WIEŚCI Z WARSZTATU
Skoro fotowoltaika domowa może się zapalić, to jak wygląda rękojmia w przypadku instalacji na dachach domów na kołach? Czy rynek instalacji caravaningowych jest regulowany?
Statystyki pokazują, że problem pożarów fotowoltaiki jest marginalny, a zagadnienie to w ogóle nie zostało podjęte w przypadku pojazdów kempingowych. Niemniej zawsze warto mieć świadomość potencjalnych źródeł zagrożenia i podjąć odpowiednie środki ostrożności. Jakie środki?
Za przypuszczalną przyczynę pożaru w 18% budynków mieszkalnych uznaje się „wady urządzeń i instalacji elektrycznych”. W raportach straży pożarnej przewija się najczęściej winowajca w postaci przestarzałej instalacji elektrycznych w starych budynkach. To warta uwagi wskazówka, bo przecież niemało domów na kołach to wiekowe egzemplarze – gdy je wyprodukowano, fotowoltaika nie była produktem rynkowym. Na caravaningowym rynku pierwotnym pojazdów kempingowych mamy taką oto sytuację: używane kampery i przyczepy kempingowe powszechnie zyskują nowy standard autonomii, bo fani caravaningu samodzielnie lub zlecając taka usługę, wchodzą w posiadanie dachowych paneli PV.
Obciążenie instalacji elektrycznych – czy to w mieszkaniach, czy w pojazdach kempingowych – znacznie się zwiększyło na przestrzeni ostatnich lat, a sama instalacja nie wszędzie została wymieniona. W Europie odnotowuje się ponad 2 mln zdarzeń pożarowych rocznie i szacuje się, że ok. 30% z nich spowodowanych jest problemami z elektrycznością. Potwierdzają to statystyki oceny pożarów przeprowadzone w Niemczech, w latach 2002–2016, na podstawie ok. 15 tys. przeanalizowanych pożarów. 33% z nich zostało zainicjowanych przez problemy z elektrycznością, 9% wywołało przegrzanie, błąd ludzki odpowiadał za 17%, otwarty ogień za 3%, samozapłon – 2%, wykonywanie gorących prac – 3%, podpalenia – 9%, wybuchy – 2%, uderzenia piorunów – 0,3%, inne i nieustalone – 21%.
Aby cieszyć się autonomią swoich pojazdów kempingowych i zmniejszyć swój ślad węglowy, miłośnicy caravaningu często korzystają z fotowoltaiki zamontowanej na dachach kamperów i przyczep kempingowych. Instalacje typu off-grid są o tyle interesujące, że pozwalają na realizację pasji podróżniczych z pominięciem kempingów i przyłączy 230 V. Za każdym razem chodzi o to, by za dnia na tyle naładować baterie pokładowe (akumulatory komfortu), by po zmierzchu z użyciem przetwornicy napięcia zasilać pokładowe odbiorniki prądu.
Punktem odniesienia w kwestii ryzyka pożaru instalacji fotowoltaicznej mogą być badania prowadzone przez niezależne instytuty badawcze. Instytut Fraunhofer ISE podał oficjalne dane dotyczące ryzyka pożaru systemów fotowoltaicznych: prawie 0,006% systemów wywołuje pożar, powodując poważne szkody w trakcie ich eksploatacji. Oznacza to, że instalacja fotowoltaiczna nie jest bardziej niebezpieczna niż inne instalacje elektryczne. Jaka jest zatem różnica w porównaniu z konwencjonalnym ogniem? Cechą układu fotowoltaicznego jest to, że nie można go ot tak wyłączyć! Zwarcie może też nastąpić w panelach fotowoltaicznych, jeśli są słabej jakości, a także wówczas, gdy niewłaściwie dobrano zabezpieczenia elektryczne całego systemu. Złe wykonanie samej instalacji jest najczęstszą przyczyną powstania pożaru.
I tu pytanie: czy opracowanie przygotowane przez zespół ekspertów Stowarzyszenia Branży Fotowoltaicznej – Polska PV pt. „Bezpieczeństwo przeciwpożarowe instalacji PV – wytyczne w zakresie projektowania i wykonania” powinno być obowiązkową lekturą, gdy na dachu pojazdu kempingowego chcemy zamontować panele fotowoltaiczne? A może tylko niektóre fragmenty opracowania warto polecić – osobno fanom caravaningu i fachowcom, którzy na rynku aftermarket podejmują się usług instalacji PV na dachach kamperów i przyczep kempingowych?
– Dokument przygotowany przez specjalistów związanych z branżą PV pt. „Bezpieczeństwo przeciwpożarowe instalacji PV – wytyczne w zakresie projektowania i wykonania” dotyczy głównie instalacji budowanych na budynkach oraz na gruncie, lecz w pewnych aspektach może dotyczyć także instalacji budowanych na pojazdach – odpowiada Robert Maczionsek, wiceprezes ds. technicznych i szkoleniowych SBF Polska PV.
