Wyłącznik pożarowy do PV - zwierać czy rozwierać

To co jest ponad dachem (bez względu na REI przegrody) jest POZA budynkiem więc nie może stanowić jego strefy pożarowej (z przytoczonej definicji par.226 u.1 cytowanego Rozporządzenia: “Strefę pożarową stanowi budynek albo jego część …”.
Co do sposobu deenergizacji instalacji PV na dachach w razie akcji pożarowej, swoje uregulowania obligatoryjne mają w USA (standard NEC 490.12) a nieobligatoryjne - w Niemczech (VDE-AR-E 2100-712). W obu przypadkach sprowadza się to do zwierania części pola modułowego DC tak aby nigdzie napięcia resztkowe lub poziom energii nie były większe niż dopuszczalne i aby było to osiągnięte w określonym czasie.
Z kolei już ponad 10 lat temu miałem w rękach opracowanie omawiające wyniki badań (zleconych przez Niemiecką Straż Pożarną) zagrożenia porażeniowego przy gaszeniu wodą pola modułowego o napięciu do 1000V, z którego wynikało że przy zlewaniu tego rozproszonym strumieniem wody, odległość strażaka z wężem od gaszonego obiektu musi być większa od 1m a w przypadku strumienia zwartego - 2 lub 3m, nie pamiętam dokładnie.

Przepraszam, błąd mi się wkradł w numer standardu: ma być NEC 690.12.

PROSTE: stosować optymalizatory zapewniające po wyłączeniu zasilania napięcie około 1V/panel - w ten sposób mozemy na jednym stringu stosować 50 paeli i mamy 50V DC na stringu. Mamy napięcie bezpieczne

[quote=“elektrykchorzow.com, post:23, topic:15034, full:true, full:true”]
PROSTE: stosować optymalizatory zapewniające po wyłączeniu zasilania napięcie około 1V/panel - w ten sposób mozemy na jednym stringu stosować 50 paeli i mamy 50V DC na stringu. Mamy napięcie bezpieczne
[/quote]
Znaczny wzrost liczby połączeń opartych na złączkach mc4 skutkuje istotnym zwiększeniem ryzyka pożarowego, a ponadto stosowanie optymalizatorów mocno zwiększa nakłady inwestycyjne.

Dla instalacji już o mocy rzędu setek kWp nie zalecałbym tego rozwiązania. Dodatkowo pojawia się zagadnienie awarii optymalizatorów, czyli dodatkowe wyjazdy serwisowe i wylaczenie części instalacji - kolejne koszty i utracone korzyści. Niestety statystyka jest w tym przypadku brutalna.

Do 50 kWp można rozważyć jeżeli moduły są nierownomiernie zacienione lub mają różną orientację.

[quote=“elektrykchorzow.com, post:23, topic:15034, full:true, full:true”]
PROSTE: stosować optymalizatory zapewniające po wyłączeniu zasilania napięcie około 1V/panel - w ten sposób mozemy na jednym stringu stosować 50 paeli i mamy 50V DC na stringu. Mamy napięcie bezpieczne
[/quote]
Albo prowadzić kable PV pod ziemią lub w stalowych uziemionych trasach kablowych, metalowych rurach, obudowach ogniochronnych, przepustach, stosując się do stref pożarowych oraz unormowanych warunków które określają kiedy dodatkowe zabezpieczenia przeciwpożarowe nie są wymagane. Wyłączniki pokroju Projoy mogą się zeesuć, optymalizatory mogą nie zadziałać jak powinny, do tego są drogie i skomplikowane. Stalowa rura jest tania, prosta i bezawaryjna, a pożar instalacji pod ziemią to najwyżej problem kretów. [quote=“elektrykchorzow.com, post:23, topic:15034, full:true, full:true”]
Znaczny wzrost liczby połączeń opartych na złączkach mc4 skutkuje istotnym zwiększeniem ryzyka pożarowego,[/quote]
Nie do końca się z tym zgodzę. Złączki MC4 z górnej półki (Tylko i wyłącznie Staubli Multikontakt) to połączenia sprężynowe, a same przewody są zaprasowane na złączce z dużą siłą co gwarantuje brak możliwości poluzowania. To nie są złe połączenia. Narzekanie na pożar MC4 to jest dokładnie taka sama sytuacja jak narzekanie na “WAGO” mimo że się prawdziwego Wago nigdy w rękach nie miało bo zawsze kupowało się najtańszy chiński szajs.

