Jak piorun zagraża instalacji fotowoltaicznej
Instalacja fotowoltaiczna pracuje na dachu. To miejsce szczególnie narażone na uderzenie pioruna. Ryzyko rośnie, gdy budynek stoi na wzniesieniu lub w otwartym terenie.
Piorun może uderzyć bezpośrednio w moduły PV. Wtedy uszkadza szkło, ramy, przewody i falownik, czyli serce instalacji. Częściej jednak piorun uderza w pobliżu domu. Powstaje wtedy impuls elektromagnetyczny. Ten impuls wprowadza bardzo wysokie napięcia do przewodów AC i DC.
Skutkiem wyładowania są przepięcia. To krótkie, ale bardzo silne skoki napięcia. Przepięcie potrafi zniszczyć falownik, moduły PV, magazyn energii i elektronikę w domu. Uszkodzenia pojawiają się od razu albo po kilku tygodniach.
Dlatego ochrona odgromowa i przeciwprzepięciowa ma duże znaczenie. Dzięki niej ograniczasz ryzyko kosztownej naprawy całej instalacji.
Czy każdy dom z fotowoltaiką potrzebuje odgromnika
Nie każdy dom musi mieć pełną instalację odgromową. Potrzebę ochrony ocenia projektant lub elektryk z uprawnieniami. Bierze pod uwagę wysokość budynku, otoczenie i rodzaj dachu.
Jednak każdy dom z fotowoltaiką potrzebuje ochrony przeciwprzepięciowej. Chodzi o ograniczniki przepięć. Montujesz je po stronie DC (między modułami a falownikiem) i po stronie AC (między falownikiem a rozdzielnicą domu).
Odgromnik, czyli zwód odgromowy, przejmuje bezpośrednie uderzenie pioruna. Przekazuje prąd do uziomu. Ogranicznik przepięć zmniejsza wartość przepięcia, które dociera do instalacji. Te dwa elementy działają razem, ale pełnią inne funkcje.
Gdy planujesz magazyn energii, ochrona jest jeszcze ważniejsza. Bateria zawiera elektronikę i ogniwa. Źle znosi nawet krótkie przepięcia.
Rodzaje ochrony odgromowej dla instalacji PV
Ochronę Twojej instalacji PV tworzy kilka elementów. Każdy z nich ma swoje zadanie.
Instalacja odgromowa budynku
Instalacja odgromowa to sieć zwodów, przewodów i uziomów. Zbiera prąd z wyładowania i kieruje go do ziemi. Dzięki temu piorun nie wybiera innych dróg, na przykład przewodów instalacji PV.
Na dachu z fotowoltaiką stosuje się zwody pionowe lub poziome. Montuje się je tak, by objęły moduły PV tzw. strefą ochronną. Panele nie powinny być najwyższym punktem dachu.
Ograniczniki przepięć po stronie DC
Strona DC to część instalacji między modułami PV a falownikiem. Tutaj pracuje wysokie napięcie stałe. Do ochrony stosujesz ograniczniki przepięć DC typu 1+2 lub typu 2. Wybór zależy od tego, czy budynek ma instalację odgromową.
Ogranicznik przepięć DC montujesz jak najbliżej falownika. Przy większych odległościach między panelami a falownikiem dodajesz drugi ogranicznik przy generatorze PV.
Ograniczniki przepięć po stronie AC
Strona AC to część instalacji od falownika do rozdzielnicy. Tu pracuje napięcie zmienne, takie jak w gniazdku. Ogranicznik przepięć AC montujesz w rozdzielnicy głównej domu lub w rozdzielnicy przy falowniku.
Dzięki temu chronisz nie tylko falownik. Zmniejszasz też ryzyko uszkodzenia innych urządzeń podłączonych do sieci domowej.
Montaż odgromnika przy fotowoltaice na dachu
Nie montuj odgromnika samodzielnie. Ochronę projektuje i wykonuje fachowiec z uprawnieniami. Dzięki temu masz pewność, że rozwiązanie działa zgodnie z normami.
Przy montażu instalacji odgromowej na dachu z PV specjalista zwraca uwagę na kilka zasad. Kluczowe są:
- zapewnienie strefy ochronnej nad modułami PV,
- zachowanie odstępów między przewodami odgromowymi a przewodami DC,
- prawidłowe połączenie z uziomem budynku,
- spójność z projektem instalacji fotowoltaicznej i magazynu energii.
Zwody nie mogą zacieniać modułów PV. Dlatego stosuje się odpowiednią wysokość masztów i ich rozstaw. Projektant dobiera też przekrój przewodów i głębokość uziomu.
Po zakończeniu prac elektryk wykonuje pomiary. Sprawdza rezystancję uziemienia i działanie ograniczników przepięć. Na koniec dokumentuje wyniki w protokole.
Najczęstsze błędy w ochronie przeciwprzepięciowej PV
Błędy w ochronie często wychodzą na jaw dopiero po burzy. Wtedy bywa już za późno. Warto je znać wcześniej.
- Brak ograniczników przepięć DC i AC – instalacja działa, ale jest bezbronna podczas wyładowań.
- Nieprawidłowy dobór typu ogranicznika – inne urządzenia stosujesz w budynku z instalacją odgromową, a inne bez niej.
- Za długie przewody i złe prowadzenie kabli – pętle kablowe zwiększają napięcia indukowane przez piorun.
- Brak połączeń wyrównawczych – metalowe elementy konstrukcji nie są połączone z uziemieniem.
- Mieszanie urządzeń różnych klas jakości – ograniczniki słabej jakości mogą nie zadziałać na czas.
Pamiętaj też o przeglądach okresowych. Raz na kilka lat poproś elektryka o sprawdzenie instalacji. Zwróć uwagę na stan złącz, przewodów i uziomu.
Podsumowując, zadbaj o trzy elementy: projekt ochrony, profesjonalny montaż i regularne kontrole. Dzięki temu Twoja instalacja fotowoltaiczna i magazyn energii lepiej przetrwają burzową pogodę.