– Główna różnica to wielkość instalacji oraz jej odporność i zabezpieczenie przed uszkodzeniami. W przypadku instalacji na pojazdach instalacje fotowoltaiczne będą mniejsze oraz narażone na więcej czynników mogących je uszkodzić, przez co mogą zagrażać bezpieczeństwu. Najistotniejsze jest to, że budowa takiej instalacji powinna być powierzona firmie i ludziom działającym i mającym doświadczenie w tej branży (caravaning oraz fotowoltaika).
Wspomniane opracowanie koresponduje z wymaganiami dotyczącymi bezpieczeństwa pożarowego budynków. Dachy budynków i dachy pojazdów kempingowych to przecież dwa różne światy, bo jak w kontekście zagrożenia pożarowego należałoby uwzględnić klasę reakcji na ogień pokrycia dachowego?
Monokrystaliczne ogniwa w wydaniu elastycznym to np. moduł o wymiarach 990 × 491 mm i mocy 100 W. Każdy taki elastyczny panel jest lekki (nawet tylko 1,4 kg waży model ASP100NH36S firmy ROYPOW) i przyklejany do poszycia, więc nie stawia takich oporów powietrza jak rozwiązanie mocowane w ramach i z dystansami montowanymi na poszyciu dachowym. To drugie rozwiązanie gwarantuje skądinąd lepszy przepływ powietrza i niższą temperaturę pracy
Powszechnie pojazdy kempingowe to tzw. sandwicz zabudowy (w środku styrodur lub styropian, a taka kanapka to aluminiowe czy żelkotowe poszycie na zewnątrz i najczęściej żelkotowe czy cienkie arkusze sklejki w środku pojazdu kempingowego), a w przypadku tzw. kampervanów po prostu seryjne, tj. blaszany dach furgonu.
– Montaż instalacji fotowoltaicznej, niezależnie od miejsca, powinien zakładać przestrzeganie pewnych zasad, które pozwolą maksymalnie ograniczyć lub wyeliminować zagrożenie pożarowe. Jest ich wiele, natomiast podstawowe to zachowanie minimalnej odległości generatora fotowoltaicznego od powierzchni, nad którą zostanie zainstalowany, wykorzystywanie złącz tego samego typu i tego samego producenta, odpowiednie prowadzenie okablowania, które eliminować będzie pętle indukcyjne, montaż modułów fotowoltaicznych w taki sposób, by wyeliminować naprężenia, oraz wiele innych – kontynuuje nasz rozmówca.
Słowem, nie ulegajmy przeświadczeniu, że każdy jest w stanie taką instalację wykonać, szczególnie na pojazdach, które po prostu wymagają skupienia większej uwagi na detalach.
Jakie zatem treści są warte uwagi fana caravaningu? Dokument, o którym mowa, jest spójnym zbiorem zasad, które obowiązują podczas projektowania i wykonywania instalacji fotowoltaicznych. Zdaniem naszego eksperta łatwiej będzie wskazać, które punkty najpewniej nie będą miały znaczenia w przypadku instalacji realizowanych na pojazdach. W samochodach kempingowych nie mają zastosowania rozwiązania techniczne w celu ograniczenia rozprzestrzeniania się pożaru i ułatwienia prowadzenia akcji gaśniczej. Nie interesuje nas tu np. klasa odporności przegrody, przez którą przechodzą przewody elektryczne. Dla nas nie mają znaczenia rekomendowane maksymalne wymiary pojedynczego pola modułów PV oraz zalecane odstępy między nimi. Jest tak, ponieważ korzystamy z instalacji o relatywnie małej mocy, mniejszej od 6,5 kWp.
Warto za to podkreślić, że dokument zakłada, iż osoba podejmująca się projektowania i wykonania instalacji fotowoltaicznej powinna posiadać znacznie szerszą wiedzę niż ta zaprezentowana w dokumencie. Fragment, w którym pada stwierdzenie: „zaleca się w pierwszej kolejności wybór miejsca montażu, w którym moduły PV nie są w bezpośrednim sąsiedztwie materiałów palnych” (s. 8 poradnika) musi brzmieć złowieszczo dla posiadaczy tak doposażonych pojazdów kempingowych. Trudno też pogodzić wymogi w zakresie instalacji odgromowej i przepięciowej.
– Z tej to przyczyny zarówno projektowaniem, jak i wykonaniem instalacji fotowoltaicznej na pojeździe powinny zajmować się osoby posiadające odpowiednią wiedzę i doświadczenie – podkreśla reprezentant SBFiME Polska PV.
