Instalacja odgromowa a fotowoltaika
Instalacja fotowoltaiczna to popularny sposób na pozyskiwanie niemal darmowego prądu z energii słonecznej. Rozwiązanie stosowane w coraz większej liczbie domów, wiąże się jednak z koniecznością dopełnienia różnych wymogów technicznych. Jedną z kluczowych kwestii jest ochrona systemu PV przed piorunami.
Z poniższego artykułu dowiesz się, czy instalacja odgromowa dla fotowoltaiki jest konieczna, jaką rolę pełni oraz jak prawidłowo ją wykonać. Zapraszamy do lektury!
Instalacja odgromowa a fotowoltaika
Instalacje fotowoltaiczne narażone są na trwałe uszkodzenie, będące wynikiem zarówno bezpośredniego wyładowania atmosferycznego, jak i indukowanych przepięć powstałych w odległości nawet kilkuset metrów od miejsca uderzenia pioruna. Ochronę systemom PV zapewniają instalacje odgromowe. Na czym polega ich działanie?
Na dachu i jego najwyższych punktach stosuje się specjalne zwoje drutu, których zadaniem jest ściąganie na siebie siły uderzenia pioruna. Złącza te są połączone z przewodami odprowadzającymi na elewacji lub rynnach, które prowadzą do uziomu, bezpiecznie rozprowadzającego tym sposobem energię do gruntu.
Czy instalacja odgromowa jest konieczna, gdy posiadamy instalację fotowoltaiczną?
Lepiej zamontować instalację odgromową czy można z niej zrezygnować? To pytanie zadaje sobie wiele osób inwestujących w fotowoltaikę. Spora część z nich dochodzi do wniosku, że nie istnieje potrzeba zabezpieczenia budynku przed piorunami, ponieważ ryzyko ich uderzenia jest znikome.
Część inwestorów zastanawia się również, czy systemy fotowoltaiczne przyciągają wyładowania atmosferyczne. Eksperci przekonują jednak, że szansa uderzenia pioruna w dach jest taka sama w przypadku dachu z panelami fotowoltaicznymi, jak i dachu bez instalacji PV.
Należy mieć jednak na uwadze, że montowane na dachu urządzenia mogą podczas burzy przyczyniać się do przedostania się prądu piorunowego do instalacji elektrycznej wewnątrz budynku. Zasadność wykonania instalacji odgromowej jest więc bezsprzeczna.
Komu zlecić wykonanie instalacji odgromowej do fotowoltaiki?
Montaż instalacji odgromowej warto zlecić fachowcowi. Dokona on niezbędnych obliczeń w oparciu o liczbę dni burzowych, częstotliwość i siłę wyładowań, położenie budynku i jego konstrukcję, a także najbliższe otoczenie. Co do zasady, niewielkie budynki mieszkalne, jeśli do ich budowy zostały wykorzystane niepalne materiały, rzadko stają się celem pioruna.
Nieco inaczej jest w przypadku domów w skupionej zabudowie lub takich, w pobliżu których znajduje się wysokie drzewo lub wzniesienie. Te jako obiekty o niższym oporze elektrycznym, są bardziej narażone na uderzenie pioruna, który może prowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń całej instalacji PV oraz innych urządzeń znajdujących się w budynku.
Instalacja odgromowa - jaka jest jej rola?
Rolą instalacji odgromowej jest zabezpieczenie budynku przed niekontrolowanym uderzeniem pioruna. Możliwe wyładowania atmosferyczne mogą bowiem doprowadzić do uszkodzenia dachu, jak również sieci energetycznej i domowych urządzeń elektrycznych. W skrajnych przypadkach mogą skutkować nawet groźnym dla zdrowia i życia pożarem. Instalacje odgromowe zapewniają kontrolowane uderzenie pioruna, chroniąc tym samym budynek i znajdujący się w nim system PV przed uszkodzeniem i pożarem.
