60% des modules présentent un vieillissement des cellules assez marqué, qui se

manifeste par des taches brunes prononcées et quelques traces d’oxydation. Dépôt de

poussière peu marqué sur le bord du cadre en partie basse de chaque panneau.

Les panneaux n’ont pas de traces d’impacts.

2.7.2 - Etat de la structures



L’état de ces rails est bon, mais environ 20% d’entre eux présentent des traces de rouille

marquées et la peinture s’écaille en certains endroits. La visserie est globalement peu rouillée.


Il y a deux boitiers de jonction sur cette installation. 3 branches de modules sont reliées sur

chacun d’entre eux.


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Les façades de ces boitiers sont en bon état. L’intérieur des boitiers est en mauvais état. Ils

présentent des traces d’infiltrations de mouches maçonnes. L’étanchéité à l’air et à l’eau n’est

pas assurée, les presse-étoupes ne sont pas correctement vissés.

Les borniers ne sont pas correctement fixés sur le rail et ils sont en mauvais état. Certains

câbles sont légèrement détériorés.




onduleur se fait par un chemin de câbles existant qui chemine en surface de la toiture. Les

câbles sont fixés par des colliers.

L’arrivée des câbles solaires vers le coffret DC se fait sous plafond, dans le local technique situé

au rez-de-chaussée du bâtiment. Ils empruntent un chemin de câbles existant.


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Des chemins de câbles sont fixés au mur pour faire la jonction des câbles DC vers les onduleurs

et des câbles AC vers l’armoire AC.

2.7.5 - Etat du coffret DC

Le coffret DC est en très bon état. Chaque branche de modules est reliée à un porte-fusible

positionné dans le coffret. Les fusibles ont une protection ampérométrique de 10A. Il n’y a pas

de parafoudres.

Les câbles sont reliés au coffret DC par le dessous. Les presse-étoupes sont en bon état mais

certains ne sont pas correctement vissés.


Les onduleurs sont en très bon état. Ils fonctionnent correctement (voyant vert). Les onduleurs

ont été changés en 2011, c’est la version la plus récente de la gamme Sunny Boy. Ils ont un

écran de contrôle numérique qui permet de suivre la production solaire en temps réel.

Un espacement suffisant est respecté entre chaque onduleur.


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Les câbles sont correctement reliés aux onduleurs. Les presse-étoupes sont en très bon état et

correctement vissés.


L’armoire AC est en très bon état, elle ne présente aucune trace d’infiltrations. Elle est fixée à

hauteur d’homme sur le mur, à proximité des onduleurs (visible à droite sur la photo …).

Les câbles sont correctement branchés. Les presse-étoupes sont en très bon état, certains ne

sont pas correctement vissés.



Une barrette de terre est présente et positionnée au niveau d’un rail de fixation des onduleurs.


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Il n’y a aucune signalétique sur les appareils de l’installation, exceptée sur le coffret DC.



solaire.


Cette version d’onduleur Sunny Boy permet de lire directement la puissance instantanée sur

un écran d’affichage intégré à l’onduleur.





297,8V.

Tsurf = 60°C



Branches 1 2 3 4 5 6

UDC mesurée (V) 296 290 287 288 293 283

Ecart 0,7% 2,7% 3,8% 3,3% 1,7% 5%

L’irradiation solaire relevée au niveau des modules affiche une moyenne de 860W/m². Le

courant théorique délivré par les modules sous cet ensoleillement est donc égal à 86% du

courant nominal à la NOCT (6,8A), soit 5,85A.

Psun = 860 W/m² IDC nominale = 6,8 A IDC théorique = 5,85 A


IDC mesurée (A) 5,5 5,7 5,8 5,6 5,6 5,8

Ecart 6% 2,6% 0,9% 4,3% 4,3% 0,9%


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Pth = 1742 W/m²


P mesurée (W) 1628 1653 1665 1613 1641 1641

Ecart 6,5% 5,1% 4,4% 7,4% 5,8% 5,8%

Les modules sont en fonctionnement depuis 2004, soit depuis 10 ans. Selon la fiche technique,

la perte de puissance admissible par les modules après 10 ans est de 8%



du fabriquant.