Montaż generatora może się odbyć na dachach pokrytych materiałami ogólnie określanymi jako palne. Istotne jest, by zachować odpowiednią odległość od takiego pokrycia oraz stosować się do wszystkich innych wytycznych (kable, złącza, przejścia przez dach). Pojazdy nie mają instalacji odgromowych, więc ten punkt nie będzie obowiązujący, natomiast ochrona przepięciowa może być realizowana dla każdego poziomu napięć i w przypadku kamperów da się ją wykonać.
A co może zaskoczyć fachowców, którzy podejmują się montażu PV na dachach interesujących nas tu pojazdów? Czy będą to np. tylko wymogi w zakresie stosowanych przewodów i kabli, bo te są wspólne dla instalacji na trwale umocowanej, acz większej (mocniejszej) od paneli na dachach pojazdów kempingowych, gdzie z rzadka moc szczytowa przekracza 1000 W? Analogicznie kable nie powinny podlegać naprężeniom, nie powinno się ich nazbyt wyginać…
– Najtrudniejszym aspektem, przed którym stanie każdy fachowiec chcący zainstalować instalację PV na pojeździe, będzie montaż generatora fotowoltaicznego na dachu pojazdu. Chodzi o aspekty związane z bezpieczeństwem i trwałością samej konstrukcji oraz redukcją do minimum naprężeń, jakie mogą w takiej instalacji powstawać, głównie podczas podróżowania.
Tu analogia. Kufry dachowe czy bardziej zintegrowane z poszyciem, bo uchylane dachy, a nawet panoramiczne przeszklenia dachowe testuje się przy prędkościach rzędu 160 i więcej km/h, co innego, że w zaleceniach dla użytkownika ogranicza się maksymalną prędkość np. do 130–140 km/h. To tak na marginesie zachęt typu: możesz zaoszczędzić na mocowaniu fotowoltaiki dachowej, wykonując je samodzielnie. Mowa o pojeździe kołowym, więc kwestie solidnego mocowania wydają się tu bardziej newralgiczne niż w przypadku budynków!
Panele fotowoltaiczne zmniejszają moc, gdy temperatura modułu wzrasta, a zwiększają, gdy temperatura maleje. Powinno się przyjąć, że instalacja dachowa rozgrzeje się nawet do 65 i więcej stopni Celsjusza
W przypadku PV dodatkową, bardzo istotną kwestią do rozwiązania będzie budowa bezpiecznego systemu magazynowania energii. Produkowana ze słońca energia musi być gdzieś przechowana. Wykorzystywane dziś akumulatory LFP wymagają odpowiedniego ładowania, rozładowywania i kontroli wielu parametrów. Niewłaściwe podejście do kwestii magazynowania energii może znacząco podnieść zagrożenie pożarowe w pojeździe.
W opracowaniu znajdziemy obszerny rozdział pt. „Aktywne rozwiązania techniczne w celu ograniczenia ryzyka wystąpienia pożaru”. Co warto wdrożyć, mając na uwadze, jak małą kubaturę ma dom na kołach i jak mało czasu na… ratowanie się ucieczką (przyczepa na skutek zaprószenia ogniem doszczętnie spłonie w kilka minut!). Jak wdrożyć monitorowanie stanu izolacji w sposób zautomatyzowany? Co prócz układu RCMU warto zastosować?
– Trudno wskazać jedno lub nawet kilka rozwiązań, które byłyby najważniejsze, szczególnie że produktów na rynku jest bardzo dużo. Myślę, że ważne byłyby: wykrywanie i przeciwdziałanie łukom elektrycznym AFCI, ochrona przepięciowa oraz RCMU. Mechanizmy te mogą być wbudowane w urządzenie zwane falownikiem lub regulatorem, można je też stosować jako rozwiązania zewnętrzne – odpowiada Robert Maczionsek.
– Produkt wprowadzany na polski rynek musi mieć odpowiednie badania i certyfikaty potwierdzające bezpieczeństwo oraz jakość. Myślę, że do budowy instalacji fotowoltaicznych na pojazdach w większości będą wykorzystywane „cywilne” produkty, które takie badania i certyfikaty posiadają. Odradzam lub proponuję dużą ostrożność podczas zakupów na portalach aukcyjnych. Drugą stroną medalu będą firmy wykonujące instalacje PV na pojazdach – dodaje przedstawiciel SBFiME Polska PV.
Nie jest tajemnicą, że na wolnym rynku EV znajdziemy niezliczone przypadki produktów nieposiadających europejskiej certyfikacji. Jak również montażystów – nieuczciwych firm, których realizacje bulwersują rzeczoznawców ds. zabezpieczeń pożarowych.
Fot. Materiały firm: Concorde, ROYPOW
Artykuł pochodzi z numeru 6 (120) 2024 r. magazynu „Polski Caravaning”.
Chcesz być na bieżąco? Zamów prenumeratę – teraz jeszcze taniej i szybciej.
