Czym zabezpieczyć instalację fotowoltaiczną?

Montaż instalacji fotowoltaicznej to inwestycja, na którą decyduje się coraz większe grono osób. Popularność fotowoltaiki nie dziwi – to ekonomiczny, a przy tym ekologiczny sposób wytwarzania prądu elektrycznego, który jest uznawany za wyjątkowo bezpieczny. Trzeba jednak pamiętać, że każda instalacja jest narażona na uszkodzenia. Jakie czynniki jej grożą i w jaki sposób zadbać o prawidłowe zabezpieczenie? Wyjaśniamy.

Przed czym jest potrzebne zabezpieczenie instalacji fotowoltaicznej?

Wbrew stereotypom, instalacja PV jest bardzo bezpiecznym rozwiązaniem – do rzadkości należą wypadki, które są skutkiem awarii paneli czy wystąpienia przepięcia. W dużej mierze wynika to jednak z faktu, że w systemie są stosowane odpowiednie zabezpieczenia. Przed czym? Fotowoltaice zagrażają czynniki:

• zewnętrzne – chodzi przede wszystkim o zjawiska pogodowe, np. silny wiatr czy burzę, jak również uszkodzenia mechaniczne,
• wewnętrzne – wymagana jest ochrona przed skutkami przepięć, które mogą nastąpić np. z uwagi na awarię po stronie DC lub AC.

Przed wszystkimi tymi ryzykami chronią odpowiednio dobrane zabezpieczenia instalacji PV.

Zabezpieczenia po stronie DC

Można powiedzieć, że fotowoltaika pracuje w trybie „DC AC”, ponieważ jej komponenty mają do czynienia zarówno z prądem stałym, jak i zmiennym. Jako pierwszy pojawia się prąd DC – to on jest wytwarzany przez panele słoneczne w wyniku tego, że zachodzi zjawisko fotowoltaiczne. Tak wytworzona energia jest następnie przekazywana do inwertera, w którym uzyskuje ona parametry prądu zmiennego.

A jak wyglądają zabezpieczenia po stronie prądu stałego? Istnieje kilka kluczowych elementów, o których należy pamiętać.

Ochrona przed uderzeniem pioruna

Budynek, w którym znajduje się fotowoltaika, musi być wyposażony w sprawną instalację odgromową, a sam system musi być do tego uziomu podpięty. Chociaż obecność modułów fotowoltaicznych na dachu nie zwiększa ryzyka „ściągnięcia” wyładowań atmosferycznych, ich skutki mogą być poważne, jeśli wyładowanie nie zostanie odprowadzone do uziemienia. Eksperci z hurtowni fotowoltaicznej Muno podkreślają, że między elementami instalacji odgromowej a przewodami i innymi komponentami systemu PV należy zachować minimum 50 cm odległości.

Wyłączniki nadprądowe

Zadaniem wyłączników nadprądowych oraz podstaw bezpiecznikowych wyposażonych we wkładki topikowe, montowanych po stronie paneli, jest ochrona instalacji przed prądami zwarciowymi. To „bezpieczniki”, które pozwalają odciąć prąd po przekroczeniu przez niego maksymalnych parametrów o określoną wartość. Należy podkreślić, że wyłączniki tego typu należy montować zarówno na poszczególnych stringach, jak i przy każdym panelu dla uzyskania pełnej ochrony.

Ograniczniki przepięć

Ograniczniki przepięć to element zabezpieczeń wykorzystywany przy prądzie DC wówczas, gdy odległość, jaka dzieli falownik od modułów instalacji PV przekracza 10 m. Wówczas pojawia się ryzyko powstania zawarcia i konieczne jest stosowanie ograniczników – najczęściej klasy C (typ 2).

Optymalizatory mocy

Ich zadaniem jest wyrównanie mocy modułów – tak, aby nie doszło do zwarcia czy przepięcia wynikającego z zacienienia niektórych paneli. To konieczny element wyposażenia, ponieważ ryzyko zacienienia systemów fotowoltaicznych pojawia się również w „idealnych” warunkach – np. wówczas, gdy spadnie śnieg.

Zabezpieczenia po stronie prądu przemiennego

Zabezpieczenia są niezbędne również po stronie AC, czyli przynależnej do falownika. Tu również wykorzystuje się możliwości wyłączników nadprądowych oraz ograniczników przepięć, jednak mają one inne zastosowanie oraz parametry techniczne. Tu stosuje się przede wszystkim wyłączniki o charakterystyce czasowo-prądowej typu B, czyli tzw. esy. Takie rozłączniki powinny być one umieszczone w układzie tablicy rozdzielczej, a nie w pobliżu samego falownika.

Aby uniknąć błędów i awarii wynikających z nagłej zmiany wartości prądu, warto sięgnąć również po systemy monitorowania pracy instalacji PV. Natychmiast poinformują właściciela – także zdalnie – o awarii i pozwolą szybko na nią zareagować.

Należy podkreślić, że przy doborze elementów montowanych w celu ochrony instalacji PV warto skorzystać z pomocy fachowców – doradzą oni, jakie komponenty sprawdzą się najlepiej przy realizacji konkretnego projektu. Dzięki temu gotowa instalacja będzie działała bezpiecznie i bezawaryjnie.