2.7.11 - Conclusion





Les boitiers de jonction sont en mauvais état, il est nécessaire de les remplacer entièrement

(boitier, borniers et rail) et d’assurer leur étanchéité au niveau des presse-étoupes.

Le coffret DC est en très bon état, il ne nécessite aucuns travaux.


câbles. Il est nécessaire de visser correctement les presse-étoupes du coffret DC.

Tous les onduleurs de ce bâtiment fonctionnent correctement et sont en très bon état.




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2.8 - Production photovoltaïque de l’année 2013

2.8.1 - Données relevées

Un système de supervision a été mis en place par Sunzil en février 2011. Il permet de suivre la

production photovoltaïque de chaque onduleur via internet. En raison des fluctuations

météorologiques observées d’un mois sur l’autre, il est nécessaire d’analyser les données sur

une année complète.

Le productible de chaque onduleur est donné en kWh/kWc pour une année donnée. Il permet

de connaitre l’efficacité de l’installation en indiquant l’énergie produite sur une année par

1kWc de modules installé. Le tableau ci-dessous regroupe les données recueillies l’année

dernière, en 2013.

Numéro

Onduleur

Production

kWh

Productible

kWh/kWc

Bât BU

1 4 197 1 749

2 4 191 1 746

3 4 280 1 783

4 4 332 1 805

5 4 206 1 753

6 4 260 1 775

Bât F

1 4 048 1 686

2 4 217 1 757

3 2 954 1 231

Bât E

1 4 123 1 718

2 4 134 1 722

3 4 249 1 771

Bât D

1 3 805 1 585

2 3 843 1 601

3 - -

Bât C

1 - -

2 4 166 1 736

3 - -

Bât B

1 572 238

2 4 211 1 754

3 4 236 1 765

Bât A

1 3 908 1 628

2 1 905 794

3 3 953 1 647

4 3 063 1 276

5 4 036 1 682

Les données pour l’onduleur 3 du bâtiment D et les onduleurs 1 et 3 du bâtiment C ne sont pas

disponibles. Le câble de communication de ces onduleurs est hors service ou il n’est pas

correctement branché.


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2.8.2 - Analyse des résultats

Certains onduleurs affichent un productible faible car ils ont cessé de fonctionner au cours de

l’année. Cependant, avant leur panne, le productible mensuel de chacun d’entre eux était

similaire aux autres onduleurs. Les onduleurs concernés sont les suivants :

- L’onduleur 3 du bâtiment F ne fonctionne plus depuis septembre 2013

- L’onduleur 1 du bâtiment B ne fonctionne plus depuis février 2013

- L’onduleur 2 du bâtiment A ne fonctionne plus depuis juin 2013

- L’onduleur 4 du bâtiment A n’a pas fonctionné en continu en 2013

Le productible des onduleurs qui ont fonctionné tout au long de l’année est regroupé dans

l’histogramme ci-dessous :

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

Pro

du

ctib

le 2

01

3 (

kW

h/k

Wc)

Onduleur et bâtiment

Le productible des onduleurs des bâtiments F, E, C, D et de la bibliothèque (BU) sont similaires,

compris entre 1700 et 1800 kWh/kWc.

Le productible du bâtiment A est très légèrement inférieur, notamment à cause de l’inclinaison

des modules, qui est différente des autres bâtiments (les modules sont plus inclinés vers

l’avant). Cette valeur est en moyenne égale à 1650 kWh/kWc.

Le productible du bâtiment D est légèrement inférieur. Cette différence s’explique par la

présence d’un masque d’ombrage sur une petite partie de l’installation (un cocotier). Cette

valeur est en moyenne égale à 1592 kWh/kWc.

