Jak zabezpieczyć instalację fotowoltaiczną?

Montaż instalacji fotowoltaicznej to dobra decyzja zarówno dla domu, jak i dla firmy. Ta technologia pozwala na produkcję darmowej, zielonej energii elektrycznej, a co za tym idzie – na obniżenie rachunków za prąd nawet o 90%. I choć fotowoltaika jest generalnie uznawana za bezpieczne rozwiązanie, jest to również efekt stosowania odpowiednich zabezpieczeń instalacji. Jakie komponenty są niezbędne, aby system PV pracował bezpiecznie i bezawaryjnie? Oto najważniejsze informacje.

Przed czym należy zabezpieczyć instalację fotowoltaiczną?

Aby zrozumieć, jakie typy zabezpieczeń są niezbędne przy fotowoltaice, warto przyjrzeć się zagrożeniom związanym z pracą tego systemu. Po pierwsze są to czynniki pogodowe – ryzyko mogą stwarzać m.in. uderzenia pioruna, ale także upały, opady gradu czy duży wiatr. Po drugie może nastąpić uszkodzenie mechaniczne któregoś z komponentów. Po trzecie zaś, problemy mogą się pojawić w wyniku niewłaściwego montażu komponentów – w skrajnych przypadkach może powstać nawet łuk elektryczny.

Każda z powyżej opisanych sytuacji może doprowadzić do powstania zwarcia lub innego typu przepięcia, a w efekcie do uszkodzenia samej instalacji, urządzeń podpiętych do prądu w budynku, jak i (w skrajnych przypadkach) do wybuchu pożaru. Dlatego już na etapie projektowania trzeba zadbać o prawidłowe zabezpieczenie instalacji fotowoltaicznej – zarówno po stronie DC (prądu stałego, a zatem po stronie paneli PV), jak również po stronie AC, czyli prądu przemiennego.

Zabezpieczenia po stronie paneli fotowoltaicznych

Pierwsze i najważniejsze “zewnętrzne” zabezpieczenie, jakiego potrzebuje system fotowoltaiczny, to montaż instalacji odgromowej i podłączenie mikroinstalacji do uziomu. To sprawi, że w razie wyładowania atmosferycznego przepięcie zostanie natychmiast uziemione.

Po stronie DC instalacji PV należy również zamontować:

• wyłączniki nadprądowe, nazywane potocznie bezpiecznikami, niekoniecznie zawierające wkładki topikowe – powinny się znaleźć nie tylko na pojedynczych stringach, ale także posłużyć do zabezpieczania całych ciągów modułów fotowoltaicznych,
• ograniczniki przepięć – po stronie prądu stałego należy zastosować ograniczniki typu 2 (klasa C). Montaż ograniczników przepięć po stronie DC jest absolutną koniecznością wówczas, jeśli odległość między falownikiem a modułami przekracza 10 m. Są również niezbędne, kiedy dystans dzielący instalację odgromową od przewodów PV jest niewielki.

Po tej stronie sięga się również po optymalizatory mocy – służą przede wszystkim wyrównaniu mocy paneli w sytuacji częściowego zacienienia, jednak jest to również dodatkowe zabezpieczenie na wypadek przepięcia.

Zabezpieczenia po stronie falownika

Strona falownika to ta, w której dochodzi do przepływu prądu zmiennego, o parametrach odpowiadających tym, które ma energia z sieci. Również tu potrzebne są odpowiednie elementy zabezpieczające. Są to również wyłączniki nadprądowe oraz ograniczniki przepięć. Ekspert z hurtowni fotowoltaicznej MUNO podkreśla jednak, że są to komponenty o innych parametrach niż te stosowane po stronie DC.

Po stronie AC stosuje się zatem m.in. wyłączniki nadprądowe nazywane “esami”, które chronią przed zwarciami w przypadku, gdyby doszło do skoku napięcia w sieci energetycznej. Warto podkreślić, że przy doborze wyłącznika trzeba się kierować konstrukcją inwertera: trójfazowe wymagają również trójfazowych wyłączników, a jednofazowe – jednofazowych. Warto również pamiętać, że te “bezpieczniki” powinny być montowane w układzie tablicy rozdzielczej, a nie w bezpośrednim sąsiedztwie inwertera.

Dobór odpowiednich zabezpieczeń do instalacji fotowoltaicznych to gwarancja niezawodnej i bezpiecznej, normalnej pracy systemu. Dlatego już na etapie projektu należy przyłożyć ogromną wagę do ich doboru. Istotny jest zarówno typ poszczególnych komponentów, jak również ich jakość. Najlepiej wybierać markowe elementy zabezpieczeń ze sprawdzonych źródeł. To da pewność, że instalacja fotowoltaiczna będzie służyła przez lata i pracowała bezawaryjnie oraz z oczekiwaną wydajnością.