"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
Интерес к производству возобновляемой энергии не ослабевает. Однако некоторых людей беспокоит возможность возгорания в фотоэлектрической системе, которое впоследствии может распространиться на здание. Высок ли риск пожара и оправданы ли опасения?
Что вы узнаете из статьи?
Высок ли риск возгорания фотоэлектрической установки?
Как сбои влияют на возможность возгорания фотоэлектрической установки?
Какие опасности могут возникнуть при возгорании?
Высок ли риск возгорания фотоэлектрической установки?
Фотоэлектрический элемент обычно представляет собой диод большой площади, по крайней мере, с одним PN переходом. В фотоэлементе теоретически может быть преобразовано максимум 50% падающего светового излучения в электричество.
Один фотоэлектрический элемент с типичным размером 10 × 10 см может обеспечивать постоянное напряжение 0,5 В и ток до 3 А при максимальной мощности. При 10 ° C мощность уменьшается на 4%, при увеличении на 25 ° C мощность снижается до 10%.
Напряжение одного фотоэлектрического элемента является постоянным в диапазоне от 0,5 до 0,6 В. Такое напряжение слишком мало для дальнейшего использования на практике. Однако, соединив несколько ячеек последовательно, можно получить напряжение, которое применимо в различных типах фотоэлектрических систем.
Сборки ячеек в последовательном или даже последовательно-параллельном расположении, герметично запечатанные в структуре покрывающих материалов, образуют фотоэлектрическую панель.
Фотоэлектрическая панель, предназначенная для практического использования, должна иметь достаточную механическую и климатическую стойкость (например, против сильного ветра, града, мороза). Таким образом, конструкции солнечных панелей меняются в зависимости от того, как они используются.
Солнечные панели загорелись на крыше коммерческого объекта в Хейворде (США):
Риск пожара при использовании фотоэлектрической установки невелик, так как только небольшая часть материалов в фотоэлектрических панелях горючая, и эти элементы не могут противостоять значительному возгоранию.
Воспламеняющиеся компоненты солнечных панелей включают в себя тонкие слои полимера, окружающие солнечные элементы, полимерные задние пластины (только панели в раме), пластиковые распределительные коробки на задней стороне панели и изоляцию проводов. Остальная часть панели состоит из негорючих элементов, в частности, с одним или двумя слоями защитного стекла, которые составляют более трех четвертей веса панели.
Тепла от небольшого пламени недостаточно, чтобы зажечь фотоэлектрическую батарею, но тепло от более интенсивного огня может воспламенить фотоэлектрическую батарею.
Текущая статистика показывает, что на практике возгорание фотоэлектрических электростанций более вероятно из-за неисправности распределительного устройства или преобразователей напряжения и внешних воздействий.
Единственными горючими компонентами фотоэлектрических систем являются соединительные коробки, соединительные разъемы и соединительные кабели (изоляция), которых изначально обычно достаточно для тушения переносного огнетушителя, предназначенного для тушения находящегося под напряжением оборудования (например, порошкового или CO2).
Хотя электрическое повреждение солнечных фотоэлектрических систем в частных домах или коммерческих зданиях может привести к пожару, это случается крайне редко. Более безопасная конструкция системы, правильная установка или покупка только проверенных высококачественных панелей снизят риск возгорания, вызванного фотоэлектрическими системами.
Как сбои влияют на возможность возгорания фотоэлектрической установки?
В фотоэлектрических системах обычно используются два типа кабелей. Кабели постоянного тока (DC) предназначены для распределения электрической энергии от шин фотоэлектрических панелей к преобразователю напряжения (инвертору). Кабели переменного тока используются для распределения электроэнергии от преобразователя напряжения к распределительному щиту.
В случае сбоя питания в сети переменного тока в здании (например, из-за местного отключения электроэнергии или пожара) инверторы рассчитаны на автоматическое отключение. Тем не менее, источник солнечного питания постоянного тока (от панелей до изолятора постоянного тока) все еще будет активен в течение дня. Поэтому может потребоваться вручную изолировать кабели постоянного тока и компоненты от фотоэлектрических панелей, которые в противном случае останутся под напряжением.