D’une façon générale, les valeurs de production de l’ensemble de l’installation sont très

bonnes, puisque le productible moyen observé sur plusieurs dizaines d’installations à Tahiti est

d’environ 1400 kWh/kWc.


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3 - RECOMMANDATIONS

3.1 - Remise en l’état

Les actions à réaliser sur chaque bâtiment sont regroupées dans le tableau ci-dessous :

Actions A B C D E F BU Pilote

Remplacement des modules endommagés X X X SUNZIL

Remplacement des onduleurs défectueux X X X X X SUNZIL

Remplacement des boitiers de jonctions X X X X X X SUNZIL

Remplacement de l’armoire AC X SUNZIL

Reprise des câbles X X X X X SUNZIL

Reprise sur les supports corrodés (peinture

antirouille) X X X X X X X UPF

Reprise connexion câble de communication onduleur X X SUNZIL

Déplacement des onduleurs sur la toiture X SUNZIL

Repérage des câbles DC et AC X X X X X X X SUNZIL

Reprise du serrage des presse-étoupes X X X X X X X SUNZIL

Nettoyage des modules photovoltaïques X X X X X X X SUNZIL

Nettoyage des armoires abritant les onduleurs X SUNZIL


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3.2 - Mise aux normes

L’installation a été réalisée en 2004, en respectant les normes en vigueur à cette époque. Les

normes ont par la suite été sujettes à de nombreuses modifications, du fait du développement

très rapide et important de la filière photovoltaïque en France.

Pour que l’installation respecte les normes actuelles, Il faudrait envisager les modifications

suivantes :

3.2.1 - Coffrets DC

Le guide UTE C15-712-1 rend obligatoire la mise en place de sectionneurs en aval de chaque

branche de modules et en amont des onduleurs. Les onduleurs SMA intègrent un sectionneur,

mais il est nécessaire d’installer un interrupteur sectionneur en aval de chaque entrée pour

assurer la sécurité des personnes et de l’installation en cas de dysfonctionnement de

l’onduleur.

Selon la norme NFC 15-100, des parafoudres DC doivent être positionnés en aval des

onduleurs si la densité de foudroiement d’un site géographique est supérieure à 25. Sur une

installation photovoltaïque, les parafoudres ont pour rôle de protéger les modules

photovoltaïques et les onduleurs contre les risques de surtensions induites dans le circuit de la

partie continue. Les parafoudres assurent également la sécurité des personnes contre les

éventuels incendies.

Afin de respecter les normes en vigueur, les parafoudres DC et les inter-sectionneurs sont

placés dans un coffret DC positionné entre les modules et les onduleurs.

3.2.2 - Liaison équipotentielle

Le guide UTE C15-712-1 indique que toutes les parties métalliques d’une installation

photovoltaïque doivent être reliées à la terre du bâtiment. La mise à la terre permet de

minimiser les effets dus à des surtensions induites par la foudre. Elle permet la protection des

personnes, notamment en cas de défaut d’encapsulation des modules.

La mise à la terre doit ainsi être effectuée au niveau du champ de modules photovoltaïques,

mais également au niveau du boitier de jonction, du coffret DC, des onduleurs et de l’armoire

AC.


Le guide UTE C15-712-1 stipule l’étiquetage obligatoire qu’une installation photovoltaïque doit

comporter. Cette signalétique permet d’identifier les risques sur une installation de production

d'énergie. Elles sont positionnées sur tous les appareils de l’installation ainsi que sur les

chemins de câbles. Le détail de l’ensemble des étiquettes obligatoires est disponible en

annexes.

En plus de l’étiquetage obligatoire, Sunzil recommande des autocollants pour numéroter et

ainsi identifier clairement chaque onduleur.


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3.3 - Sécurité

L’accès au toit se fait par l’extérieur à l’aide d’une échelle existante pour tous les bâtiments,

sauf pour la bibliothèque qui ne dispose d’aucune échelle.

La dernière marche de l’échelle du bâtiment C ainsi que celle du bâtiment D est manquante. Il

est nécessaire d’y installer une nouvelle marche pour assurer la sécurité lors de l’accès à la

toiture.

