Siguria nga zjarri është gjëja më e rëndësishme që duhet mbajtur parasysh kur bëhet fjalë për energjinë diellore. Rregullore të shumta diellore reduktojnë rrezikun e zjarrit, por ato duhet të përditësohen rregullisht për të reduktuar rreziqet për zjarrfikësit gjatë kryerjes së detyrave të tyre në ose në ndërtesa me PV vargjeve.
Shumë vende kanë vënë në prioritet masat paraprake të sigurisë për ta garantuar këtë funksionet e energjisë diellore në mënyrë të sigurtë dhe lejon zjarrfikësit dhe reaguesit e tjerë të parë të shkojnë në zonën e sigurisë nga zjarri. Mbyllja e shpejtë mund të përdoret në këtë situatë.
Le të shqyrtojmë më në detaje kriteret e mbylljes së shpejtë dhe të shohim pse është thelbësore që të gjithë instaluesit dhe pronarët e sistemeve diellore të jenë të vetëdijshëm për to.
La Kodi Elektrik Kombëtar prezantoi kërkesën për mbyllje të shpejtë si një kërkesë e sigurisë elektrike në Shtetet e Bashkuara (NEC).
Diellor PV sistemet duhet të kenë një metodë për të çaktivizuar ose ulur tensionin e moduleve diellore në çati për të përmbushur këtë kriter. Kjo kërkon shtimin e një çelësi "ndezur ose fikur".
Mbyllja e shpejtë ofron një mënyrë të sigurt për instaluesit diellorë ose zjarrfikësit për të ndalur ose reduktuar tensionin dhe rrymën nga një grup fotovoltaik, duke i lejuar ata të punojnë në mënyrë të sigurt dhe produktive duke shmangur rreziqet elektrike.
Invertorët kanë aftësinë të mbyllen në mënyrë që të ndërpresin rrjedhën e energjisë së gjeneruar nga modulet përmes tyre. Megjithatë, panelet diellore do të vazhdojnë të prodhojnë energji elektrike për sa kohë që dielli të lindë, duke vendosur tension dhe rrymë në telat që lidhin panelet me inverterin.
Fikja ose ulja e tensionit në çatinë tuaj në nivelin e modulit ul ose eliminon mundësinë që një zjarrfikës të tronditet nga një tension i tepërt që vjen nga modulet diellore.
Inverteri dhe pajisja e mbylljes së shpejtë të nivelit të modulit duhet të komunikojnë me njëri-tjetrin në përputhje me Kodin Kombëtar Elektrik të SHBA-së dhe së bashku përbëjnë një sistem.
Një pajisje e mbylljes së shpejtë është një lloj mikroinverteri ose elektronik i fuqisë së nivelit të modulit (MLPE). Ato janë të pajisura me mjete që mund të mbyllin dhe të ulin daljen e tensionit në të gjithë sistemin diellor në mënyrë që t'i përmbahen PV Rregulloret e mbylljes së shpejtë.
Së fundi, një sistem i fikjes së shpejtë kërkon një inverter. Energjia elektrike e gjeneruar nga modulet diellore shndërrohet në energji të dobishme për shtëpinë tuaj nëpërmjet një inverteri (për më shumë informacion mbi këtë proces lexoni blogun tonë të mëparshëm). Brenda inverterit janë disa iniciatorë të mbylljes së shpejtë.
Këta tre komponentë njihen si pajisje për mbyllje të shpejtë fotovoltaike. Këto pajisje mundësojnë një sistem mbylljeje të shpejtë për të ulur tensionin në një nivel të sigurt. Për qëllime të një mbylljeje të shpejtë, PVRSE dhe PVRSS duhet të jenë të Listuara UL. Ndërprerësi i mbylljes së shpejtë mund të ndalojë së funksionuari nëse këto pjesë nuk funksionojnë siç duhet.
Një ndryshim më i thellë në strukturën energjetike të botës ka çuar në një zgjerim të sistemit të ri të energjisë, i cili përdor energjinë e re si lëndë djegëse parësore, dhe një rritje të numrit të strukturave me sisteme fotovoltaike në çati.
