Muszyk Instalacje » Instalacje odgromowe w fotowoltaice

Zainstalowanie systemu fotowoltaicznego to popularna metoda pozyskiwania praktycznie darmowej energii elektrycznej z promieniowania słonecznego. Chociaż coraz więcej domów korzysta z tego rozwiązania, wymaga ono spełnienia różnych wymagań technicznych, w tym zapewnienia ochrony systemu PV przed uderzeniami pioruna, co stanowi kluczowy problem.

Systemy fotowoltaiczne niosą ze sobą ryzyko trwałych uszkodzeń, które mogą wynikać zarówno z bezpośrednich uderzeń pioruna, jak i indukowanych przepięć, powstających nawet w odległości kilkuset metrów od miejsca uderzenia. W celu zapewnienia ochrony przed takimi zjawiskami, zastosowanie znajdują instalacje odgromowe, których działanie polega na instalacji specjalnych zwojów drutu na dachu i w najwyższych punktach budynku. Te elementy mają za zadanie przyciągać energię uderzenia pioruna i odciążyć system fotowoltaiczny. Następnie złącza drutu są połączone z przewodami odprowadzającymi na elewacji lub rynnach, które prowadzą energię do uziomu, gdzie zostaje bezpiecznie rozprowadzona do ziemi.

Pytanie, czy zainstalować system odgromowy w przypadku instalacji fotowoltaicznej, nurtuje wiele osób. Część z nich uważa, że nie ma potrzeby zabezpieczania budynku przed uderzeniami piorunów, ponieważ ryzyko takich zdarzeń jest niewielkie. Jednak eksperci wskazują, że ryzyko uderzenia pioruna jest takie samo dla dachu z panelami fotowoltaicznymi, jak i dla dachu bez nich. Należy jednak pamiętać, że podczas burzy urządzenia fotowoltaiczne zamontowane na dachu mogą przyczynić się do przedostania się prądu piorunowego do instalacji elektrycznej wewnątrz budynku. Z tego powodu, zasadnym jest zamontowanie systemu odgromowego, który skutecznie zabezpieczy instalację fotowoltaiczną i cały budynek przed skutkami uderzenia pioruna.

Jeśli chodzi o montaż instalacji odgromowej, zaleca się skorzystanie z usług specjalisty, który dokładnie przeanalizuje warunki i potrzeby danego budynku. W oparciu o liczne czynniki, takie jak częstotliwość i siła wyładowań atmosferycznych, położenie budynku i jego konstrukcję, a także otoczenie, wykonuje niezbędne obliczenia. Zasadniczo, niewielkie budynki mieszkalne, które zostały zbudowane z niepalnych materiałów, rzadko padają ofiarą pioruna. Jednak w przypadku domów w skupionej zabudowie lub takich, które znajdują się w pobliżu wysokich drzew lub wzniesień, istnieje większe ryzyko uderzenia pioruna. W takich przypadkach zainstalowanie odgromów jest szczególnie ważne, ponieważ nie tylko może to zabezpieczyć instalację PV, ale także inne urządzenia znajdujące się w budynku przed uszkodzeniem.

Instalacja odgromowa ma za zadanie kontrolować uderzenie pioruna, aby zapobiec niekontrolowanym skutkom, takim jak uszkodzenia dachu, sieci energetycznej i urządzeń elektrycznych w budynku. W przypadku domów z panelemi fotowoltaicznymi instalacja odgromowa jest szczególnie ważna, ponieważ narażone są one na uszkodzenia i pożary spowodowane uderzeniami piorunów. Instalacja odgromowa powinna być uwzględniona w każdym domu, aby zapewnić bezpieczeństwo w przypadku burzy, a także umożliwić wypłatę środków z polisy ubezpieczeniowej w przypadku szkód. Fachowcy, wykonując obliczenia, pomogą określić, jakie zabezpieczenia są potrzebne w danym budynku.

W Polsce, ochrona odgromowa jest regulowana przez przepisy norm PN-EN 62305 i PN-EN 62561 oraz przez rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, które określa wymagania dotyczące instalacji piorunochronnej na budynkach. Przepisy te określają także wskaźnik zagrożenia piorunowego, który pozwala ocenić konieczność wykonania instalacji odgromowej. Mimo że przepisy nie wymagają instalacji odgromowej w przypadku systemów PV, warto ją rozważyć, aby lepiej zabezpieczyć inwestycję przed awariami spowodowanymi przez wyładowania atmosferyczne. Awarie takie mogą przeszkodzić w planach inwestora i wymagać ponownej kalkulacji okresu zwrotu inwestycji, co może być kosztowne.

Panele fotowoltaiczne przekształcające energię słoneczną na energię elektryczną mają wiele korzyści ekonomicznych i ekologicznych, ale także niosą ze sobą zagrożenia, takie jak oddziaływanie czynników atmosferycznych, w tym wyładowań atmosferycznych i przepięć. Choć przepisy nie wymagają montażu ochrony odgromowej dla systemów PV, to projektanci i inwestorzy powinni przeprowadzić analizę ryzyka, aby dobrać odpowiedni poziom zabezpieczenia dla instalacji. Nawet jeśli analiza nie wskazuje na konieczność montażu ochrony odgromowej, warto ją zainstalować, aby uniknąć uszkodzeń kosztownych modułów fotowoltaicznych, inwerterów czy okablowania, a także innych urządzeń, takich jak pompy ciepła czy ładowarki do samochodów elektrycznych. Ponadto większość ubezpieczycieli wymaga montażu ochrony odgromowej, aby objąć system fotowoltaiczny ochroną ubezpieczeniową.

