Comment installer les rails de montage de panneaux solaires

Cet article est tiré de passages de

Installation des rails

Une fois le les cadres de montage sont en place, les rails en aluminium peuvent être montés. Les rails permettent à leur tour une installation facile des panneaux photovoltaïques et des onduleurs.

Dans notre cas, les rails ont été fournis par Crête de Fer.

Le rail de montage PV IronRidge.
Le support « L » maintient le rail jusqu'aux supports 4X4.
La pince arrière dans la fente supérieure s'insère entre deux modules PV et les fixe au rail.
La pince proche est celle utilisée sur les modules d'extrémité.

Le rail IronRidge est illustré ci-dessus.

Le support en « L » fixe le rail au cadre de montage 4X4 et se fixe au rail via la fente inférieure sur la face verticale du rail.

La tête d'un boulon de 3/8 pouces glisse dans cette fente permettant aux supports en L d'être positionnés n'importe où le long du rail. Les trous sont fendus pour permettre un petit ajustement.

Le support noir dans la fente supérieure sert de support pour un panneau photovoltaïque monté en position finale.

Une tête de boulon de 1/4 de pouce se glisse dans la fente supérieure pour permettre à la pince d'extrémité d'être installée n'importe où le long du rail.

Le boulon et la pince les plus longs dans la fente supérieure vers l'arrière de l'image sont la pince qui passe entre deux panneaux photovoltaïques pour les maintenir tous les deux en place.

Les pinces utilisées doivent correspondre à la marque et au style du panneau photovoltaïque que vous souhaitez monter, mais une grande variété de pinces est disponible.

C'est un système intéressant qui permet de gagner beaucoup de temps dans le processus de montage. D'autres fabricants proposent des systèmes de montage sur rail similaires -- Unirac est une autre marque populaire.

La première étape consiste à assembler les sections de rail pour former deux rails, chacun suffisamment long pour monter les 10 panneaux (environ 33 pieds).

Une épissure terminée est présentée juste en dessous. Une section extrudée de 12 pouces de long qui s'adapte juste à l'intérieur du rail est glissée dans chacun des rails à épisser. L'épissure est fixée avec 4 vis autotaraudeuses. Cela fait un joli joint solide et est très facile à faire.

Une épissure de rail. Un raccord d'épissure extrudé s'étend sur 6 pouces

dans chacune des deux sections de rail à épisser.

Quatre vis autotaraudeuses en acier inoxydable sont ensuite utilisées pour fixer l'épissure.

J'ai décidé de laisser les rails courir quelques centimètres de long à chaque extrémité et de retarder leur coupe à la longueur exacte jusqu'à ce que les panneaux soient montés - je ne me faisais pas vraiment confiance pour mesurer deux fois et couper une fois à ce stade :)

Les rails de montage sont ensuite installés sur les 4X4 inclinés à l'aide des supports en « L » fournis par IronRidge. Des boulons en acier inoxydable sont inclus pour monter le rail sur le support en L. J'ai utilisé des boulons galvanisés de 3/8 pouces pour boulonner les supports en L à travers les 4X4. Les trous du support en L sont fendus pour laisser un peu de place pour le réglage. Toutes les attaches sont laissées desserrées et le rail est ajusté jusqu'à ce qu'il soit droit d'un bout à l'autre. Ensuite, toutes les attaches sont serrées. IronRidge fournit des réglages de couple pour tous les boulons et j'ai utilisé une clé dynamométrique pour effectuer le serrage.

Certaines publications sur le bois traité recommandent de ne pas mettre l'aluminium en contact direct avec le bois traité. J'ai donc peint le bas du support et le haut du cadre pour éviter (ou du moins réduire) le contact direct.

cliquez sur les images pour les agrandir

Rail fixé au cadre en bois avec support en « L ».

Notez que la tête des boulons qui fixent le rail au support en L glisse dans les fentes du rail. Ce type de coulissement de la tête du boulon dans une fente est utilisé pour tous les équipements connectés au rail. Cela permet des fixations faciles et agréables, car la fente du rail s'adapte sur les méplats de la tête du boulon et ne permet pas au boulon de tourner lorsque l'écrou est serré.

Rails montés.

Fixation du matériel aux rails

Il est important à ce stade de déterminer exactement quel équipement sera fixé aux rails. Dans notre cas, cela comprenait 1) les panneaux photovoltaïques, 2) les micro-onduleurs et 3) les sangles de mise à la terre qui assurent une mise à la terre continue au niveau des épissures de rail. Vous devez déterminer exactement quelle séquence de boulons sera nécessaire le long du rail, puis faire glisser les têtes de boulons dans la fente du rail dans le bon ordre. Si vous oubliez un boulon qui sera nécessaire au milieu du rail, vous devrez faire glisser tous les boulons d'un côté pour faire entrer le boulon manqué.