Pavarësisht nëse bëhet fjalë për një sistem shtëpiak ose një termocentral industrial dhe komercial, pritet që kapaciteti i instaluar i fotovoltaikëve të zgjerohet ndjeshëm dhe çështjet e sigurisë që lidhen me të kanë tërhequr gjithmonë vëmendjen e industrisë.
Zgjidhjet duhet të jenë të besueshme sepse siguria e zjarrfikësve kërkon mbylljen e nivelit të modulit. Grup duhet të fiket me sukses dhe të çaktivizohet kur aktivizohet një mbyllje e shpejtë nga pajisjet e mbylljes së shpejtë.
Zjarrfikësit supozojnë se grupi është në të vërtetë i çaktivizuar, kështu që nëse kjo nuk ndodh, rreziku mund të jetë edhe më i madh se sa do të ishte pa procedurën e mbylljes fare.
Pra, si të sigurojmë ndërrim të sigurt? Shkëputjet mekanike DC, të tilla si ato të përdorura në inverterë, duhet të kalojnë testimin në përputhje me UL 98B. Përveç testeve të tjera të sigurisë, ky standard kërkon testimin në kushte që janë të ngjashme me ato në të cilat synohet të funksionojë shkëputja.
Ndërprerësit e sotëm DC në gjendje të ngurtë, në të kundërt, janë testuar vetëm në UL1741 dhe përdoren në përputhje me mbylljen e nivelit të modulit. Një shkëputje DC ose një çelës sigurie nuk mbulohet nga UL 1741.
Mjedisi i punës për pajisjet MLPE është në fakt më i ashpër se mjedisi i punës për një shkëputje tipike DC në ose në inverter. Rekomandohet testimi i veçorisë së mbylljes së shpejtë jashtë gamës së temperaturave normale të funksionimit.
Zhurma elektrike mund të prodhohet nga komponentët elektronikë. Ky zakonisht nuk është një problem në anën DC të një sistemi diellor. Megjithatë, nivelet e zhurmës mund të rriten në mënyrë dramatike dhe të pengojnë zbulimin e saktë të defektit të harkut kur përdorni pajisjet e sotme të mbylljes së shpejtë.
Ndërprerësi i qarkut të gabimit të harkut (AFCI) algoritmet mbajnë gjurmët e rrymës dhe tensionit DC të sistemit diellor dhe kërkojnë tipare specifike (të tilla si luhatjet e menjëhershme) që i ngjajnë harqeve. Ata e bazojnë zbulimin e tyre në një koleksion nënshkrimesh të harkut që përshkruajnë se si duket një hark tipik.
La AFCI aktivizohet për të shuar një hark ose për të ndaluar një hark të mundshëm përpara se të ndodhë ndonjë dëm nëse modelet e rrymës dhe tensionit të zbuluar i ngjajnë një nënshkrimi të harkut. Të AFCI algoritmi ka vështirësi të dallojë një hark të vërtetë kur zhurma elektrike prodhohet nga shpejt pajisjet e mbylljes (si nga optimizuesit që ndërrojnë frekuencat) ofron sinjale që i ngjajnë harqeve reale.
Për shkak të rrëmujës, ka një shans më të lartë për të penguar shqetësimin ose, më keq akoma, për të mos vërejtur një hark aktual. Për më tepër, mund të jetë ironike që kjo zhurmë shtesë ndërhyn me sinjalet e mbylljes së disa sistemeve, duke e bërë të vështirë besimin se ato do të fiken kur është e nevojshme.
Lidhësit DC janë një kontribues i madh në harqet serike në a PV grup, sipas hulumtimit nga Instituti Fraunhofer në Gjermani dhe Qendra Kombëtare Diellore BRE në MB. Problemet e lidhësit DC zakonisht kanë një nga dy shkaqet kryesore:
1. Gabimet e instalimit: Gabimet më të shpeshta të instalimit janë shtrëngimi i gabuar në vend dhe lidhësit që nuk janë instaluar plotësisht, të cilat të dyja rezultojnë në lidhje të dobëta që mund të shkaktojnë hark.
2. Gabimet e zakonshme përfshijnë përdorimin e mjeteve të gabuara të shtrëngimit, instalimin e pasaktë të lidhësve ose thjesht trajnimin e pamjaftueshëm të instalimit.
