Dlaczego fotowoltaika płonie ?

Dlaczego fotowoltaika płonie ?

Biorąc pod uwagę ogromny przyrost instalacji fotowoltaicznych w naszym kraju i nie mniejszą eksplozję pojawiających się opinii, które wręcz „straszą” pożarami – pytanie jest jak najbardziej na czasie. Omówimy w jakim stopniu i jakie elementy instalacji fotowoltaicznej mogą stwarzać istotne zagrożenia pożarem. Instalacje fotowoltaiczne same w sobie nie są łatwopalne, ani nie powodują samozapłonu. Nie podlegają one Dyrektywie Europejskiej, która dotyczy zagrożeń związanych z wybuchem. Podobnie jak każda instalacja elektryczna, fotowoltaika może stwarzać pewne zagrożenia pożarowe, ale są one związane z wadliwym projektem, montażem, eksploatacją lub innymi czynnikami związanymi z instalacją.

1. Instalacja fotowoltaiczna jest zakwalifikowana do instalacji elektrycznych.

Instalacje elektryczne muszą spełniać odpowiednie wymagania dotyczące bezpieczeństwa.

Choć nie uważa się instalacji elektrycznych za łatwopalne, nie są one odporne na ogień. W przypadku pożaru, mogą ulec zniszczeniu, a wadliwe instalacje i urządzenia elektryczne stanowiły znaczący procent pożarów w Polsce w ostatnich latach. Dlatego należy założyć, że każda instalacja elektryczna może ulec zniszczeniu w wyniku ognia i wadliwie wykonana lub niewłaściwie użytkowana instalacja może przyczynić się do powstania pożaru.

Ponadto:
-Instalacje elektryczne powinny być zaprojektowane i wykonane przez wykwalifikowany personel zgodnie z przepisami,

-Odpowiednio dobrane urządzenia, przewody i materiały są istotne dla każdej instalacji elektrycznej,

-Badania i pomiary elektryczne są obowiązkowe dla instalacji elektrycznych,

-Trasy kablowe powinny być wykonane z materiałów trudno zapalnych i zapewniać właściwą izolację,

-Instalacje elektryczne powinny mieć odpowiednie zabezpieczenia oraz urządzenie do natychmiastowego odcięcia od źródła zasilania,

-Eksploatacja instalacji elektrycznych powinna odbywać się zgodnie z przepisami i przeznaczeniem,

-Regularne serwisowanie instalacji elektrycznych jest ważne dla ich sprawności i bezpieczeństwa.

2. Elementy i miejsca mogące stwarzać zagrożenie:

Jako instalacja wytwórcza instalacja fotowoltaiczna jest instalacją elektryczną podlegającą dużo większym wymaganiom związanym z instalacjami elektrycznymi i ich wykonywaniem. Potwierdza to już sam fakt honorowania przez zakłady energetyczne i odpowiednie urzędy tylko konkretnych, dopuszczonych marek inwerterów i producentów paneli. O ile same urządzenia systemu nie stanowią zagrożenia, to już wadliwy projekt, niewłaściwy montaż, bagatelizowanie zasad bezpieczeństwa oraz brak właściwej eksploatacji – tak.

Przyczyną pożaru bezpośrednio i pośrednio może być:

– Zwarcie w instalacji,
– Powstanie łuku elektrycznego,
– Wyładowania elektrostatyczne działające na elementy czynne,
– Uderzenie pioruna,
– Poluzowanie styków złączy,
– Niewłaściwe załączanie obwodu pod obciążeniem,
– Brak serwisowania.

Projekt:

Pierwszym warunkiem bezpiecznej instalacji fotowoltaicznej jest właściwe jej zaprojektowanie i dobór urządzeń. Ważne, by dokonywała tego osoba z doświadczeniem, uprawnieniami elektrycznymi, która korzystać będzie z autoryzowanego programu do projektowania instalacji PV.  Bez właściwego zapoznania się ze stanem istniejącej w obiekcie instalacji elektrycznej, rodzaju i sposobu podłączenia odbiorników, określenia profilu energochłonności i zużycia, możliwości podpięcia systemu fotowoltaicznego bardzo trudno jest dobrać odpowiednią i sprawną instalację fotowoltaiczną.

Dobieranie systemu fotowoltaicznego tylko na podstawie faktur, rachunków wystawionych przez zakład energetyczny jest niestety częstą praktyką wielu różnych firm.

