Jak pioruny zagrażają instalacji fotowoltaicznej?
Piorun to bardzo silne wyładowanie elektryczne. Może uderzyć bezpośrednio w dach, konstrukcję paneli lub w linię zasilającą dom.
Twoja instalacja fotowoltaiczna pracuje z wysokim napięciem prądu stałego. Typowo to od 600 do 1000 V. Takie napięcie jest wrażliwe na przepięcia. Przepięcie to nagły skok napięcia trwający ułamek sekundy.
Uderzenie pioruna może:
- przepalić moduły fotowoltaiczne,
- uszkodzić falownik,
- spalić przewody na dachu lub w budynku,
- zniszczyć licznik, router, alarm i inne urządzenia w domu.
Nie musisz mieć bezpośredniego trafienia w dom. Wystarczy uderzenie w sieć energetyczną lub obok budynku. Fala przepięcia „wejdzie” wtedy do Twojej instalacji PV po przewodach.
Czy odgromnik jest konieczny przy fotowoltaice?
Odgromnik to element, który odprowadza prąd pioruna do ziemi. Chroni w ten sposób budynek i instalację elektryczną. Wielu właścicieli domów pyta, czy przy fotowoltaice jest konieczny.
Na pytanie „czy musisz mieć instalację odgromową” odpowiada projektant budynku. Bierze pod uwagę wysokość domu, otoczenie, konstrukcję dachu i normy ochrony odgromowej.
Przy fotowoltaice ważne są dwa poziomy ochrony:
- instalacja odgromowa na dachu – przejmuje prąd pioruna,
- ograniczniki przepięć – chronią przewody DC (prąd stały) i AC (prąd zmienny).
Jeśli dom już ma instalację odgromową, traktuj ją jako bazę. Projektant PV powinien wtedy dopasować układ przewodów, połączeń i ochronników do istniejącego systemu.
Gdy Twój dom jest wysoki, stoi samotnie lub na wzniesieniu, ryzyko uderzenia rośnie. Wtedy instalacja odgromowa razem z ochroną przepięciową ma szczególne znaczenie.
Dobór odgromnika do domowej instalacji PV
W domowej instalacji PV montujesz dwa typy urządzeń ochronnych. Pierwszy to instalacja odgromowa na dachu. Drugi to ograniczniki przepięć w rozdzielnicy i przy falowniku.
Specjalista dobiera rodzaj ochrony na podstawie:
- mocy instalacji fotowoltaicznej,
- odległości paneli od falownika,
- konstrukcji i wysokości budynku,
- klasy ochrony Twojej instalacji elektrycznej.
W praktyce stosuje się:
- ograniczniki przepięć typu 1+2 na granicy budynku z siecią (jeśli dom ma instalację odgromową),
- ograniczniki przepięć typu 2 po stronie AC przy falowniku,
- ograniczniki przepięć DC przy stringach paneli (czasem w samym falowniku).
Typ 1+2 odprowadza część prądu piorunowego. Typ 2 „ścina” przepięcia komutacyjne i pochodzące z sieci. Dzięki temu falownik i moduły PV pracują stabilniej i dłużej.
Montaż odgromnika przy panelach na dachu
Przy fotowoltaice ważne jest rozmieszczenie przewodów i połączeń metalowych części. W ten sposób unikasz niekontrolowanych przeskoków iskry między konstrukcją paneli a instalacją odgromową.
Przy montażu instalator powinien:
- zachować wymaganą odległość między przewodami DC a przewodem odgromowym,
- połączyć konstrukcję paneli z uziemieniem budynku,
- prowadzić przewody możliwie krótkimi i prostymi trasami,
- unikać „pętli” przewodów, które zwiększają indukcję od pioruna.
Nie montuj samodzielnie odgromnika ani ochronników przepięć. Te prace wymagają uprawnień i znajomości norm. Błąd w montażu może nasilić skutki uderzenia, zamiast je ograniczyć.
Dobrym rozwiązaniem jest projekt, który od razu obejmuje fotowoltaikę, odgrom i ochronę przepięciową. Dzięki temu wszystkie elementy współpracują ze sobą.
Ochrona fotowoltaiki przed przepięciami w sieci
Piorun to nie jedyne źródło przepięć. Skoki napięcia powodują też awarie i przełączenia w sieci energetycznej. Może je wywołać także praca innych dużych odbiorników w okolicy.
Żeby ograniczyć skutki przepięć, zadbaj o kilka elementów:
- ograniczniki przepięć po stronie AC w głównej rozdzielnicy,
- ograniczniki przepięć po stronie AC przy falowniku,
- ograniczniki przepięć DC przy stringach modułów,
- prawidłowe uziemienie całej instalacji.
Warto też stosować ochronniki na wrażliwych obwodach w domu. Dotyczy to obwodu zasilającego sprzęt RTV, komputer, serwer NAS czy system alarmowy.
Ograniczniki przepięć mają określony czas pracy. Po silnym zadziałaniu mogą wymagać wymiany wkładów. Sprawdzaj ich stan podczas przeglądów instalacji fotowoltaicznej.
Najważniejsze wnioski dla właściciela domu
- Instalacja PV zwiększa wrażliwość domu na przepięcia.
- Odgromnik i ograniczniki przepięć działają razem jako system.
- Dobór ochrony powierz specjaliście z uprawnieniami.
- Przeglądaj regularnie stan ochronników i uziemienia.
Dobrze zaprojektowana ochrona odgromowa i przepięciowa zmniejsza ryzyko kosztownych napraw. Dzięki temu Twoja instalacja fotowoltaiczna pracuje bezpieczniej i dłużej.