Lidhësit DC të prodhuara nga prodhues të ndryshëm quhen lidhje të papërputhshme. Papajtueshmëria shkakton lidhje të lirshme, korrozion, depërtim të ujit dhe sjellje të ndryshueshme të zgjerimit termik.
Çdo metodë e mbylljes së shpejtë që rrit ndjeshëm numrin e pikave të lidhjes mund ta bëjë sistemin më të rrezikshëm.
Përdorimi i energjisë diellore nxitet nga kosto-efektiviteti, prandaj është thelbësore që teknologjitë e mbylljes së shpejtë të mos i rrisin kostot e sistemit në nivele që janë të paarritshme për konsumatorët. Sistemet diellore janë gjithashtu një investim 20+ vjeçar. Sistemet me më pak pjesë dhe ato që nuk i nënshtrohen elektronikës ndaj kushteve të vështira të çatisë duhet të jenë më të besueshme.
Siguria duhet të jetë e para kur vlerësohen teknologjitë e mbylljes së shpejtë të disponueshme në treg, e ndjekur nga kosto shtesë.
Mbyllja e shpejtë u përfshi fillimisht në Kodin Kombëtar Elektrik të 2014-ës (NEC) për t'u dhënë zjarrfikësve një mënyrë të thjeshtë për të ç'energjizuar përçuesit DC të sistemit diellor gjatë një emergjence dhe për të ruajtur një mjedis të sigurt në çatinë e një ndërtese.
Kjo është në mënyrë që, në një sistem diellor tipik me inverter me fije, teli DC nga sistemi diellor mbetet i gjallë kur dielli shkëlqen edhe pasi inverteri është fikur.
NEC 2017 ndryshoi standardet për mbylljen e shpejtë bazuar në atë se sa afër PV përcjellësit e sistemit janë në PV kufiri i grupit, i cili tani është rajoni që shtrihet 1 këmbë (305 mm) në të gjitha drejtimet nga grupi.
Brenda 30 sekondave nga fillimi i mbylljes së shpejtë, PV qarqet brenda ndërtesave që janë jashtë kufirit prej më shumë se 3 këmbë (1 m) nga pika e hyrjes duhet të kufizohen në jo më shumë se 30 volt.
Me efekt nga 1 janari 2019, duhet të përdoret një nga tre alternativat e mëposhtme PV qarqet që janë brenda kufirit të grupit:
La PV vargu duhet të përmendet ose fusha të caktohet si a PV grup me mbylljen e shpejtë. I tillë një PV grupi duhet të vendoset dhe përdoret në përputhje me udhëzimet e renditura në etiketimin ose listën në terren për mbyllje të shpejtë PV vargjeve.
PV përçuesit brenda perimetrit ose më pak se 3 këmbë (1 m) nga pika ku sipërfaqja e ndërtesës depërton në to duhet të kufizohen në jo më shumë se 80 volt brenda 30 sekondave nga fillimi i mbylljes së shpejtë.
PV grupet e instaluara më shumë se 8 këmbë nga elementët përcjellës të tokëzuar të ekspozuar ose nga toka dhe me mungesë të metodave të instalimeve elektrike dhe pjesëve përçuese të ekspozuara janë të përjashtuara nga rregulloret.
Zgjerimi i sistemit të ri të energjisë, i cili përdor energjinë e re si lëndë djegëse kryesore, dhe një rritje në numrin e ndërtesave me sisteme fotovoltaike në çati janë rezultat i një transformimi më të thellë në strukturën globale të energjisë.
Kapaciteti i instaluar i fotovoltaikëve pritet të rritet në mënyrë dramatike, pavarësisht nëse bëhet fjalë për një sistem elektroshtëpiak apo një termocentral industrial dhe komercial, dhe shqetësimet e sigurisë që lidhen me të kanë tërhequr gjithmonë vëmendjen e industrisë.
Ndërsa sistemet e tjera të inverterit kanë nevojë për komponentë shtesë për të mundësuar mbylljen e shpejtë, të tjerët janë tashmë në themel të pajtueshëm me mbylljen e shpejtë të nivelit të modulit (NEC 2017 dhe më vonë).
