Idea czerpania energii ze słońca towarzyszy ludzkości już od bardzo dawna, jednak to ostatnie lata przyniosły nam technologię, dzięki której możliwe było powszechne wykorzystanie tego odnawialnego źródła energii. Dynamiczny rozwój rynku spopularyzował instalacje fotowoltaiczne, dzięki czemu spora część gospodarstw stała się mikro producentami energii elektrycznej. Wzrost zainteresowania taką inwestycją często skutkuje powstawaniem coraz większej grupy producentów oraz ekip trudniących się montażem tego typu systemów. I tu rodzi się pierwsze zagrożenie dla bezpieczeństwa takich instalacji. Obniżenie kosztów produkcji może skutkować pogorszeniem jakości oferowanych rozwiązań, a przez to również nieść za sobą różnego rodzaju zagrożenia.
Ogniwa fotowoltaiczne, jak każda instalacja produkująca prąd, mogą ulec zapaleniu. Do najczęstszych przyczyn takich wypadków dochodzi na skutek zwarcia w instalacji (panele słabej jakości), uderzenia pioruna bądź nieumiejętnej ingerencji. W budownictwie mieszkalnym najczęstszą przyczyną pożarów są wady urządzeń i instalacji elektrycznych, w tym przestarzałe instalacje elektryczne.
Analiza ryzyka pożarowego instalacji fotowoltaicznej
Przy analizie ryzyka związanego z pożarem domu z instalacją PV należy zastanowić się, na ile wzrasta zagrożenie wystąpienia tego zjawiska oraz jak to wpływa na przebieg akcji gaśniczej. Zawsze jedną z pierwszych czynności po przyjeździe Straży Pożarnej jest odłączenie dopływu prądu do instalacji elektrycznej (woda przewodzi prąd). W przypadku domu z panelami instalacja nadal generuje napięcie, a uszkodzenia powstałe na skutek pożaru mogą powodować powstanie nowych obwodów elektrycznych, co znacznie utrudnia prowadzenie działań ewakuacyjnych oraz stanowi dodatkowe zagrożenie.
Instalacje fotowoltaiczne uchodzą za bezpieczne i bezobsługowe. Montowane masowo na dachach domów i firm, mają pracować latami bez ingerencji użytkownika. Tymczasem specjaliści zwracają uwagę, że w dynamicznie rozwijającym się rynku PV pojawia się coraz więcej sygnałów ostrzegawczych związanych z eksploatacją systemów.
Najczęstsze przyczyny pożarów instalacji fotowoltaicznych
Instalacje fotowoltaiczne, mimo swojej ogólnie wysokiej niezawodności, mogą być narażone na różne zagrożenia, które mogą prowadzić do poważnych problemów, w tym pożarów. Przyczyny tych zagrożeń są zróżnicowane i obejmują zarówno błędy instalacyjne, jak i uszkodzenia mechaniczne, wady fabryczne oraz niewłaściwą konserwację.
Błędy instalacyjne i montażowe
Błędy popełnione podczas montażu systemu, takie jak źle wykonane połączenia elektryczne lub niewłaściwie dobrane komponenty, mogą prowadzić do zwarcia i w efekcie pożaru. Niewłaściwe rozmieszczenie paneli, brak wentylacji czy nieprawidłowe okablowanie to jedne z najczęstszych błędów.
Wady fabryczne i niskiej jakości komponenty
Na rynku pojawia się wiele produktów różnej jakości, co jest związane z dużym zapotrzebowaniem na panele i osprzęt fotowoltaiczny. Mikropęknięcia w panelach, które mogą powstawać w trakcie transportu lub już podczas eksploatacji, stanowią potencjalne zagrożenie. Złącza niskiej jakości, które mogą rozszczelniać się pod wpływem wysokiej temperatury i wilgoci, również zwiększają ryzyko pożaru.
