Jak wykonać uziemienie fotowoltaiki?
Popularność instalacji fotowoltaicznych w Polsce rośnie z roku na rok. Ze względu na miejsce montażu są w znacznym stopniu narażone na bezpośrednie i pośrednie skutki wyładowań atmosferycznych. W artykule zwracamy uwagę na to, jak prawidłowo wykonać ochronę takiej instalacji poprzez uziemienie.
Na czym polega uziemienie fotowoltaiki?
Uziemienie fotowoltaiki polega stworzeniu bezpiecznego połączenia elektrycznego między elementami systemu fotowoltaicznego a ziemią. Chodzi o sytuację, w której nadmiar ładunków elektrycznych z takiej instalacji będzie odprowadzany bezpośrednio do gruntu. Zapobiega to przepięciom oraz ich skutkom: awariom elementów fotowoltaiki lub podłączonych do niej sprzętów, porażeniom, a nawet wybuchom i pożarom.
Uziemienia w systemie PV wymagają wszystkie metalowe elementy, czyli:
- panele fotowoltaiczne,
- falownik,
- elementy montażowe,
- konwertery,
- optymalizatory,
- akumulatory (instalacja off-grid).
Dlaczego uziemienie fotowoltaiki jest tak ważne?
Kluczowym elementem ochrony instalacji PV przed skutkami wyładowań atmosferycznych powinna być prawidłowo zaprojektowana oraz rzetelnie wykonana instalacja odgromowa i przeciwprzepięciowa. Zignorowanie takiej protekcji może skutkować:
- znacząco wydłużonym czasem zwrotu inwestycji (10 do nawet 30 lat),
- przepięciami (wraz ze skutkami, jakie niosą),
- pożarem instalacji, a w konsekwencji konstrukcji budynku.
Ryzyko wiąże się zarówno z bezpośrednim narażeniem paneli na uderzenie pioruna, jak i zapobieganiu zwarciom. W przypadku paneli bardzo trudno je wykryć, a samych modułów nie da się całkowicie odciąć od źródła zasilania, czyli energii słonecznej. Ze względu na takie ryzyko zaleca się instalację systemów ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej w każdym budynku posiadającym instalację PV. Montaż takiej konstrukcji bez zwracania uwagi na problem ochrony odgromowej wciąż jest jednym z najczęstszych błędów popełnianych przez inwestorów. Wśród innych uchybień wymienia się także brak odpowiedniej modernizacji „odgromówki” po przeprowadzeniu montażu instalacji PV lub umieszczanie paneli powyżej systemu ochrony odgromowej. Warto dodać, że właściwa protekcja fotowoltaiki przed skutkami wyładowań bywa często warunkiem zawieranym w umowach odszkodowań lub finansowania instalacji PV za pomocą kredytu.
Jak wykonać uziemienie instalacji fotowoltaicznej?
Choć polskie prawo nie nakłada obowiązku montażu systemu ochrony odgromowej w obiekcie wyposażonym w instalację fotowoltaiczną (chyba, że jest to budynek to instalacja jest obowiązkowa), to zgodnie z prawem budowlanym powinno się w tym przypadku dokonać analizy ryzyka. Przeprowadza się ją zgodnie z normą PN-EN 62305-2, wybierając właściwą klasę ochrony. W Polsce ubezpieczyciele wymagają najczęściej minimum IV klasy ochrony LPS (ang. Lightning Protect System – pol. system ochrony odgromowej), jednak normy niemieckie (dodatek 5. do normy DIN 62305-3) zawierają zapis o zalecanej normie III.
Aby wykonać uziemienie fotowoltaiki, należy wyposażyć obiekt w:
1. system ochrony odgromowej (zewnętrzny), składający się ze zwodów poziomych i pionowych, przewodów odprowadzających i uziomów;
2. system ochrony przeciwprzepięciowej (wewnętrzny), złożony z ograniczników przepięć, ochrony przewodów AC i DC oraz ochrony torów sygnałowych.
Oba te systemy są niezbędne do zapewnienia pełnej ochrony instalacji fotowoltaicznej oraz innych urządzeń elektrycznych w budynku. Uziemienie fotowoltaiki na dachu można też przeprowadzić w integracji z istniejącym systemem odgromowym. Instalację PV chroni się wówczas przed uderzeniem pioruna za pomocą zwodów pionowych i poziomych, umieszczając panele w tzw. strefie ochronnej.
Aby zabezpieczyć instalację fotowoltaiczną przed przepięciami, w strategicznych miejscach instaluje się różne typy ograniczników przepięć:
1. W głównej rozdzielnicy budynku: ogranicznik przepięć klasy T1, oparty na iskierniku.
2. Na wyjściu AC falownika i przyłączeniu do sieci niskiego napięcia: ogranicznik przepięć klasy T2, jeśli przewody są dłuższe niż 10 metrów.
3. Na wejściu DC falownika i przyłączeniu kabli z paneli PV: ogranicznik przepięć klasy T2 specjalnie przeznaczony dla systemów PV.
4. Na wyjściu paneli PV (jeśli przewody do falownika są dłuższe niż 10 metrów): również ogranicznik przepięć klasy T2 dla systemów PV.
5. Na wejściu sterującym falownika (jeśli jest używane): ogranicznik przepięć klasy C2 dla torów sygnałowych.
Czy uziemienie fotowoltaiki trzeba zlecić specjalistom?
Wykonanie uziemienia PV to proces skomplikowany, wymagający rzetelnego projektu, starannych obliczeń, wiedzy i umiejętności montażowych oraz uprawnień. Jego podstawowym celem jest zapewnienie bezpieczeństwa elementom i użytkownikom systemu. Analizy, dobór elementów, montaż i optymalizację uziemienia warto zlecić specjalistom.
Potrzebujesz fachowej pomocy w tym zakresie? AH Hardt to najbardziej doświadczony producent i dystrybutor instalacji odgromowych w Polsce. Zapoznaj się z naszą ofertą, a w razie potrzeby – skontaktuj się z nami!