Zgjedhjet më të njohura të inverterit për sistemet e paneleve diellore të banimit në Shtetet e Bashkuara janë sistemet e mikroinverterit dhe optimizuesit të energjisë. Fatmirësisht, optimizuesit e energjisë dhe mikroinvertorët punojnë në vendin e panelit dhe kanë veçori të mbylljes së shpejtë të integruar.
Për të qenë në përputhje me NEC 2017 ose NEC 2020, mund t'ju duhet gjithashtu të instaloni elektronikën e fuqisë në nivel të modulit (MLPE) nëse instaloni vetëm një inverter vargu. Duhet të funksionojë nëse kombinoni optimizuesit e energjisë me një inverter vargu, siç bën SolarEdge.
Megjithatë, kur shtete të tjera filluan zbatimin e NEC 2017, shumë prodhues të inverterëve të vargut dhe kompani të tjera diellore zhvilluan teknologji të reja MLPE me aftësi të mbylljes së shpejtë, kështu që optimizuesit e energjisë nuk ishin zgjedhja juaj e vetme për pajtueshmërinë me mbylljen e shpejtë. Këto MLPE të krijuara shprehimisht për mbyllje të shpejtë janë shpesh një zgjedhje më ekonomike sesa shtimi i optimizuesve të energjisë ose mikroinvertorëve.
Ndërsa disa sisteme inverter mund të shkaktojnë mbylljen e shpejtë pa nevojën për komponentë shtesë, të tjerët nuk e bëjnë këtë. Optimizuesit e fuqisë dhe mikroinvertorët të dyja përfshijnë veçori të integruara të mbylljes. Për të qenë në përputhje me kodin NEC 2017, mund t'ju duhet të shtoni pajisje të nivelit të modulit nëse keni një inverter vargu.
Përpara se të bëni ndonjë rregullim në sistemin tuaj të panelit diellor, duhet të kontrolloni nëse sistemi juaj përputhet me kriteret e mbylljes së shpejtë, sepse do të inspektoheni për të njëjtën gjë. Për të gjetur komponentët më të mirë të fikjes së shpejtë për sistemin tuaj, mund të kërkoni ndihmë profesionale.
Optimizuesit e energjisë japin DC të tensionit të ulët në një inverter të centralizuar për konvertim në tension AC të përputhshëm me rrjetin dhe mikroinvertorët konvertojnë tensionin e ulët DC në tension AC në përputhje me rrjetin e shërbimeve. Fuqia AC më pas eksportohet në shërbimin elektrik për t'u përdorur nga ngarkesat në vend ose eksportohet në rrjet për t'u përdorur nga të tjerët kur rrjeti i shërbimeve është i disponueshëm.
Këto MLPE ndalojnë së prodhuari energji AC dhe nuk janë më në gjendje të ofrojnë tension ose rrymë AC në qarqet e daljes së inverterit ose në rrjet, duke përmbushur kështu kërkesat e nenit 690.12, kur rrjeti dështon ose PV qarqet AC të sistemit janë shkëputur nga shërbimi i shërbimeve nga një ndërprerës AC, heqja e njehsorit të shërbimeve ose ndonjë tjetër Shkëputja AC.
Kur rryma AC në inverterin e sistemit ndërpritet, sistemet me optimizues të energjisë arrijnë pajtueshmëri me mbylljen e shpejtë.
Inverteri jep një sinjal për optimizuesit në mënyrë që ata të mund të reduktojnë automatikisht daljen e tensionit të tyre në një volt pas humbjes së një sinjali AC. Në këtë rast, 350 volt mesatar i një linje prej 18 panelesh me optimizues do të zvogëlohej në 18 volt.
Distanca e përfundimit prej 10 këmbësh për telat DC brenda PV grupi do të reduktohet në një kufi prej 1 këmbë si pjesë e ndryshimit të propozuar nga NEC 2017 për nenin 690.12. Për më tepër, ai do të mbante kufizimin ekzistues të përcjellësit 30 volt ndërsa do t'i duhej një kufizim 80 volt brenda kufirit me një këmbë.