Panele:

Panele fotowoltaiczne produkowane są głównie w Chinach, ale trafiają na rynek europejski po spełnieniu wymogów UE dotyczących jakości i bezpieczeństwa. Uszkodzenia paneli najczęściej występują podczas transportu. W przypadku uszkodzenia fizycznego lub wewnętrznych elementów panela, należy go wymienić lub naprawić. Regularna kontrola pozwala wykryć wady, takie jak uszkodzenia powłoki czy przebarwienia.
Pamiętajmy jednak, że panel fotowoltaiczny nie pali się!
Ryzyko pożaru dotyczy drewnianej konstrukcji dachu i innych łatwopalnych materiałów, nie paneli fotowoltaicznych.

Inwerter:

Sercem systemu fotowoltaicznego jest inwerter, który przetwarza energię prądu stałego na prąd przemienny. Dopuszczone do użytku są tylko określone typy inwerterów od wybranych producentów, które spełniają surowe normy bezpieczeństwa i są kompatybilne z siecią elektroenergetyczną. Producentom zależy na wysokiej jakości swoich produktów, aby konkurować z producentami z innych krajów UE. Ryzyko wadliwych inwerterów jest minimalizowane dziękizabezpieczeniom wewnątrz urządzeń oraz monitorowaniu online. Wadliwy montaż, podłączenie i niewłaściwa eksploatacja mogą przyczynić się do pożaru. Właściwe miejsce montażu inwertera, zgodne z instrukcją obsługi, oraz zastosowanie wysokiej jakości urządzeń i materiałów są kluczowe dla bezpieczeństwa przeciwpożarowego. Prace elektryczne, zwłaszcza podłączenia, są istotnym elementem, dlatego powinny być wykonywane przez doświadczonych fachowców z odpowiednimi uprawnieniami. Jak widać, od jakości wykonania prac instalacyjnych elektrycznych zależy większa część bezpieczeństwa dotycząca ochrony przed powstaniem pożaru. Właściwe zaprasowanie złączy, prawidłowo położone, zabezpieczone i przykręcone do zacisków przewody elektryczne, porządnie wykonane uziemienie itp. – to podstawa dobrze wykonanej i bezpiecznej instalacji fotowoltaicznej.

Czy rodzaj i konstrukcja mają znaczenie dla niebezpieczeństwa pożarowego?

Bez wątpienia tak. Najmniej narażone na niebezpieczeństwo pożaru są instalacje wolnostojące, posadowione na gruncie.

Wynika to z wielu przyczyn:

– Są dużo mniej narażone na wyładowania atmosferyczne,
– System instalacji uziemiającej stanowią wszystkie osadzone w gruncie elementy konstrukcyjne,
– Połączenia elektryczne, złączki itp. są łatwo dostępne zarówno do wykonania jak i dla kontroli,
– Instalacja nie ma żadnego wpływu na inne konstrukcje, budynki i odwrotnie,
– Do wszystkich elementów instalacji jest bezpośredni dostęp,
– Panele fotowoltaiczne i inwerter umieszczony pod nimi (czasem na ścianie na zewnątrz budynku) mają zapewniony stały przewiew i chłodzenie,
– Przeprowadzenie wszelkich prac serwisowych nie podlega żadnej trudności,
– Eksploatacja instalacji jest w sposób oczywisty ułatwiona,
– W przypadku wystąpienia zwarcia, zapalenia itp. podjęcie akcji gaśniczej może być przeprowadzone natychmiast.

Ze wszystkich systemów instalacji fotowoltaicznych najbardziej narażone na pożar są instalacje na dachu skośnym. Wynika to z kilku przyczyn.

1. Jest to najtrudniejsza instalacja do wykonania dla monterów pod względem bezpieczeństwa i ergonomii – w tej sytuacji może częściej dochodzić do pośpiechu, nieuwagi, braku kontroli wykonania.

2. Instalacja przyległa do dachu skośnego w bardzo małej odległości powierzchni paneli w stosunku do powierzchni poszycia dachowego i braku naturalnego chłodzenia właściwym przewiewem, powoduje w okresie letnim i dużego nasłonecznienia bardzo wysokie temperatury dochodzące aż do 80oC! Choć producenci paneli fotowoltaicznych biorą pod uwagę wiele czynników atmosferycznych (-40oC do +85oC), to działanie tak skrajnie wysokich i niskich temperatur na niedbale wykonane np. połączenia złączy może skutkować luzowaniem styków i powstawaniem łuków elektrycznych.

3. Brak wykonanej właściwie instalacji odgromowej i przeciwprzepięciowej. O ile instalatorzy zazwyczaj starają się wykonać dedykowane uziemienie dla całej instalacji fotowoltaicznej i zapewnić właściwe zabezpieczenie urządzeniami przeciwprzepięciowymi w lokalnych rozdzielniach PV, o tyle właściciele domków jednorodzinnych podchodzą do wykonania właściwej instalacji odgromowej obiektu w sposób permisywny i pobłażliwy. Rezultatem jest sytuacja, w której panele na dachu wraz z instalacją stanowią jedyny element instalacji odgromowej, a więc w oczywisty sposób przejmuje wszelkie wyładowania atmosferyczne.