Przegrzane przewody i punkty połączeń
Jednym z najczęstszych, a jednocześnie najmniej dostrzegalnych zagrożeń w instalacjach PV jest przegrzewanie się przewodów i punktów połączeń. Problem zwykle nie obejmuje całej długości kabla - pojawia się miejscowo, w newralgicznych punktach instalacji. Z analiz prowadzonych na rozwiniętych rynkach fotowoltaiki wynika, że ponad połowa zdarzeń pożarowych ma związek z nieprawidłową jakością styku - w puszkach przyłączeniowych, wtykach i przewodach. Szczególnie wrażliwe są popularne złącza typu MC4. Jeśli zostaną źle zaciśnięte, poluzują się z czasem lub stracą szczelność, w miejscu styku rośnie rezystancja, a wraz z nią temperatura. Eksperci ostrzegają również przed łączeniem złączy różnych producentów, co może powodować wzrost oporu elektrycznego i intensywne nagrzewanie.
Trzy miejsca szczególnie narażone na lokalne przegrzewanie:
- Złącza dachowe (MC4): Tam dochodzi do największej liczby połączeń. Błąd montażowy lub zużycie uszczelnienia mogą prowadzić do miejscowego wzrostu temperatury.
- Skrzynki przyłączeniowe i rozdzielacze: Duża liczba przewodów, wilgoć i luzujące się styki sprzyjają powstawaniu punktów o podwyższonej temperaturze.
- Przejścia przez dach i ściany: Zbyt ciasne przepusty, ostre krawędzie lub nadmierne zgięcia mogą uszkadzać izolację, sprzyjając zwarciom i lokalnemu przegrzewaniu.
Uszkodzenia mechaniczne
Instalacje fotowoltaiczne są narażone na uszkodzenia mechaniczne spowodowane przez czynniki zewnętrzne, takie jak zwierzęta, grad czy inne ekstremalne warunki pogodowe.
Niewłaściwa konserwacja
Brak regularnych przeglądów i konserwacji systemu może sprawić, że drobne problemy pozostaną niezauważone, aż przerodzą się w poważne zagrożenia. Dotyczy to m.in. korozji metalowych części czy uszkodzeń izolacji kabli.
Czynniki zewnętrzne
Według wyników badań TÜV Rheinland - Fraunhofer, najczęstszymi przyczynami pożaru fotowoltaiki są czynniki zewnętrzne, takie jak wyładowania atmosferyczne (uderzenia pioruna). Zwierzęta mogą również powodować uszkodzenia, na przykład przegryzając kable.
Czynnik ludzki
Błędy popełniane przez projektantów i instalatorów zestawów fotowoltaicznych stanowią istotny czynnik ryzyka. Dotyczy to zarówno błędów w projekcie, jak i nieprawidłowości podczas montażu, takich jak niewłaściwy moment dokręcenia śrub czy błędnie poprowadzone przewody.
Skutki pożarów instalacji fotowoltaicznych
Pożar instalacji fotowoltaicznej może mieć poważne konsekwencje, wpływając na bezpieczeństwo ludzi, mienie oraz przebieg akcji ratowniczej.
Utrudnienia w akcji gaśniczej
Jednym z największych wyzwań podczas pożaru budynku z instalacją fotowoltaiczną jest fakt, że panele nadal generują napięcie, nawet po odłączeniu falownika od sieci. Uszkodzenie kabli na skutek pożaru może powodować tworzenie nowych i niespodziewanych dróg obwodu elektrycznego, co stanowi dodatkowe zagrożenie dla strażaków i osób ewakuujących się. Woda, będąca popularnym środkiem gaśniczym, jest dobrym przewodnikiem prądu, co zwiększa ryzyko porażenia.
Zagrożenie dla życia i zdrowia
Niewłaściwe prowadzenie akcji gaśniczej lub pośpieszne próby samodzielnego gaszenia mogą prowadzić do porażenia prądem. Dodatkowo, pożar może zagrozić stabilności konstrukcji budynku.
Straty materialne
Pożar może doprowadzić do całkowitego zniszczenia instalacji fotowoltaicznej, a także uszkodzić inne elementy budynku, dachu i jego wyposażenia, generując znaczące straty finansowe.
Zapobieganie pożarom instalacji fotowoltaicznych
Dbanie o bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznych to klucz do ich długotrwałego i bezproblemowego użytkowania. Regularne przeglądy, stosowanie odpowiednich zabezpieczeń oraz korzystanie z nowoczesnych technologii mogą znacznie zredukować ryzyko pożarów.