Instalacja odgromowa składa się z dwóch części: zewnętrznej i wewnętrznej, które składają się na zewnętrzne urządzenie piorunochronne. Zewnętrzne urządzenie piorunochronne składa się z układu zwodów oraz przewodów odprowadzających, które służą do odprowadzania prądu piorunowego do ziemi w określony sposób. Ochrona odgromowa paneli fotowoltaicznych musi być uzupełniona o specjalne ograniczniki przepięć, które muszą spełniać normy strefowej koncepcji ochrony określonej w normie PN-EN 62305-4. Projektowanie i montaż instalacji odgromowej powinno być zawsze powierzone specjalistom z odpowiednimi kwalifikacjami, a nie powinno być wykonywane samodzielnie.

Chociaż brak przepisów prawa nakazujących wykonanie instalacji odgromowej nie wymusza takiego działania, to w przypadku paneli fotowoltaicznych należy zadbać o prawidłową ochronę przeciwprzepięciową. Obejmuje to zabezpieczenie instalacji przed przepięciami wynikającymi z uderzenia pioruna lub awarii sieci energetycznej. Do tego celu wykorzystuje się ograniczniki przepięć oraz ochranniki przepięć (SPD). Dodatkowo, podczas instalacji fotowoltaicznej można wykonać uziemienie, co pozwoli chronić budynek i jego użytkowników podczas burzy, a także chronić elementy instalacji przed uszkodzeniem. Poprawnie zainstalowana instalacja odgromowa wraz z ochroną przepięciową zapewnia prawie całkowite bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznej podczas burzy. Biorąc pod uwagę kosztowność systemów PV, warto zainwestować w ich bezpieczeństwo, zapewniając tym samym długie i bezpieczne działanie instalacji.

Często instalacja systemu fotowoltaicznego ma na celu nie tylko ochronę środowiska, ale także uniezależnienie się od dostawcy energii. Właściciele tych systemów chcą zamiast płacić za prąd co miesiąc, dokonać jednorazowej inwestycji w własny system fotowoltaiczny, który zapewni im niezależność i samowystarczalność energetyczną. Taka inwestycja zwykle trwa co najmniej 25 lat, dlatego tak ważne jest, aby zapewnić właściwą ochronę systemu przed przepięciami. Przepięcia mogą uszkodzić elementy takie jak falowniki, panele fotowoltaiczne, systemy magazynowania akumulatorów i kable. Zabezpieczenie systemu przed przepięciami zwiększa bezpieczeństwo pracy całego systemu fotowoltaicznego i zapewnia bezpieczeństwo właścicielowi na długi czas.

Jakich błędów unikać?

1. Określenie klasy instalacji odgromowej

Pierwszym błędem, który może zostać popełniony podczas montażu instalacji odgromowej, jest niewłaściwe określenie klasy instalacji odgromowej (LPS). Często decyzja ta jest podejmowana na podstawie przypuszczeń, bez odpowiednich obliczeń, lub na podstawie przestarzałych norm.

2. Bezpieczne odstępy izolacyjne

Innym często spotykanym błędem podczas montażu instalacji odgromowej jest nieprawidłowe określenie bezpiecznych odstępów izolacyjnych. Przewody instalacji odgromowej mogą zostać umieszczone zbyt blisko innych okablowań, takich jak od fotowoltaiki, opraw oświetleniowych lub monitoringu, co może prowadzić do przeskoku iskrowego podczas wyładowania atmosferycznego i przeprowadzenia prądu z pioruna do wewnętrznych instalacji nieruchomości.

3. Rozmieszczenie zwodów LPS

Należy także pamiętać o odpowiednim rozmieszczeniu zwodów LPS podczas montażu instalacji odgromowej. Długość iglicy odgromowej jest ważnym czynnikiem wpływającym na skuteczność ochrony przed wyładowaniami. Zbyt krótka lub zbyt wysoka iglica może zwiększać ryzyko bezpośredniego uderzenia pioruna.

4. Jakość materiału uziomu

Ostatnim błędem, na który warto zwrócić uwagę podczas wyboru instalacji odgromowej dla fotowoltaiki, jest wybór materiału uziomu wysokiej jakości. Uziom cały czas przebywa w gruncie, co oznacza, że jest narażony na różnego rodzaju czynniki atmosferyczne, takie jak korozja, która może wpłynąć na wydajność całej instalacji odgromowej.

Podsumowanie

Inwestowanie w fotowoltaikę to długi proces, który zwraca się dopiero po pewnym czasie. Aby zapewnić, że instalacja działa wydajnie przez cały rok, warto zainwestować w montaż instalacji odgromowej. Ważne jest, aby zlecić to zadanie doświadczonym instalatorom, którzy znają obowiązujące przepisy i dostosują instalację do fotowoltaiki. Dzięki temu unikniemy najczęstszych błędów związanych z instalacją odgromową, które mogą prowadzić do uszkodzenia paneli fotowoltaicznych czy inwertera w przypadku intensywnych burz i wyładowań atmosferycznych. Warto zabezpieczyć inwestycję, aby zapewnić jej długotrwałe działanie i bezpieczeństwo.