Évaluer correctement les situations de réflexion lumineuse - Leo-Philipp Heiniger, Coordinateur Suisse romande, Swissolar
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Évaluer correctement les situations de réflexion lumineuse Leo-Philipp Heiniger, Coordinateur Suisse romande, Swissolar
La réflexion lumineuse dans notre vie quotidienne ➢ Une vie sans réflexion lumineuse n’existe pas ! Swissolar PV Update romand 3.2.2021 2
Programme – La réflexion lumineuse et le cadre légal – Les étapes pour une première évaluation – Les diagrammes de réflexion – Situation typiques – Mesures pour réduire les situations avec éblouissement Swissolar PV Update romand 3.2.2021 3
Remerciements Le contenu de cette présentation se base principalement sur des informations de: – Christof Bucher (Laboratoire pour des systèmes photovoltaïques, Haute Ecole Spécialisée Bernoise) – Andreas Bohren (SPF Rapperswil) ainsi que sur le contenu du cours Swissolar «Comment gérer l’éblouissement des installations PV» (première édition en printemps 2021) Swissolar PV Update romand 3.2.2021 4
Luminosité de différentes sources de lumière & surfaces
Seuil visuel
10’000 cd/ m2 –
100’000 cd/m2
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Pourquoi cela nous concerne ? Le cadre légal Loi sur la protection de Ordonnance sur l’aménagement du l’environnement (LPE) territoire (OAT) Swissolar PV Update romand 3.2.2021 7
La perception dépend fortement du contexte Que la réflexion soit considérée comme gênante (éblouissante) ou non dépend de plusieurs facteurs: – Quel est le fond ? – Quel est l’environnement (ville, nature) ? – Quelle est la taille de la surface réfléchissante ? – Quelle est la durée de la réflexion ? – De quelle direction vient-elle ? – Quelle est la source de la réflexion ? – Quelle est la relation avec le voisin responsable de l’éblouissement ? – … Swissolar PV Update romand 3.2.2021 8
Guide pour l’évaluation des situations (non)-critiques
Situation 1:
Réflexion sur l’observateur impossible ou non significatif
– L’observateur ne peut pas voir du tout les modules solaires
– Observateur derrière le champ, objet qui masque l’installation
– Un éblouissement n’est manifestement pas possible
– L’installation est à l’ombre au moment de l’éblouissement potentiel
– L’éblouissement sur le point d’observation n’est pas possible pour des raisons
géométriques → diagrammes de réflexion / imagination géométrique
– Les réflexions ne touchent que des façades d’immeubles sans
fenêtre ou des endroits occupés que temporairement
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Guide pour l’évaluation des situations (non)-critiques
Situation 2:
Eblouissement (souvent) considéré non critique
– Installation très petite (< 10 m 2, pas une garantie)*
– Les potentiels observateurs sont très loin (> 100 m)*
– Le rapport entre étendu max de l’installation et distance est
inférieur à 1/8
– L’angle de visibilité max du point de vue de l’observateur est
inférieur à 7.5°
* Dans des zones industrielles la tolérance
est plus grande
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Guide pour l’évaluation des situations (non)-critiques
Situation 3:
Examen plus poussé nécessaire
– Calcul des heures et de la durée d’éblouissement
– Dans un premier temps sans tenir compte de l’élargissement du
faisceau (incertitude) et de la météo du site
– Possibilité de calculer la luminance (incertitude)
– Comparaison avec des valeurs seuils indicatives (proposition SWS)
– Max 30 min pendant nombre indéfini de jours
– Max 60 mn pendant 60 jours
– Max 120 min pendant 20 jours
– Max 50 h d’éblouissement
Swissolar PV Update romand 3.2.2021 11Exemple
– Installation PV orienté est
– Inclinaison: 25°
– Observateur à la même
hauteur, positionné à l’est-
nord-est
– Champ PV en forme de «L»
Swissolar PV Update romand 3.2.2021 12Question: a quel moment peut-il avoir une réflexion des
panneaux sur l’observateur ?