Si rezultat, do të ishte e nevojshme të fikni në distancë çdo panel individual nga një çelës kryesor. Tensionet e vargut midis paneleve dhe kutisë së mbylljes së shpejtë mund të ekzistojnë ende deri në 600 volt DC, prandaj sistemet e mbylljes së shpejtë që përdoren tani sipas kritereve NEC 2014 nuk do të përputhen me këtë kriter të ri.
Në thelb, ky plan i ri kërkon një lloj pajisjeje mbyllëse brenda grupit ose të nivelit të modulit për të gjitha çatitë PV sistemet.
Edhe pse është e paqartë se si një kufizim i ri 80 volt në grup do të përmirësonte sigurinë e zjarrfikësve dhe reaguesve të tjerë të parë, rregulli shtesë mund t'i bëjë instaluesit më pak të sigurt.
Ku qëndron shqetësimi për kohën e zgjatur që instaluesit duhet të kalojnë për të zëvendësuar pajisjet e dështuara ose të konsumuara të nivelit të modulit nëse industria diellore detyrohet të zbatojë një mbyllje më të ashpër të nivelit të modulit?
Duhet të keni parasysh se njerëzit e shërbimit do të kenë më shumë gjasa të përjetojnë rënie, të cilat janë shkaku kryesor i vdekjeve në punë në industrinë e ndërtimit.
Me pak ose aspak fitim të performancës, ky rregull shtesë i propozuar NEC 2017 për nenin 690.12 do të rritet PV kompleksiteti i sistemit, rreziku i instaluesit dhe mirëmbajtjes, shpenzimet dhe vështirësitë e besueshmërisë, të cilat do të kenë ndikim në potencialin e ardhshëm të çatisë PV instalimet.
Ndryshime të tilla duhet të mendohen mirë. NEC duket se po përpiqet të zgjidhë një problem që mund të mos ekzistojë.
Kriteret NEC 2017 shënojnë një zhvillim në sigurinë e PV sistemeve. Ka disa dizajne dhe pajisje në treg që i përmbahen kritereve të kontrollit të kodit NEC. Përdorni sistemin e mbylljes së shpejtë për të mbrojtur veten dhe tuajin PV sistem në mënyrë të sigurt.
Duhet të siguroheni që të përditësoni sistemin tuaj diellor në përputhje me kërkesat e përditësuara të pajisjes së mbylljes së shpejtë të shtetit tuaj nëse shteti juaj ka kode për sigurinë e PV sistemit.
Energjia elektrike prodhohet duke përdorur një grup panelesh diellore për të siguruar rrymë direkte (DC). Rryma alternative (AC), të cilën mund ta përdorin pajisjet tuaja, krijohet nga invertorët. Invertorët më të mëdhenj mund të vendosen pranë njehsorit elektrik të ndërtesës ose panelit kryesor të shpërndarjes, ose një sistem mund të përfshijë inverterë të shumtë të vegjël individualë të shoqëruar me panele diellore individuale.
Shumica e linjave elektrike të ndërtesës kalohen përmes kanaleve përgjatë pjesës së jashtme. Një ndërprerës i shkëputjes AC zakonisht instalohet afër panelit kryesor të shpërndarjes së shtëpisë ose njehsorit elektrik. Çdo ndërprerës i shkëputjes duhet të ketë një etiketë që tregon se me cilin grup diellor është i lidhur.
Vetëm lidhja e shtëpisë me rrjetin diellor do të ndërpritet nga çelësi i shkëputjes. Panelet mund të tronditin njerëzit pasi ato vazhdojnë të prodhojnë energji DC. Të energjisë diellore sistemi do të vazhdojë të prodhojë energji elektrike nëse ka një bateri rezervë.
Mbani në mend se panelet diellore do të vazhdojnë të funksionojnë për sa kohë që dielli është jashtë. Panelet diellore mund të jenë të rrezikshme, ashtu si çdo burim tjetër elektrik.
Jini të vetëdijshëm për rreziqet dhe mbani një distancë të sigurt nga çdo pajisje elektrike nëse keni panele diellore të vendosura në çati ose në një vend tjetër në pronën tuaj. Personeli i urgjencës duhet të informohet për rreziqet që lidhen me rrjetet diellore.
