Enclosures for West African Solar and Backup Systems

Armoires pour systèmes solaires et systèmes de secours en Afrique de l'Ouest

Au Nigeria, au Ghana et sur les marchés voisins, un boîtier tombe rarement en panne à cause d'un seul facteur. Il tombe en panne parce que la chaleur, la poussière, l'humidité, une alimentation électrique instable et les risques liés à la sécurité physique s'accumulent tous au sein d'un même boîtier, alors que le cahier des charges n'en prenait en compte qu'un seul.

Ce guide explique ce qu'il faut prévoir pour les installations en Afrique de l'Ouest, où les priorités diffèrent de celles du Golfe ou de l'Asie du Sud-Est, et quels sont les éléments pour lesquels il vaut la peine d'investir.

Cinq conditions, un seul enclos

ÉtatC'est là que ça fait malCe que cela change
ChaleurL'intérieur des terres au nord (Kano, Kaduna) et toute boîte métallique non ombragéeProduit d'étanchéité, système de revêtement, ventilation
Poussière de l'harmattanDe décembre à février, dans le nord et la ceinture centraleEntrées étanches à la poussière, orifices de réserve obturés, filtration des évents
Humidité et pluieCôte de Lagos, Port Harcourt, AccraJoints, résistance à la corrosion, contrôle de la condensation
Approvisionnement instableÀ l'échelle nationale, en particulier là où des groupes électrogènes viennent en renfort au réseau électriqueEspace nécessaire pour le changement de ligne et la protection contre les surtensions ; accessibilité
Sécurité physiqueLieux publics et semi-publicsType de serrure, conception des charnières, hauteur de montage, résistance au forçage

La plupart des demandes concernent deux de ces cinq points. Ce sont les trois autres qui sont à l'origine de l'appel douze mois plus tard.

L'harmattan est le détail qui manque dans la plupart des fiches techniques

Entre décembre et février, un vent sec et poussiéreux transporte de fines particules à travers l'Afrique de l'Ouest. La poussière se comporte comme un fluide : elle s'infiltre par n'importe quelle fente présentant une différence de pression, y compris un presse-étoupe trop grand et une ouverture secondaire qui avait été colmatée avec du ruban adhésif sur place.

Deux points sont importants. Premièrement, adaptez chaque passe-câble à la taille exacte du câble et obturer chaque entrée inutilisée avec un bouchon adapté. Deuxièmement, si le boîtier est ventilé, utilisez des persiennes équipées d’une moustiquaire anti-insectes et anti-poussière plutôt que des fentes ouvertes — et acceptez le fait qu’une ventilation filtrée nécessitera un nettoyage, ce qui représente un engagement d’entretien plutôt qu’un simple détail d’installation ponctuel.

La poussière fait également augmenter la température interne. Une couche de poussière à l'intérieur d'une porte agit comme un isolant, tandis qu'une couche à l'extérieur réduit la dissipation de chaleur ; ainsi, un boîtier poussiéreux exposé à une température ambiante de 40 °C atteint une température plus élevée que ne le laisse supposer la température ambiante.

Le chauffage et l'installation alimentée par un groupe électrogène

Lorsqu'un site est alimenté à la fois par le réseau et par un groupe électrogène, l'armoire abrite généralement un dispositif de commutation ainsi que le système de distribution. Cela a deux conséquences.

Tout d'abord, le coffret est plus chargé qu'une installation européenne comparable ; il faut donc prévoir, lors du dimensionnement, un nombre plus important d'appareils et de câbles. Ensuite, l'alimentation par générateur n'est pas toujours stable, ce qui rend la protection contre les surtensions indispensable plutôt qu'optionnelle. Les dispositifs de protection contre les surtensions nécessitent de l'espace pour pouvoir être remplacés sans avoir à refaire le câblage, ce qui constitue un choix de dimensionnement à effectuer dès la commande.

En ce qui concerne la chaleur, les mesures pratiques sont les mêmes que partout où il fait chaud : mettre le boîtier à l'ombre, choisir une couleur claire et éviter de fermer hermétiquement un boîtier contenant des équipements dont les performances diminuent sous l'effet de la chaleur. Lorsque les conditions du site le permettent, un ventilateur ou un système de ventilation à persiennes avec filtration s'avère plus efficace que de compter sur la capacité des équipements à supporter la température.

Lockable grey steel enclosure at an off-grid solar installation with red dust and a battery cabinet behind
Les serrures, les charnières et les fixations sont les trois éléments qui sont le plus souvent omis dans les appels d'offres en Afrique de l'Ouest, et les plus difficiles à ajouter par la suite.