4. Dla użytkownika jest to również najtrudniejsza w eksploatacji instalacja – nie każdy użytkownik jest skłonny do regularnego wchodzenia na dach żeby dokładnie obejrzeć panele i całą instalację. Nie każdy też może sobie pozwolić na weryfikację instalacji za pomocą drona z kamerą.

5. Jakiekolwiek serwisowanie takiej instalacji stwarza ogromne problemy – jeśli instalator ma zadanie sprawdzenia połączeń pomiędzy złączami MC-4 jest zmuszony zdemontować określony panel lub nawet kilka paneli fotowoltaicznych.

Instalacja fotowoltaiczna – bezpieczna czy jednak niebezpieczna?

Eksperci twierdzą, że instalacja fotowoltaiczna jest bezpieczną instalacją elektryczną, pomimo wymienionych czynników. Przyczyną potencjalnych problemów są głównie niewłaściwy montaż, brak przestrzegania zasad bezpieczeństwa oraz zaniedbanie serwisowania. Dane Komendy Głównej Państwowej Straży Pożarnej pokazują, że w 2019 roku zgłoszono w Polsce ponad 153 tysiące pożarów, z których jedynie niewielki odsetek wynikał z zwarć w instalacjach fotowoltaicznych. Informacje o wzrastającej liczbie pożarów związanych z fotowoltaiką często pomijają fakt, że wiele pożarów dotyczyło dachów, stropów i strychów, które miały inne przyczyny, ale obejmowały również instalację fotowoltaiczną.

Pożary bezpośrednio spowodowane przez wady w instalacjach PV są rzadkie, ale nie należy lekceważyć problemu. Dane statystyczne wskazują, że część pożarów w instalacjach fotowoltaicznych wynika z czynników niezależnych od człowieka (ok. 58%), ale aż 42% pożarów można przypisać czynnikom ludzkim.

Według raportu Państwowej Straży Pożarnej z poprzedniego roku, najczęstszymi błędami są:

– Niewłaściwy dobór złączy dla poszczególnych urządzeń,
– Użycie materiałów niskiej jakości, które łatwo się zapalają,
– Niedoświadczeni instalatorzy, którzy pracują na czas,
– Awarie inwerterów spowodowane przegrzaniem, wynikające z niewłaściwego umiejscowienia,
– Zaniedbywanie czynności eksploatacyjnych przez użytkowników,
– Brak regularnego serwisowania urządzeń,
– Brak przeprowadzenia podstawowych pomiarów systemu po wykonaniu instalacji.

Mając na uwadze wszystkie zawarte powyżej informacje nie należy bać się instalacji fotowoltaicznych. Tym bardziej, że możemy zmniejszyć ryzyko wystąpienia pożaru poprzez właściwe podejście do inwestycji przed i po wykonaniu fotowoltaiki:

1. Wybierz odpowiedniego i rzetelnego projektanta i wykonawcę systemu.
2. Zleć wykonanie instalacji odgromowej dla całego budynku, nie tylko dla paneli.
3. Wymagaj zastosowania urządzeń i materiałów wysokiej jakości.
4. Minimum co 2 lata powtarzaj wykonywanie pomiarów elektrycznych instalacji.
5. Obserwuj stan swojej instalacji po każdej zimie i każdym lecie.
6. Analizuj działanie swojej instalacji poprzez dedykowany monitoring.
7. Co 2 lata zlecaj wykonanie pełnych prac serwisowych.

Najważniejsze by uzmysłowić sobie, że wbrew temu, co utarło się w całej przestrzeni medialnej dotyczącej PV:

INSTALACJA FOTOWOLTAICZNA NIE JEST INSTALACJĄ BEZOBSŁUGOWĄ!

NALEŻY JĄ REGULARNIE SERWISOWAĆ I STOSOWAĆ SIĘ DO WSKAZÓWEK ZAWARTYCH W INSTRUKCJI OBSŁUGI INSTALACJI FOTOWOLTAICZNEJ I INWERTERA.

Chcielibyśmy podkreślić, że w historii naszej firmy nie odnotowaliśmy żadnego przypadku pożaru związanego z naszymi instalacjami fotowoltaicznymi. Dążymy do perfekcji i nasza ekipa specjalistów dokładnie dba o każdy szczegół, zarówno podczas projektowania, jak i wykonania instalacji, aby zapewnić bezpieczeństwo i uniknąć jakichkolwiek uszkodzeń. Stawiamy również na najwyższą jakość, korzystając z renomowanych i sprawdzonych urządzeń, które są starannie dobierane przez naszych wykwalifikowanych specjalistów.