Tak naprawdę instalacja odgromowa powinna być elementem ochronnym każdego domu - również tego z fotowoltaiką. Dzięki niej zyskamy poczucie bezpieczeństwa na wypadek burzy, której skutkiem mogą być szkody wywołane uderzeniem pioruna. Nawet jeśli do nich dojdzie, ewentualne straty zostaną nam zwrócone z polisy ubezpieczeniowej obejmującej szkody powstałe na skutek burzy. Przypominamy, że brak piorunochronu może skutkować brakiem wypłaty środków z polisy.
Fotowoltaika - normy dotyczące ochrony odgromowej i przepięciowej
Warto wiedzieć, że obowiązkiem wykonania instalacji odgromowej objęte są budynki mieszkalne:
- których powierzchnia przekracza 500 m2, są wyższe niż 15 m i stoją w zabudowie rozproszonej,
- które są zlokalizowane w miejscach o podwyższonym ryzyku uderzenia pioruna,
- wykonane z materiałów łatwopalnych - dom drewniany czy też pokryty strzechą lub trzciną.
Ochrona odgromowa jest w Polsce regulowana przepisami norm: PN-EN 62305: Ochrona odgromowa i PN-EN 62561: Elementy urządzenia piorunochronnego (LPCS) oraz przepisów zawartych w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, którym powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Zgodnie z treścią przepisów, instalacja piorunochronna na budynkach, które zostały wyszczególnione w PN, musi być wykonana zgodnie z wymaganiami zawartymi w PN dotyczącymi ochrony odgromowej obiektów budowlanych.
Normy wskazują również jak obliczać tak zwany wskaźnik zagrożenia piorunowego, który wskazuje na konieczność lub możliwość wykonania instalacji odgromowej. Z powyższych przepisów nie wynika, aby instalacja odgromowa była wymagana przy systemach PV. Zawsze jednak warto rozważyć jej montaż, aby lepiej zabezpieczyć inwestycję.
Montaż instalacji fotowoltaicznej nie jest małym wydatkiem. Każdy inwestor już na starcie projektu zapewne kalkuluje, po ilu latach zwrócą się mu zainwestowane środki finansowe. W przypadku niespodziewanych awarii, jak tych wywołanych przez wyładowania atmosferyczne, wszystkie plany mogą legnąć w przysłowiowych gruzach i wymagać ponownego przekalkulowania okresu zwrotu.
Dlaczego warto rozważyć wykonanie instalacji odgromowej?
Panele fotowoltaiczne, które przetwarzają promieniowanie słoneczne na energię elektryczną, niosą ze sobą wiele korzyści ‒ przede wszystkim natury ekonomicznej i ekologicznej. Poza zaletami wiążą się one również z zagrożeniami, z którymi muszą mierzyć się właściciele systemów PV. Głównym dla nich wyzwaniem jest oddziaływanie czynników atmosferycznych ‒ w tym wyładowań atmosferycznych oraz bezpośrednio z nimi związanych przepięć.
Obecne przepisy nie nakładają na właścicieli instalacji fotowoltaicznych obowiązku wykonania ochrony odgromowej systemu. Zgodnie z prawem projektanci lub inwestorzy systemów PV są jednak zobligowani do tego, aby wykonać analizę ryzyka, której wyniki pozwolą dobrać odpowiedni dla instalacji poziom zabezpieczenia. W sytuacji, kiedy analiza ta nie będzie wskazywać na konieczność zamontowania instalacji odgromowej i tak warto rozważyć jej wykonanie. A to dlatego, że może ona wyeliminować ryzyko uszkodzenia kosztownych modułów fotowoltaicznych i pozostałych elementów systemu takich jak inwerter czy okablowanie. Zniszczeniu na skutek wyładowania atmosferycznego ulec może nie tylko instalacja fotowoltaiczna. Domy jednorodzinne coraz częściej wyposaża się w zaawansowane pompy ciepła czy ładowarki do samochodów elektrycznych. Również one wymagają specjalnej ochrony, którą zapewnić może immontaż instalacji odgromowej.
