Każdego roku na całym świecie burze przyczyniają się do ogromnych strat materialnych, a niemal 25 tysięcy ludzi rocznie ginie z powodu porażenia prądem. Niestety, w naszym kraju zjawiska burzowe również są bardzo niebezpieczne. Według danych pomiarowych wyładowania doziemne są rejestrowane w Polsce przez około 160 dni w roku, przy czym najczęściej występują one w sezonie letnim. Ma to również swoje odzwierciedlenie w kondycji instalacji fotowoltaicznej. Jak zabezpieczyć fotowoltaikę przed gradem i piorunami?

Zabezpieczenie instalacji fototowoltaicznej przed burzą – czy jest konieczne?

Instalacje fotowoltaiczne są z reguły montowane na dachu budynku, w związku z czym stają się równocześnie jednym z najwyżej położonych elementów budynku. Z tego powodu są one szczególnie narażone na różnego rodzaju czynniki zewnętrzne, które mogą niekorzystnie wpływać na ich kondycję. Sporym zagrożeniem są dla nich burze, którym często towarzyszą niszczycielskie i trudne do opanowania siły, takie jak:

• obfite opady deszczu, które mogą powodować lokalne podtopienia, a także grad niszczący infrastrukturę, uprawy, a czasami nawet budynki;
• silne porywy wiatru, które mogą osiągać prędkość nawet powyżej 90 km/h;
• wyładowania elektrostatyczne, czyli pioruny wytwarzające prąd o natężeniu przekraczającym nawet 30-50 kA i napięciu na poziomie kilkudziesięciu milionów woltów.

Jak to wygląda na przykładzie instalacji fotowoltaicznej? Przyjmuje się, że obciążeniem dla niej są nawet te pioruny, które występują w odległości 1,5 kilometra. Sporym utrudnieniem są w tym przypadku również opady gradu, które mogą spowodować ogromne zniszczenia na powierzchni paneli fotowoltaicznych. Warto zatem zastanowić się nad tym, co zrobić, by móc zabezpieczyć naszą instalację PV przed gradem i piorunami

Zabezpieczenie fotowoltaiki przed piorunami a ograniczniki przepięć

Jednym z najskuteczniejszych rozwiązań w kwestii zabezpieczenia fotowoltaiki przed piorunami są ochronniki przepięć, które nie tylko chronią całą instalację zasilania budynku, ale także połączoną z nią instalację fotowoltaiczną (on-grid). Takie urządzenia, których napięcie wynosi zwykle od 500 do 1 500 V DC, mogą być instalowane w głównej tablicy rozdzielczej budynku lub w osobnych skrzynkach elektrycznych. Mają one na celu zabezpieczanie wszystkich przewodów zasilających dom – zarówno fazowych, jak i N-neutralnych.

Pamiętajmy również, że ochronę przed przepięciami gwarantuje też odpowiedni dystans dzielący instalację odgromową od instalacji PV. Według ogólnych zaleceń nie powinien on być mniejszy niż 0,5 metra.

Zabezpieczenie fotowoltaiki przed gradem – zwracajmy uwagę na certyfikaty i testy

W temacie zabezpieczenia fotowoltaiki przed gradem kluczową rolę odgrywa sama wytrzymałość paneli. Warto jednak podkreślić, że zgodnie z obowiązującymi normami na rynku europejskim wszystkie panele PV, w tym również te w Polsce, muszą przejść test odporności pod względem działania gradu i uzyskać certyfikat IEC 61215, przyznawany przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną.

Podczas badań panele fotowoltaiczne są poddawane działaniu kulek lodu o średnicy od 12,5 mm do nawet 75 mm, wystrzeliwanych z prędkością na poziomie 16-39,5 m/s. To, czy dana instalacja poradzi sobie z takim obciążeniem, jest uzależnione w dużej mierze od jakości ogniw – te najlepsze jakościowo są w stanie wytrzymać uderzenia kulek gradowych o średnicy nawet do 45 mm.

Jak widać, o zabezpieczenie fotowoltaiki przed gradem dbają przede wszystkim producenci. Mimo to warto zawsze sprawdzać stan instalacji po intensywnych opadach deszczowych i opadach gradu, by mieć pewność, że powierzchnia paneli nie została uszkodzona.