Sa herë që dielli del jashtë, përçuesit në një sistem paneli diellor ngarkohen elektrikisht.
Nuk ka asnjë metodë të sigurt për të ndaluar rrymën që rrjedh nëpër ata përcjellës pa një mekanizëm të mbylljes së shpejtë.
Energjia nuk mund të fiket vetëm duke fikur inverterin diellor, në kundërshtim me atë që besojnë shumica e njerëzve. Panelet diellore do të vazhdojnë të prodhojnë energji elektrike dhe lidhjet elektrike që lidhin panelet diellore do të mbajnë ende energji elektrike.
Kushdo që bie në kontakt me sistemin e paneleve diellore është në rrezik nga goditja elektrike për shkak të kësaj rryme të ndezur, duke përfshirë reaguesit e parë që mund të thirren për një incident në çatinë tuaj.
Zjarrfikësit janë veçanërisht të prekshëm pasi ato shpesh ajrosin ndërtesat që digjen duke shpuar vrima në mure ose çati, të cilat mund t'i vënë ato në kontakt të drejtpërdrejtë me përçuesit ose kabllot e sistemit të paneleve diellore.
Ky problem zgjidhet nga pajisja diellore e mbylljes së shpejtë, e cila çaktivizon menjëherë sistemin e paneleve diellore dhe eliminon rrezikun e goditjes elektrike për këdo që ngjitet në çati.
Disa këshilla për një diell të shëndetshëm pajisje për mbyllje të shpejtë jane:
Fjala "të listuara" e ka origjinën nga emri i parë i programit të certifikimit UL, i cili u krijua më shumë se një shekull më parë.
Kodi Kombëtar Elektrik përfshin fjalën "të listuara", por nuk thotë se sistemet dhe produktet duhet të jenë të certifikuara me UL; përkundrazi, ai diskuton cilësitë e përgjithshme të organizatave që do të ofronin një shërbim të tillë certifikimi.
Megjithëse UL padyshim beson se prodhuesit duhet të certifikojnë produktet e tyre për mbyllje të shpejtë përmes UL, laboratorë të tjerë testimi me famë kombëtare mund të jenë gjithashtu në gjendje të ndihmojnë.
Për shkak se ata transformojnë energjinë DC të tensionit të lartë në energji AC me tension më të ulët dhe më të sigurt, që mund të bjerë në 80 V në 30 sekonda, mikroinvertorët shpesh mendohen se janë në përputhje të natyrshme me pv mbyllje e shpejtë.
Testimi pasi të jenë instaluar invertorët është i vështirë, por UL i ka kryer në mënyrë proaktive këto teste për të konfirmuar që mikroinvertorët specifikë mund të përmbushin pragun 80-V.
Kriteret e NEC 2017 mund të plotësohen nga herpes diellor, pllaka ose ndërtesa të tjera të integruara PV Sistemet (BIPV) për sa kohë që nuk kanë përçues metalikë të ekspozuar ose përbërës metalikë, ose nëse nuk janë të vendosura pranë ndonjë metali të tokëzuar. Këto sisteme mbahen të ndara nga komponentët përçues dhe të tokëzuar.
Kjo ishte gjithçka që duhet të dini si një biznes instalimi diellor. Globalisht, rregulloret e mbylljes së shpejtë janë duke u zhvilluar për të mbrojtur zjarrfikësit ndërsa ata operojnë pranë diellit PV pajisje. Për të eksploruar më tej këto përfitime sigurie, shikoni Pajisjet e mbylljes së shpejtë: Zgjidhje të domosdoshme sigurie për sistemet fotovoltaike.
Sistemi i mbylljes së shpejtë (PVRSE) i kërkuar nga NEC përdor një numër pajisjesh për të ulur tensionin në një nivel të sigurt (PVRSS). Për të përmbushur kërkesat e NEC, kërkohen komponentë të tillë si invertorët, iniciatorët dhe pajisjet e mbylljes së shpejtë si MLPE ose mikroinvertorët.
Ju mund na kontaktoni prodhuesi kryesor i pajisjeve të mbylljes së shpejtë nëse jeni duke kërkuar për një furnizues për biznesin tuaj.