Za montażem ochrony odgromowej przemawiają również zapisy występujące w polisach większości ubezpieczycieli. Z dużym prawdopodobieństwem nie zostanie ubezpieczony system fotowoltaiczny, który nie został wyposażony w system ochrony przeciwprzepięciowej i odgromowej.
Instalacja odgromowa fotowoltaiki - co powinna zawierać?
Wyłącznie skoordynowana ochrona odgromowa (zewnętrzna) i przeciwprzepięciowa (wewnętrzna) jest w stanie zabezpieczyć w pełni panele fotowoltaiczne i sieć elektryczną przed wszelkimi negatywnymi skutkami możliwych wyładowań atmosferycznych.
Instalacja odgromowa składa się z zewnętrznego i wewnętrznego urządzenia piorunochronnego. W skład zewnętrznego urządzenia piorunochronnego wchodzi układ zwodów oraz przewody odprowadzające, które odprowadzają prąd piorunowy do ziemi określonymi ścieżkami. Zewnętrzna ochrona odgromowa paneli fotowoltaicznych powinna zostać uzupełniona o specjalne ograniczniki przepięć, które muszą być zgodne ze strefową koncepcją ochrony określoną w normie PN-EN 62305-4.
Zarówno przygotowanie projektu, jak i wykonanie instalacji odgromowej należy zlecić profesjonalistom z niezbędnymi uprawnieniami. Prac w tym zakresie nie powinno się wykonywać samodzielnie.
Wymagana ochrona przepięciowa dla fotowoltaiki
Chociaż wykonanie instalacji odgromowej nie jest obowiązkiem wynikającym z przepisów prawa, to fotowoltaika wymaga prawidłowej ochrony przeciwprzepięciowej. Ochrona ta polega na zabezpieczeniu instalacji przed przepięciami na skutek uderzenia pioruna lub awarii sieci energetycznej. W tym celu stosuje się ograniczniki przepięcia, a także zabezpieczania SPD (ochronnik przepięciowy).
Dodatkowo, podczas montażu instalacji fotowoltaicznej można wykonać jej uziemienie, które znacząco zwiększy bezpieczeństwo budynku i jego użytkowników w trakcie burzy, a także pozwoli chronić elementy instalacji przed uszkodzeniem.
Właściwie zamontowana instalacja odgromowa wraz z ochroną przepięciową sprawiają, że instalacja fotowoltaiczna staje się niemal całkowicie bezpieczna w trakcie burzy. Mając na uwadze wysoki koszt systemów PV, warto zainwestować w ich bezpieczeństwo, zapewniając tym samym długoletnie i bezpieczne działanie instalacji.
Ochrona przeciwprzepięciowa systemów fotowoltaicznych – dlaczego jest istotna?
Oprócz chęci ochrony środowiska często instaluje się system fotowoltaiczny, którego wyraźnym celem jest uniezależnienie się od dostawcy energii. Zamiast płacić zakładowi energetycznemu za prąd miesiąc po miesiącu, dokonuje się jednorazowej inwestycji we własny system fotowoltaiczny.
Przyszłe podwyżki cen energii elektrycznej będą miały wtedy tylko niewielki wpływ na nasze bieżące funkcjonowanie. Słowa kluczowe w tym kontekście to przede wszystkim niezależność i samowystarczalność.
Oczekuje się, że inwestycja w system fotowoltaiczny potrwa co najmniej 25 lat. To długi okres, w którym wiele może się wydarzyć. Podobnie jak wszystkie urządzenia elektryczne, systemy fotowoltaiczne są również wrażliwe na przepięcia. Elementy takie jak falowniki, panele fotowoltaiczne, systemy magazynowania akumulatorów i kable mogą ulec uszkodzeniu. Skuteczna ochrona przed przepięciami zwiększa zatem bezpieczeństwo pracy systemu PV, a także zapewnia bezpieczeństwo właścicielowi.