Le mécanisme coulissant pour déployer l’échelle et accéder à la toiture du bâtiment D n’est

pas opérationnel. Il est nécessaire de le réparer.


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ANNEXES

Annexe 1 – Détail des relevés sur site

Référence des appareils de mesure :

- Multimètre électronique : Marque LIMIT, modèle Limit 21 code n° 14487-0102,

précision +/- 1%, n° de série 1120651452 (pince) et 12046479 (VAT)

- Solarimètre : Marque VOLTCRAFT, modèle PL-110SM, précision +/- 10W/m², n° de

série 12104177

Bâtiment A :

Date des relevés : 09 juillet 2014 – 14h

Météo : ciel peu nuageux

Moyens de mesure : multimètre électronique

IAC UAC IDC UDC

Ond. 1 5,46 231 3,33 321

Ond. 2 0 230 0 388

Ond. 3 4,55 232 4,19 318

Ond. 4 0 231 0,56 378

Ond. 5 5 231 3,5 321

Date des relevés : 18 août 2014 – 12h15

Météo : ciel dégagé – 30°C sous abri

Moyens de mesure : multimètre électronique et solarimètre

Psun (w/m²) IDC (A) UDC (V) PPV (w/m²)

Branche 1 967 6,53 300 111,9

Branche 2 960 0 357 0

Branche 3 938 6,31 302 108,9

Branche 4 965 0 396 0

Branche 5 932 6,22 292 103,5

Bâtiment B :


Météo : ciel nuageux


IAC UAC IDC UDC

Ond. 1 0 230 0 495

Ond. 2 4 231 3 312


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Ond. 3 4,2 230 2,9 319





Branche 3 952 6,3 300 108

Branche 2 960 6,44 288 106

Branche 1 958 0 400 0

Bâtiment C :




IAC UAC IDC UDC

Ond. 1 2,97 231 2,75 317

Ond. 2 3,5 230 3 310

Ond. 3 3,35 230 3 286


Météo : ciel partiellement nuageux– 29°C sous abri



Branche 1 793 5,4 302 93

Branche 2 794 3,5 341 68

Branche 3 801 3,7 342 72

Bâtiment D :




IAC UAC IDC UDC

Ond. 1 1 233 0,5 330

Ond. 2 1 232 0,4 332

Ond. 3 3 233 3,22 245


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Météo : ciel partiellement nuageux – 29°C sous abri



Branche 1 700 0 390 0

Branche 2 842 5,6 280 89,6

Branche 3 808 5,4 280 86,5

Bâtiment E :




IAC UAC IDC UDC

Ond. 1 2,87 232 2,45 323

Ond. 2 0 230 0 389

Ond. 3 3,4 232 2,37 317





Branche 1 942 6,0 310 106,3

Branche 2 948 0 388 0

Branche 3 949 6,1 309 107,7

Bâtiment F :

Date des relevés : 10 juillet 2014 – 10h30



IAC UAC IDC UDC

Ond. 1 2,55 231 1,7 317

Ond. 2 2,41 232 1,7 315

Ond. 3 0 231 0 391



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Branche 1 955 6,2 310 109,8

Branche 2 960 6,4 308 112,6

Branche 3 955 0 380 0

Bibliothèque universitaire :

Date des relevés : 10 juillet 2014 – 8h30



IAC UAC IDC UDC

Ond. 1 1 231 0,8 319

Ond. 2 1 231 0,7 321

Ond. 3 1 232 0,7 315

Ond. 4 1 232 0,7 327

Ond. 5 0,9 231 0,7 318

Ond. 6 0,9 231 0,7 313





Branche 1 860 5,5 296 93

Branche 2 862 5,7 290 94,5

Branche 3 861 5,8 287 95

Branche 4 854 5,6 288 92

Branche 5 862 5,6 293 94

Branche 6 862 5,8 283 94


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Annexe 2 – Signalétique installation photovoltaïque

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