Cela montre une vue le long du rail supérieur avec les boulons glissés en place. Les longs boulons maintiennent les
panneaux vers le bas. Les paires rapprochées maintiennent les micro-onduleurs vers le bas. Il y a des boulons qui ne sont pas visibles
et qui maintiennent chaque extrémité de la sangle de terre au niveau des épissures de rail (voir ci-dessous).

Assurez-vous de vérifier que tous les boulons sont dans la bonne position avant de commencer à installer le matériel sur les rails.

Garder les choses au clair

Avec toutes les différentes choses fixées aux rails, il y a beaucoup de matériel à maintenir droit. J'ai sorti tous les écrous, boulons et rondelles de leur emballage et les ai placés dans des cruches à lait découpées d'un gallon. Par exemple, tout le matériel nécessaire pour connecter les micro-onduleurs au rail va dans un pichet, tout le matériel nécessaire pour fixer un panneau photovoltaïque intermédiaire au rail va dans un autre pichet. Grâce à une combinaison de ce système et d'une chance aveugle, je n'ai jamais perdu une pièce nécessaire lors de l'installation.

Montage des micro-onduleurs

La première chose à faire pour notre système a été les micro-onduleurs Enphase. Sur notre système, ces onduleurs étaient montés sur le rail supérieur, car cela offrait un bon accès aux fils provenant de la boîte de jonction du panneau photovoltaïque jusqu'à l'onduleur. Pour monter les onduleurs, marquez le centre de chacun des panneaux photovoltaïques sur le rail afin de savoir où ira chaque onduleur.

Montez les micro-onduleurs en commençant par celui qui sera le plus proche de la boîte de jonction qui transportera l'énergie photovoltaïque jusqu'à la maison.

Orientez le micro-onduleur de manière à ce que son connecteur de sortie CA (mâle) soit vers la boîte de jonction. L'onduleur peut être monté de chaque côté vers le haut pour que le cordon soit orienté dans le bon sens.

J'ai monté les onduleurs à l'aide de boulons en acier inoxydable de 1/4 de pouce d'environ 1 pouce de long. J'ai utilisé une grande rondelle plate en acier inoxydable, puis une rondelle de blocage en acier inoxydable, puis l'écrou en acier inoxydable pour fixer l'onduleur. Serrez l'écrou au couple recommandé.

Si vous utilisez le système de mise à la terre Weeb Washing (voir ci-dessous), la rondelle Weeb appropriée doit être insérée sur l'un des boulons et entre le rail et l'onduleur. J'ai utilisé le système de mise à la terre à rondelle Weeb pour les panneaux photovoltaïques et les épissures de rails, mais je ne les ai pas utilisés pour les onduleurs et j'ai installé un fil de terre séparé (voir ci-dessous) à la place. Je dirais que les rondelles Weeb auraient été plus faciles et pas plus chères, et je recommanderais de les utiliser pour mettre à la terre les onduleurs sur le rail.

Notez qu'à ce stade, si vous effectuez un montage sur le toit, vous souhaiterez probablement connecter le fil du panneau photovoltaïque à l'onduleur et connecter le fil CA de sortie de l'onduleur à l'onduleur suivant. Pour le système de montage au sol, vous pouvez effectuer tout ce câblage plus tard en une seule fois, mais pour le système de montage sur le toit, vous n'aurez pas un accès facile à l'arrière du panneau photovoltaïque une fois en bas.  Guy montre comment procéder pour un montage sur le toit.

Cliquez sur les images pour les agrandir

Installation de l'onduleur avec une clé dynamométrique.

L'onduleur installé. Notez l'épissure de rail et la sangle de terre qui garantissent que les deux segments de rail sont électriquement liés ensemble juste à droite de l'onduleur.

À ce stade, c'est probablement une bonne idée de décoller l'un des autocollants du numéro de série de l'onduleur et de le placer sur la carte de l'onduleur dans la bonne position (voir ci-dessous) - il est plus facile d'accéder aux autocollants maintenant qu'après l'installation des panneaux photovoltaïques.

Vérifiez à nouveau que les connecteurs sont orientés dans le bon sens et que les fils du panneau photovoltaïque se connecteront facilement aux deux fils CC de l'onduleur.

Ensuite, descendez simplement le rail en installant tous les onduleurs de la même manière.

Je n'ai connecté aucun câblage ensemble pour le moment. J'ai attendu que tous les panneaux soient installés, puis j'ai effectué toutes les connexions en même temps juste après le coucher du soleil, et après tout, le reste de l'essorage était terminé.

Notez qu'Enphase recommande de monter et de connecter d'abord le courant alternatif à tous les onduleurs pour s'assurer qu'ils se rapportent tous à l'EMU, et cela peut être une bonne solution pour un montage sur le toit où l'accès aux onduleurs est difficile une fois les panneaux photovoltaïques installés. Cela ne me semble pas faire beaucoup de différence pour un montage au sol.

Sangles de mise à la terre pour épissure de rail

À chaque point où vous avez assemblé deux segments de rail, vous devez installer une sangle de terre à travers l'épissure pour assurer une bonne connexion électrique entre les deux segments de rail.