Jakich błędów należy unikać podczas montażu instalacji odgromowej?
1.Klasa instalacji odgromowej
Pierwszy możliwy do popełnienia błąd podczas montażu instalacji odgromowej dotyczy określania klasy instalacji odgromowej (LPS), która niejednokrotnie przyjmowana jest predykcyjnie – bez jakichkolwiek wyliczeń, lub określana jest na podstawie nieobowiązujących już norm.
2.Właściwe odstępy izolacyjne
Często spotykanym błędem podczas montażu instalacji odgromowej jest również brak poprawnego określenia bezpiecznych odstępów izolacyjnych. W konsekwencji takiego działania przewody instalacji odgromowej mogą zostać umieszczone zbyt blisko lub w niewłaściwym miejscu względem innego okablowania, które przewodzi prąd w budynku. Projektując instalację odgromową trzeba bowiem zwrócić uwagę na takie elementy jak chociażby okablowanie od fotowoltaiki, oprawy oświetleniowe czy zasilanie monitoringu. W przypadku, gdy instalator nie zwróci uwagi na takie detale, istnieje ryzyko, że podczas wyładowania atmosferycznego dojdzie do przeskoku iskrowego i część prądu z pioruna przedostanie się do wewnętrznych instalacji znajdujących się w nieruchomości.
3.Złe rozmieszczenie zwodów LPS
Wśród błędów, których należy unikać podczas montażu instalacji odgromowej należy także wskazać nieprawidłowe rozmieszczenie zwodów LPS. Trzeba jednak wiedzieć, że w celu maksymalnej ochrony przed wyładowaniami, bardzo ważna jest długość iglicy odgromowej. Nie powinna ona być ani zbyt krótka, ani za wysoka. W szczególności zbytnie jej wydłużenie może pociągać za sobą negatywne konsekwencje, gdyż w ten sposób zwiększa się potencjalna powierzchnia zbierania wyładowań, a co za tym idzie, wzrasta także i ryzyko bezpośredniego uderzenia pioruna.
4.Jakość materiału, z którego wykonany jest uziem
Ostatni z błędów, o którym warto pamiętać, wybierając instalację odgromową do fotowoltaiki, to wybór dobrej jakości materiału, z którego wykonany jest uziem. Z racji faktu, iż cały czas przebywa on w gruncie, narażony jest na działanie różnego rodzaju czynników atmosferycznych. Nietrudno więc o korozję, która przełożyć się może na zmniejszenie efektywności pracy całej instalacji odgromowej.
Instalacja odgromowa a fotowoltaika - czy teraz już wiesz, dlaczego warto ją mieć?
Inwestycja w fotowoltaikę do spore przedsięwzięcie, które zwraca się dopiero po kilku latach – o ile cała instalacja została wykonana poprawnie, a także dobrano odpowiednią jej moc w stosunku do zapotrzebowania inwestora. Aby mogła ona pracować wydajnie bez względu na porę roku i możliwe zagrożenia pogodowe, warto zabezpieczyć ją montażem instalacji odgromowej.
Prace związane z zaprojektowaniem instalacji odgromowej oraz jej montażem warto powierzyć w ręce doświadczonych instalatorów, którzy nie tylko znają obowiązujące przepisy, ale także dostosują instalację do fotowoltaiki. Unikniemy w ten sposób najczęściej spotykanych błędów dotyczących instalacji odgromowych, które przedstawiliśmy w tym artykule i zyskamy wówczas pewność, że nawet podczas intensywnych burz, które coraz częściej nawiedzają Polskę, nasz system PV będzie bezpieczny. Każde wyładowanie atmosferyczne niesie bowiem za sobą ryzyko uszkodzenia paneli fotowoltaicznych czy inwertera na skutek skoków prądu, czy przepięć.
Masz pytania? Potrzebujesz więcej informacji? Skontaktuj się z nami