Части системы всегда находятся под напряжением, пока свет падает на панели (искусственное освещение тоже может генерировать небольшие токи).
Распространенное заблуждение состоит в том, что солнечные панели больше не работают, когда они повреждены или сломаны. В этом видео развенчивается этот миф, а также показывается, как вода, нанесенная на поврежденную систему солнечных батарей, может радикально увеличить опасность поражения электрическим током:
Если пожар повреждает кабели постоянного тока фотоэлектрической системы, например, из-за возгорания изоляции, существует риск поражения электрическим током от оголенных кабелей постоянного тока.
Тяжелые металлы и возможное возгорание - что вам нужно знать?
Высказывались опасения по поводу присутствия тяжелых металлов в некоторых конкретных типах солнечных элементов и возможности выделения таких металлов при пожаре. Поэтому, хотя такой риск считается низким, будьте осторожны - как и в случае любого пожара, связанного с электронными компонентами, в воздухе могут быть различные тяжелые металлы и другие токсины.
Противопожарная защита работающих фотоэлектрических систем
В настоящее время нет инструкций по тушению пожаров с использованием солнечных фотоэлектрических систем. Во многих отношениях пожары с участием солнечных элементов мало чем отличаются от пожаров с участием электрических компонентов, находящихся под напряжением, но фотоэлектрические системы создают новые опасности.
Если конструкция представляет собой металлический или стальной каркас, случайное короткое замыкание может привести к тому, что части здания окажутся «под напряжением».
С точки зрения противопожарной защиты фотоэлектрические системы и приложения проблематичны в основном из-за труднодоступности устройств противопожарной защиты (удаленные системы в дикой природе или системы на крышах зданий) и сложных условий для вмешательства (часть постоянного тока фотоэлектрических систем).
Преобразователь напряжения с аппаратами защиты размещаются в установке фотоэлектрической электростанции таким образом, чтобы часть распределения постоянного тока, которая остается под постоянным напряжением, была как можно короче.
Огнестойкий раствор и безопасность солнечных батарей:
Когда солнечная панель подвергается воздействию света, ее нельзя выключить. PV Stop устраняет риск поражения электрическим током при высоком напряжении постоянного тока, действуя как жидкое одеяло, отключение солнечных батарей за секунды.
PV Stop - это негорючая, огнестойкая полимерная пленка. Это современная инновация, которая защищает людей и окружающую среду, не повреждая солнечную панель. После устранения угрозы PV Stop можно просто снять с солнечной панели в течение 12 месяцев после нанесения.
Монтаж фотоэлектрических панелей на крыше или фасаде не должен по своей конструкции препятствовать вентиляции здания или помещения, ограничивать эксплуатацию, ремонт и техническое обслуживание дымоходов или препятствовать доступу к устройствам противопожарной защиты в случае вмешательства.
Неправильно установленные панели могут затруднять или ограничивать использование мансардных окон в качестве пути эвакуации.
В случае пожара на крыше здания дополнительная механическая нагрузка из-за веса фотоэлектрических панелей или дополнительная ветровая нагрузка, вызванная панелями, может привести к преждевременному обрушению крыши. Существует риск того, что панели или стекло панели могут разбиться и упасть на людей, находящихся внизу.
Поскольку панели могут быть скользкими, это представляет опасность для пожарных, работающих на крыше здания, и может ограничить доступ к крыше и ее использование.
В настоящее время нет оснований полагать, что риск возгорания, связанный с фотоэлектрической системой, выше, чем риск возгорания любого другого электрического оборудования. Однако, как и все электрическое оборудование, важно, чтобы фотоэлектрические системы были правильно спроектированы, состояли из должным образом протестированных компонентов, были правильно установлены и регулярно обслуживались.
