Czy fotowoltaika jest bezpieczna podczas burzy i wyładowań atmosferycznych – to pytanie coraz częściej pada wobec rosnącej popularności instalacji solarnych w Polsce.

Bezpieczeństwo instalacji fotowoltaicznej podczas burz

Instalacja fotowoltaiczna umieszczona na dachu lub innym obiekcie narażona jest na działanie czynników atmosferycznych, w tym intensywnych opadów deszczu, gradu oraz wyładowań elektromagnetycznych. Kluczowe znaczenie ma jednak skuteczna ochrona przed bezpośrednim uderzeniem pioruna i powstającymi wówczas przepięciami. Bez właściwego uziemienia i odpowiednich komponentów zabezpieczających instalacja może ulec uszkodzeniu, a nawet stanowić zagrożenie dla domowników.

Rola uziemienia i wyrównania potencjałów

• Poprawne uziemienie konstrukcji nośnej paneli i szyny montażowej redukuje ryzyko przeskoku iskry.
• Wyrównanie potencjałów pomiędzy elementami metalowymi zapobiega powstawaniu różnicy napięć grożących uszkodzeniem falownika lub paneli.
• Systemy grzewcze i odgromowe muszą być połączone w jeden spójny obwód ochronny.

Wpływ warunków meteorologicznych na pracę paneli

Grad o średnicy większej niż 20 mm może uszkodzić szkło hartowane pokrywające moduły, zmniejszając ich wydajność. Silny wiatr z kolei stawia duże wymagania kubaturowi konstrukcji nośnej. Rolą projektanta jest dobór odpowiednich uchwytów i wsporników, aby wytrzymać obciążenia dynamiczne:

• Podpory stalowe ocynkowane z zabezpieczeniem antykorozyjnym.
• Profilowane aerodynamicznie uchwyty minimalizujące opory powietrza.
• Regularne przeglądy mechaniczne co najmniej raz w roku.

Systemy ochrony przed wyładowaniami atmosferycznymi

Skuteczna ochrona przeciwprzepięciowa to kombinacja kilku elementów. Samodzielne montowanie instalacji bez konsultacji ze specjalistą może okazać się niewystarczające w obliczu silnych burz.

Odgromniki i ich typy

• Odgromnik pionowy – montowany na najwyższej części budynku, przechwytuje wyładowanie i odprowadza je do ziemi.
• Odgromnik poziomy – linia przewodów na krawędziach dachu zabezpieczająca większą powierzchnię.
• Odgromniki prądowe typu GDT – włączane w obwody niskonapięciowe, chronią przewody komunikacyjne.

Przeciwprzepięciowe moduły SPD

W instalacji PV stosuje się SPD (Surge Protection Devices), które ograniczają napięcie do bezpiecznego poziomu. Wyróżniamy:

• SPD klasy I – montowane na głównym rozdzielaczu linii DC.
• SPD klasy II – instalowane przy wejściu przewodów do inwertera.
• SPD klasy III – zabezpieczają pojedyncze komponenty lub urządzenia pomiarowe.

Dzięki przepięciowemu ogranicznikowi można skutecznie chronić zarówno moduły, jak i elektronikę falownika przed dalszym wzrostem napięcia.

Nowoczesne technologie i materiały w panelach PV

Postęp technologiczny w branży systemów solarnych zwiększa zarówno efektywność, jak i poziom bezpieczeństwa. Producenci sięgają po innowacyjne rozwiązania zmniejszające ryzyko awarii.

Panele bifacial i higieniczne szkło

• Panele bifacial pozwalają na absorpcję promieniowania z obu stron – zwiększają moc nawet o 20%.
• Szkło hartowane z powłoką antyrefleksyjną ogranicza ryzyko mikropęknięć i odbicia pioruna.
• Powłoki hydrofobowe utrudniają osadzanie się kurzu i zanieczyszczeń, co zmniejsza ryzyko nagłych łuków elektrycznych.

Falowniki z galwaniczną separacją

W nowoczesnych instalacjach coraz częściej stosuje się inwertery z izolacją separującą obwód DC od AC. Rozwiązanie to:

• Redukuje ryzyko porażenia elektrycznego w przypadku uszkodzenia izolacji przewodów.
• Ułatwia diagnostykę i szybkie wykrywanie zwarć.
• Zapewnia lepszą kompatybilność z systemami monitoringu i zarządzania.

Inteligentne systemy monitoringu i automatyczne wyłączniki

Zaawansowane platformy nadzoru umożliwiają śledzenie pracy instalacji w czasie rzeczywistym i szybkie reagowanie na anomalie. Funkcje takie jak:

• Automatyczne wyłączniki prądu DC przy spadku mocy poniżej progu bezpieczeństwa.
• Alarmy powiadamiające o przekroczeniu prób przepięciowych.
• Zdalne odłączanie modułów PV w razie gwałtownego wzrostu ryzyka burzowego.

Dzięki temu systemy są nie tylko bardziej wydajne, ale też zdecydowanie bezpieczniejsze w eksploatacji.