Les images ci-dessous montrent comment les sangles sont installées. Dans ce cas, j'ai utilisé les rondelles Weeb sur chacun des boulons. La rondelle Weeb assure une bonne connexion électrique (et approuvée par le code) entre la sangle et le rail. Ces connexions de rondelle Weeb doivent être serrées à la valeur recommandée par Weeb et un composé anti-grippage utilisé sur les boulons.

Le Les rondelles Weeb pour la mise à la terre sont une bonne solution - détails ici...

L'empilement est composé d'une rondelle Weeb, d'une sangle de masse, d'un contre-écrou et d'un écrou.

La rondelle Weeb est orientée dans le bon sens – broches vers le bas.

Connexion de la sangle de terre terminée.

C'est l'un de ces domaines où je dois me demander pourquoi l'épissure de rail extrudé avec quatre vis autotaraudeuses à travers le rail et l'épissure n'établit pas une connexion de mise à la terre adéquate sans ces sangles de mise à la terre supplémentaires ? Mais votre inspecteur recherche peut-être cela, alors mieux vaut le faire.

Fixation des panneaux photovoltaïques

Il est maintenant temps de monter ces panneaux photovoltaïques à 600 $ sur les rails – soyez prudent.

Avant de fixer les panneaux photovoltaïques, assurez-vous que tous les travaux qu'il vous reste à faire et qui nécessitent un accès à la zone située sous les panneaux photovoltaïques sont terminés. Les panneaux restreindront l'accès, en particulier sur les supports de toit.

Mon voisin Scott s'est porté volontaire pour m'aider, ce qui a été d'une grande aide et a permis d'accélérer le travail et de réduire les risques d'accidents. Pour un montage sur le toit, je pense que plusieurs mains seraient encore plus utiles.

Nous avons fixé un support en bois temporaire au cadre 4X4 le long de la ligne inférieure des panneaux photovoltaïques. Cela permettait à chaque panneau photovoltaïque de reposer sur le support en bois pendant qu'il était soigneusement aligné, puis de le fixer aux rails à l'aide des pinces. Cela a rendu les accidents moins probables et cela en vaut (je pense) la peine.

Les panneaux ont une géométrie rectangulaire très précise et de petits écarts par rapport à un alignement parfait ont tendance à apparaître. Nous avions un peu de difficulté à atteindre la « parfaite », et Scott a eu l'idée d'utiliser simplement des cales en bois coniques pour obtenir ce dernier petit ajustement correct : cela a très bien fonctionné et a permis un alignement rapide et précis.

Une fois qu'un nouveau panneau a été aligné « parfaitement », nous avons serré l'écrou juste assez pour maintenir le panneau en position, mais nous n'avons pas effectué le serrage final des écrous jusqu'à ce que tous les panneaux soient en place et que nous puissions confirmer qu'ils étaient bien alignés.

cliquez sur les images pour les agrandir

Il s'agit de la pince utilisée entre deux panneaux pour les maintenir tous les deux. Notez la rondelle Weeb qui relie les deux panneaux au rail.

Mettre un nouveau panneau dans sa position approximative en utilisant le support 2X6 serré le long du bas pour soutenir temporairement le panneau dans la bonne position.

Utilisation de cales en bois coniques pour finaliser la position du panneau PV. Une fois la position définitive, les écrous de serrage sont suffisamment serrés pour maintenir le panneau en position. Nous avons retardé le serrage final jusqu'à ce que tous les panneaux soient en place.

Après avoir monté les deux premiers panneaux, nous nous sommes un peu inquiétés du fait que la distance entre le rail inférieur et le bas des panneaux photovoltaïques n'était pas exactement la même sur les deux premiers panneaux. Nous craignions de nous écarter de la bonne ligne et de finir au plus bas au moment où nous arriverions au panel final.

Pour vérifier cela, nous avons tendu une ficelle le long du haut des deux premiers panneaux montés jusqu'à l'extrémité du rack. Cela nous permet de projeter la ligne des panneaux et de voir si nous nous retrouverions trop haut ou trop bas au moment où vous arriveriez au dernier panneau. La projection semblait correcte, nous avons donc laissé les deux premiers en place et avons continué. Il s'est avéré que les rails erraient juste un peu, et c'est ce qui a fait changer un peu la dimension du rail jusqu'au bas du panneau photovoltaïque.

Il est très important d’aligner précisément le premier panneau. L'alignement de ce premier panneau détermine la direction de toute la ligne de panneaux. L'ajustement de chaque panneau au suivant est si serré qu'il n'y a aucune possibilité d'ajuster la ligne au fur et à mesure en faisant varier l'écart - le premier panneau doit juste être juste en place.

Tous les panneaux montés et serrés. Les rails ont été coupés à leur longueur finale plus tard.

Une fois que tout est en place et semble OK,
effectuez soigneusement la coupe finale des rails à la longueur souhaitée.
J'ai utilisé une scie alternative avec une nouvelle lame.