Wybór sprawdzonych wykonawców i certyfikowanych komponentów
Decydując się na montaż paneli fotowoltaicznych, należy od razu zadbać o odpowiedni system zabezpieczeń ppoż. Kluczowe jest sprawdzenie ekipy montażowej i nieoszczędzanie na szybkozłączkach i przewodach, ponieważ od jakości użytych komponentów często zależy nasze bezpieczeństwo. Wykonanie instalacji po kosztach zazwyczaj jest nieopłacalne, bo później ponosimy spore straty. Panele i elementy instalacji powinny posiadać atesty potwierdzające ich jakość i bezpieczeństwo.
Regularne przeglądy i konserwacja
Instalacja fotowoltaiczna powinna być kontrolowana co najmniej raz w roku. Regularne przeglądy techniczne pozwalają na wczesne wykrycie potencjalnych problemów, takich jak korozja metalowych części, uszkodzenia izolacji kabli czy wady falownika.
Jak rozpoznać pierwsze sygnały ostrzegawcze?
- Zmatowienia, żółte lub brązowe przebarwienia izolacji.
- Spuchnięcia i deformacje przewodów.
- Zapach stopionego plastiku lub gumy w okolicach skrzynek przyłączeniowych.
- Spadek wydajności systemu.
Zastosowanie innowacyjnych rozwiązań i zabezpieczeń
Urządzenia te już coraz częściej posiadają nowe funkcje precyzyjnego wykrywania miejsc występowania łuków elektrycznych odpowiedzialnych za większość przypadków pożarów z udziałem instalacji PV. Technologia wspierana przez sztuczną inteligencję daje ogromne możliwości pod warunkiem, że nie zostanie wyłączona przez niewykwalifikowanego pracownika. Coraz częściej stosowane są tzw. optymalizatory mocy, czyli urządzenia podłączone bezpośrednio do każdego panelu - przy zaniku napięcia zasilającego lub odłączenia falownika, automatycznie zmniejszają napięcie paneli do 1 V. Warto rozważyć zmianę polisy po montażu paneli PV.
Innowacyjne rozwiązania obejmują:
- Wyłączniki nadprądowe i bezpieczniki topikowe: Używane do zapobiegania przeciążeniom w systemie.
- Ograniczniki przepięć: Służą do ograniczania negatywnych skutków gwałtownych i nienaturalnych wzrostów napięcia elektrycznego.
- Systemy monitorowania prądów upływu lub przekaźniki kontroli izolacji: Pozwalają wykryć problem jeszcze przed pojawieniem się widocznych uszkodzeń. W domowych systemach istotną rolę odgrywają wyłączniki różnicowoprądowe typu B, reagujące także na składową stałą prądu.
- Obudowa złączki ASPP Connector Box MC4 z taśmą zawierającą gaz gaśniczy.
- Systemy ochrony elektrycznej
- Urządzenia gaśnicze dedykowane PV
#fotowoltaika USTERKI instalacji FOTOWOLTAICZNEJ!
Właściwy projekt instalacji
Ochrona przed pożarem fotowoltaiki zaczyna się już na etapie projektowania. Zestaw fotowoltaiczny powinien zostać odpowiednio rozmieszczony, w stosunku do ściany oddzielenia przeciwpożarowego. W miarę możliwości należy unikać montażu paneli na palnym podłożu.
Zabezpieczenia prawne i proceduralne
Każda bezpieczna instalacja fotowoltaiczna powinna posiadać dokument "Odbiór instalacji fotowoltaicznej". Instalacje fotowoltaiczne o mocy powyżej 6,5 kW podlegają obowiązkowi uzgodnienia z rzeczoznawcą do spraw zabezpieczeń przeciwpożarowych. Obowiązkowe jest również zgłoszenie instalacji fotowoltaicznych większych niż 6,5 kW do jednostki PSP.
W przypadku wykrycia niepokojących objawów zaleca się natychmiastowe odłączenie problematycznego obwodu i wezwanie wykwalifikowanego instalatora. Posiadaczom instalacji fotowoltaicznej zaleca się również zakup gaśnicy proszkowej zawierającej co najmniej 4kg proszku gaśniczego.
Ważne jest, aby każda instalacja fotowoltaiczna była prawidłowo oznakowana, w szczególności wyłącznik DC oraz budynek na którym znajduje się instalacja.
tags: #pozar #instalacji #solarnej