Sécurité : le critère que personne ne mentionne dans l'appel d'offres

Sur les sites accessibles, le cadenas est un élément fonctionnel, et non une simple formalité. Trois points méritent d'être précisés explicitement :

  • Type de serrure. Un loquet à quart de tour est pratique, mais facile à forcer. Une serrure à trois points ou une poignée pouvant être cadenassée, dotée d'un moraillon dissimulé, est recommandée lorsque le risque de vandalisme est réel.
  • Conception de la charnière. Les charnières encastrées ou soudées résistent mieux aux efforts de levier que les charnières en applique dont les axes sont apparents.
  • Hauteur de montage et fixations. Un boîtier situé à hauteur de tête et muni de fixations accessibles peut être démonté à l'aide d'une clé. Des boulons de sécurité ou une plaque de fixation accessible uniquement lorsque la porte est ouverte changent la donne.

Aucun de ces éléments n'augmente beaucoup le prix unitaire. Ils sont tous difficiles à ajouter une fois l'installation terminée.

Normes et documents

Le Nigeria utilise les normes NIS gérées par le SON, avec des adaptations des normes CEI pour les boîtiers et les indices de protection IP ; le Ghana s'appuie quant à lui sur les normes GS/CEI. Dans la pratique, les cahiers des charges des projets font souvent référence à la norme CEI 60529 pour l'indice de protection IP et à la norme CEI 61439 pour les ensembles, tandis que le boîtier lui-même relève de la catégorie CEI 62208 lorsqu'il est fourni vide pour un assemblage local.

L'acheteur doit exiger des éléments précis : le rapport d'essai IP correspondant à la classe de protection revendiquée, le certificat de matériau pour les nuances d'acier inoxydable, ainsi qu'un plan indiquant l'épaisseur de la tôle et la disposition des plaques d'étanchéité. Les vagues assurances concernant les “ normes internationales ” ne résistent pas à une inspection sur site.

Dimensionnement adapté au fonctionnement réel du site

Les installations en Afrique de l'Ouest ont souvent tendance à s'agrandir. Un coffret dimensionné précisément pour la liste actuelle des équipements doit généralement être remplacé au bout de deux ans, lorsqu'un deuxième onduleur, un circuit de distribution supplémentaire ou un dispositif de surveillance vient s'y ajouter.

Prévoir 20 à 25 % de passages de réserve, ainsi qu'un passage de presse-étoupe de rechange pour chaque taille, ne représente qu'un coût minime au moment de la commande. L'installation a posteriori d'un boîtier plus grand sur une paroi déjà en service nécessite une journée de main-d'œuvre et un arrêt de production.

Foire aux questions

La norme IP65 est-elle suffisante pour Lagos ?

Pour un montage extérieur à l'abri, cela suffit généralement. Les zones côtières de Lagos et de Port Harcourt sont exposées au sel et à une humidité constante ; le choix des matériaux est donc plus important que le fait d'opter pour un indice IP plus élevé.

Ai-je besoin d'acier inoxydable 316 en Afrique de l'Ouest ?

À l'intérieur des terres, non : l'acier thermolaqué suffit généralement. Sur le littoral, l'acier 304 est souvent suffisant dans les endroits abrités, tandis que l'acier 316 constitue le choix le plus sûr pour les emplacements exposés aux embruns salins.

Comment empêcher la poussière d'entrer pendant l'harmattan ?

Un dimensionnement correct des presse-étoupes, des emplacements de rechange obturés et une ventilation filtrée plutôt que des fentes ouvertes. Un boîtier étanche à la poussière, ouvert chaque mois pour l'entretien, devrait également être équipé d'une porte à charnières dotée d'un joint imperdable, qui se remet en place de manière plus fiable qu'un couvercle amovible.

Quelle serrure dois-je choisir ?

Adaptez-la à l'exposition. Dans les locaux abritant des plantes, un loquet standard suffit. Les lieux publics ou semi-publics nécessitent une serrure à trois points ou une poignée pouvant être cadenassée avec un moraillon dissimulé, ainsi que des fixations impossibles à retirer de l'extérieur.

Où aller ensuite ?

Le Guide d'achat des boîtiers étanches aborde les choix en matière d'étanchéité et d'accès qui revêtent une importance capitale dans des environnements poussiéreux et humides. Pour les installations solaires et les systèmes de secours, ce guide sur les armoires pour onduleurs aborde les questions de chaleur, de déclassement et de déconnexion de la batterie.

Lorsque le boîtier contient des éléments de distribution et pas uniquement des onduleurs, boîtiers pour tableaux de distribution énumère les dimensions standard, et boîtiers en acier inoxydable définit les limites de la zone côtière.

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