Prawidłowo zamontowane panele fotowoltaiczne oraz pozostałe komponenty instalacji to gwarancja bezpiecznej pracy całego systemu. Jednak trzeba mieć świadomość, że fotowoltaika wiąże się z produkcją i przepływem prądu elektrycznego. Łączne napięcie modułów może sięgać nawet 1000 V. Dlatego bardzo ważne jest zabezpieczenie instalacji fotowoltaicznej z wykorzystaniem odpowiednich elementów. Co wykorzystują instalatorzy? Oto najważniejsze informacje.
Co zagraża instalacji fotowoltaicznej?
Instalacja fotowoltaiczna co do zasady jest bardzo bezpiecznym rozwiązaniem, którego wdrożenie nie niesie za sobą wysokiego ryzyka – pod warunkiem, że do wykonania systemu zostaną wykorzystane wysokiej jakości komponenty, które zostały dobrze dobrane do wymagań budynku i właściwie zamontowane. Nie oznacza to jednak, że nie istnieje potrzeba kompleksowego zabezpieczenia instalacji PV.
Każda instalacja fotowoltaiczna jest narażona na działanie szeregu czynników zewnętrznych i wewnętrznych – począwszy od przepięć, przez awarie falownika, aż po uderzenia pioruna czy uszkodzenia mechaniczne. Dlatego na rynku istnieje szereg elementów, które służą ochronie instalacji. Należy zadbać o ich wykorzystanie na etapie montażu – tak, aby późniejsza praca modułów fotowoltaicznych nie wywoływała ryzyka.
Najważniejsze urządzenia i elementy do ochrony instalacji fotowoltaicznej
Lista rozwiązań technicznych, które służą zabezpieczeniu systemu PV, stale się rozszerza. Oto elementy, które należy uwzględnić przy każdej instalacji.
Wyłączniki nadprądowe
Wyłączniki nadprądowe to podstawowy element instalacji elektrycznej, zabezpieczający zarówno falownik, jak również moduły PV i łączące te elementy przewody. Stosuje się je zarówno po stronie inwertera, gdzie występuje prąd przemienny (AC), jak i do zabezpieczenia samych paneli, gdzie ma miejsce przepływ prądu stałego (DC).
Po stronie falownika stosowane są wyłączniki nazywane przez ekspertów esami, o charakterystyce czasowo-prądowej B. Chronią one tę część systemu fotowoltaicznego przed ewentualnymi zwarciami wynikającymi ze skoków napięcia z sieci elektrycznej (EE). Po stronie modułów PV stosuje się bezpieczniki nadprądowe – w większości przypadków montuje się je na poszczególnych panelach oraz na stringach.
Ograniczniki przepięć
Ograniczniki przepięć (SPD) są montowane w celu zabezpieczenia fotowoltaiki na wypadek przepięć lub nagłych zmian napięcia w instalacji. Te zakłócenia mogą zostać wywołane np. w wyniku wyładowań atmosferycznych, ale także nieprawidłowości w pracy sieci elektrycznej. Najczęściej wybieranymi przez instalatorów są ograniczniki typu 2 (klasy C), które pozwalają zabezpieczyć przed skutkami przepięć większość urządzeń podpiętych do sieci.
Zadaniem ogranicznika jest przechwycenie fali przepięciowej, która pojawiłaby się na którymś z odcinków instalacji PV i sprowadzić ją do uziomu, zamiast np. do inwertera – co mogłoby wywołać uszkodzenie tego urządzenia.
Ograniczniki powinny się znaleźć zarówno po stronie DC, jak i prądu przemiennego – zwłaszcza, gdy odległość między modułami a falownikiem przekracza 10 m.
Warto przy tym pamiętać, że w budynku, na którym znajduje się instalacja PV, nie można zapomnieć o instalacji odgromowej, a pomiędzy jej elementami a komponentami przynależącymi do systemu fotowoltaiki należy zachować odpowiedni odstęp – minimum 50 cm.
Optymalizatory
Ich podstawowym zadaniem jest sterowanie wydajnością poszczególnych modułów fotowoltaicznych –tak, aby nie dopuścić do spadku mocy całej instalacji, gdy dojdzie np. do zacienienia części powierzchni paneli. Są również przydatne w kontekście bezpieczeństwa. Kiedy dojdzie do zwarcia lub innej awarii, pozwalają obniżyć napięcie całej instalacji – tak, aby uzyskała wartość, która nie niesie za sobą ryzyka powstania dalszych szkód i pozwoli w bezpieczny sposób opanować sytuację.
Elementem, który jest również przydatny z myślą o zabezpieczeniu fotowoltaiki, jest monitoring PV. Jak wyjaśnia ekspert z hurtowni fotowoltaicznej Muno, nowoczesne systemy kontrolują prawidłowość pracy inwertera i paneli w czasie rzeczywistym i przekazują ostrzeżenia po wykryciu jakichkolwiek problemów. To pozwala skrócić czas reakcji na powstanie awarii i szybko dokonać naprawy.
