INSTALACJE
Jak chronić
falowniki instalacji PV od przepięć dr inż. Jarosław Wiater, Politechnika Białostocka
Systemy fotowoltaiczne projektowane i instalowane zgodnie zasadami wiedzy technicznej oraz wymagań określonych w normach przedmiotowych powinny spełniać wszelkie wymogi bezpieczeństwa. Elementem składowym każdej instalacji PV jest falownik. Moduły fotowoltaiczne przetwarzają energię słoneczną na energię prądu stałego. Sieć elektroenergetyczna, do której oddajemy produkowaną energię elektryczną, pracuje przy napięciu przemiennym 3×230/400 V o częstotliwości 50 Hz. W dużym uproszczeniu zadaniem falownika jest zamiana prądu stałego na przemienny, tak by wytworzona energia była kompatybilna z energią dostarczaną z sieci elektroenergetycznej.
Bardzo ciekawie przedstawiają się statystyki awarii i uszkodzeń w instalacjach fotowoltaicznych pochodzące z niemieckiego zakładu ubezpieczeń Mannheimer Versicherung [2, 3] (rys. 1). Wyładowania atmosferyczne i przepięcia stanowią 26% awarii i uszkodzeń. Jeszcze ciekawsze są dane z TÜV Rheinland [2, 4, 5] (rys. 2). Pojawia się pozycja – błąd projektowy. Dokładnie wczytując się w tekst źródłowy odnajdujemy informację, iż w tym przypadku chodzi o uszkodzenia spowodowane błędami projektowymi zarówno w zakresie instalacji elektrycznej (niewłaściwy dobór urządzeń, kabli, izolacji itp.), jak i mechanicznej. Należy zwrócić uwagę, iż
F
błędy projektowe mogą prowadzić do awarii alowniki stanowią średnio około 20%
widzimy uszkodzony stopień wyjściowy fa-
sprzętu. Sumując wartości dotyczące awarii
całości poniesionych nakładów finan-
lownika, a dokładnie rozerwane warystory
sprzętu i błędów projektowych, otrzymujemy
sowych na budowę własnej instalacji
na wyjściu dwóch z faz oraz osmaloną płytkę
52% przyczyn wszystkich problemów. Jest to
PV. Każda chwila, w której możemy, a jed-
PCB [1]. Na szczęście nie doszło do poża-
już znacząca liczba.
nak nie sprzedajemy produkowanej energii
ru. Na fot. 2 widzimy uszkodzony falownik,
elektrycznej, wydłuża czas zwrotu z ponie-
który zainicjował pożar poddasza [16]. Na
sionej inwestycji. W przypadku, gdy ulegnie
kolejnych fotografiach od 3. do 6. możemy
uszkodzeniu jedno ogniwo zainstalowane na
zobaczyć inne skutki awarii falowników.
Planowane postarzanie produktu „Planowane postarzanie produktu, także
dachu, nie utracimy pełnej funkcjonalności
planowane ograniczenie trwałości produktu,
naszej elektrowni. Jednak gdy ulegnie uszko-
zaplanowana żywotność produktu – jest to
dzeniu falownik przestaje ona dostarczać
strategia producenta mająca na celu takie
nam zysków, przestaje się zwracać, a zaczy-
projektowanie towarów, aby miały one ogra-
na generować dodatkowe koszty przyjazdu
niczony czas użytecznego życia, po tym zaś
wykwalifikowanego serwisu, ewentualnych
okresie stawały się niesprawne, a często nie-
napraw czy też wymiany, jednocześnie po-
opłacalne w naprawie. Planowe postarzanie
wodując niepotrzebny dyskomfort u użyt-
produktu ma wymusić na konsumencie po-
kownika.
nowne kupienie produktu i tym samym przy-
Czy falowniki PV ulegają uszkodzeniom?
niesienie zysku producentowi. Co do zasady
Wystarczy wpisać w wyszukiwarce inter-
przedsiębiorstwa produkcyjne nie przyznają
netowej hasło: „falowniki PV uszkodzenia”, a natychmiast otrzymujemy kilkanaście zdjęć
Fot. 2. Pożar domu spowodowany uszkodzeniem falownika [16]
uszkodzeń, porad serwisowych itp. Na fot. 1
się do tej praktyki, a niekiedy otwarcie ją negują” – źródło Wikipedia [15]. W obecnych czasach powszechna staje się sytuacja, gdy naprawa zepsutego sprzętu okazuje się mniej korzystna niż zakup nowego. Od początku XXI w. zauważalne jest ww. zjawisko, które dotyczy szczególnie produktów z rynku RTV i AGD. Są one tak projektowane, aby uległy uszkodzeniu po kilku latach użytkowania, a ich ewentualna naprawa przez serwisy, wobec kosztów usługi serwisowej w porównaniu do ceny nowego
Fot. 3. Wewnętrzny pożar falownika instalacji PV (w części DC) [17]
Fot. 1. Uszkodzony falownik PV [1]
86
EKSPERT BUDOWLANY
nr 6/2021
www.ekspertbudowlany.pl
produktu, staje się nieopłacalna. Należy zauważyć, iż omawiane zjawisko nie ogranicza