– Installation PV orienté est
– Inclinaison: 25°
A. Le matin en hiver – Observateur à la même hauteur,
B. Le matin en été positionné à l’est-nord-est
C. L’après-midi en hiver
D. L’après-midi en été
E. Pas d’éblouissement
possible
Swissolar PV Update romand 3.2.2021 13Calcul et représentation de la réflexion
Course du soleil Diagramme de réflexion
Avec indication à quel moment Direction (azimut et élévation) du
la réflexion atteint l’observateur faisceau de réflexion tel qu'il est vu
depuis la surface réfléchissante
Swissolar PV Update romand 3.2.2021 14Calcul et représentation de la réflexion
Diagramme de réflexion Durée de la réflexion
Centre de la réflexion (sans élargissement du faisceau)
Bord de la réflexion (avec élargissement du faisceau)
Direction (azimut et élévation) du
faisceau de réflexion tel qu'il est vu
depuis la surface réfléchissante
Swissolar PV Update romand 3.2.2021 15Indicateurs pour une réflexion gênante
1. Longue durée (>1 h par événement)
(→ Selon le point 5 de cette liste, même 5 min peuvent déjà être critique)
2. Moment critique de la journée (l'après-midi / le soir est plus critique que le matin).
3. Fréquence (> 1 mois par an)
4. Lieux d'observation critiques (par exemple terrasse en été)
5. De mauvaises relations de voisinage
Swissolar PV Update romand 3.2.2021 16Situations typiques I
Non critiques Critiques
– Les installations orientées sud – Toits orientés vers le nord dans une
(attention par contre avec façades et zone densément peuplée.
inclinaisons > 45°) – Toits est-ouest descendant vers le sol
– Les installations PV sur toitures (le voisin a une très bonne vue sur la
plates, s’il n’y a pas de bâtiments en surface du toit).
voisinage qui sont situés plus haut – Installations de faible inclinaison ou
installations est-ouest sur des pentes
avec des voisins au nord (environ du
nord-ouest à l'est).
Swissolar PV Update romand 3.2.2021 17Situations typiques II Incertain – Toit est-ouest : Le toit est-ouest éblouit souvent, mais seulement brièvement et généralement depuis la même direction d'où le soleil éblouit en même temps de toute façon. Le fait que l'éblouissement dérangeant oui non dépend donc fortement des "indicateurs critiques d'éblouissement". Swissolar PV Update romand 3.2.2021 18
Mesures visant à réduire l'éblouissement
– Modification de l’inclinaison ou de l'orientation des modules (en cas de toitures
plates).
→ orientation sud souvent moins critique que est ou ouest
– Utilisation de verre solaire spéciale (par exemple texturé, satiné, sablé)
→ pas (encore) disponible en tant que produit de masse bon marché et questions de
durabilité à long terme (augmentation de l’encrassement ?)
– Autres solutions (souvent plutôt théoriques):
– Limiter le champ de vision de l'observateur sur l’installation (rangé d’arbres)
– Créer un ombrage temporaire sur l’installation au moment de l’éblouissement (p.e. arbre)
– Réduire la taille de l’installation
– Renoncer à construire l’installation (pas trop souvent, sinon on n’atteint pas le 50 GW PV !)
– Dans le cas d'un angle de vue plat : utilisation de verre solaire lisse (float) pour réduire le
temps de réflexion
Swissolar PV Update romand 3.2.2021 19Luminosité de modules PV
Verre solaire,
Verre satiné, 500’000cd/m2
10’000cd/m2
Seuil visuel
Verre solaire ou
float, en dehors
du faisceau Verre float,
réfléchit 10’000’000cd/m2
1’000cd/m2
10’000 cd/ m2 –
100’000 cd/m2
Swissolar PV Update romand 3.2.2021 20La type de surface du verre détermine l’angle et l’intensité
de la réflexion
Verre float Verre solaire verre satiné
Swissolar PV Update romand 3.2.2021 21Verre float – verre solaire – verre satiné - prototype
Source: Christof Bucher, BFH
Swissolar PV Update romand 3.2.2021 22Les activités de Swissolar
– Annexe du guide LAT avec quelques indications
– En révision → présentation de Joëlle Fahrni
– Cours Swissolar sur comment gérer l’éblouissement
– Cours d’une ½ journée en printemps, inscriptions possibles prochainement
– https://www.swissolar.ch/fr/a-propos-de-swissolar/agenda/
– Nouveau projet réflexions lumineuses
– Porteurs du projet: Swissolar, SPF, Basler & Hofmann
– Démarrage prévu en printemps 2021, durée: 3 ans
– Développement de «best practice» et outil de calcul simplifié
– Elaboration de valeurs limites tolérables
– Evaluation et caractérisation de différents types de verre
Swissolar PV Update romand 3.2.2021 23Questions?
Contact:
heiniger@swissolar.ch
024 566 52 24
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