Całe PV stoi na MC4, działa to latami bezawaryjnie. Tutaj nie same złącza są problemem, a niedbalstwa w montażu. Przede wszystkim odległość paneli od dachu (brak wentylacji pod panelami = brak chłodzenia), nieupięcie kabli PV co naraża je na urwanie przez gałęzie które za panel wpadną, oraz przeciwnie - ponaciąganie kabli jak baranie jaja a potem widać że złącza są powyginane i powykrzywiane.

Aczkolwiek tworząc rozdzielnice PV również jestem zwolennikiem wprowadzaniem kabli PV przez dławiki i podłączanie pod aparaty bezpośrednio. Powód jest prosty - najlepsze złącze będzie nadal bardziej awaryjne niż brak złącza. Do tego jest taniej :slight_smile:
[quote=“elektrykchorzow.com, post:23, topic:15034, full:true, full:true”]
a ponadto stosowanie optymalizatorów mocno zwiększa nakłady inwestycyjne.

Dla instalacji już o mocy rzędu setek kWp nie zalecałbym tego rozwiązania.

[…]

Do 50 kWp można rozważyć jeżeli moduły są nierownomiernie zacienione lub mają różną orientację.
[/quote]
Realizowałem (jako monter, nie projektowałem) kilkanaście dużych instalacji PV na halach, moce 1-5MWp. Tylko dwie nie miały optymalizatorów, z czego jedna z nich miała rozdzielnice na dachu i grupowała stringi łącząc je równolegle. Poza tym wszystko miało optymalizatory, oczywiście wszystko to były konstrukcje niskie ustawione wschód-zachód, bez żadnych możliwości bycia zacienionym przez cokolwiek.

Instalacja PV to nie jest zestaw w McDonaldzie by traktować wszystkie tak samo. Za każdym razem trzeba określić potrzeby, możliwości, zoptymalizować projekt pod kątem szybkiego zwrotu inwestycji i maksymalnych oszczędności w dłuższym terminie. Optymalizatory to groszowe sprawy w skali robocizny. Panele obecnie są tanie, kable są tanie, zabezpieczenia są tanie, duże falowniki to już całkowicie grosze kosztują (patrząc na stosunek mocy do ceny). Jeżeli mamy ograniczoną powierzchnię na dachu hali, i chcemy wycisnąć z niej jak najwięcej, to optymalizatory są konieczne, szczególnie jeżeli wiemy że ten dodatkowy prąd wykorzystamy i wygeneruje on znaczne oszczędności, a nie będzie tylko nadmiarem sprzedanym do sieci za grosze.
[quote=“elektrykchorzow.com, post:23, topic:15034, full:true, full:true”]
Dodatkowo pojawia się zagadnienie awarii optymalizatorów, czyli dodatkowe wyjazdy serwisowe i wylaczenie części instalacji - kolejne koszty i utracone korzyści. Niestety statystyka jest w tym przypadku brutalna.
[/quote]
Ponownie - pudło. Niektóre optymalizatory mimo prostego podłączenia ich w pętlę i do falownika, tymi samymi przewodami które tworzą obwody mocy - komunikują się z falownikiem. Podczas montażu instalacji tworzy się dodatkowy plan z informacją który optymalizator (jaki SN) jest zamontowany w którym miejscu i które panele obsługuje. Dzięki temu mamy wgląd do dokładnej mocy każdego panelu z osobna (lub par paneli w zależności od podłączenia), co bardzo upraszcza diagnozowanie sieci oraz umożliwia szybką weryfikację poprawności pracy instalacji. Prócz tego mamy dodatkowy bonus o którym pisał kolega wyżej - takie optymalizatory posiadające odpowiednie certyfikaty, odpowiadają za bezpieczeństwo przeciwpożarowe i przeciwporażeniowe instalacji. Część z nich nie poda napięcia na wyjście, jeżeli nie nawiąże poprawnej komunikacji z falownikiem. W razie uszkodzenia stringu, lub w przypadku pożaru falownik odłącza się od stringu, optymalizatory tracą komunikację i również się wyłączają. Jeżeli inne środki ochronny ppoż nie są dostępne, to jest jedyne rozwiązanie niezależne od warunków na miejscu.

[quote=“w3501yyyy, post:25, topic:15034, full:true, full:true”]
Narzekanie na pożar MC4 to jest dokładnie taka sama sytuacja jak narzekanie na “WAGO” mimo że się prawdziwego Wago nigdy w rękach nie miało bo zawsze kupowało się najtańszy chiński szajs.

Całe PV stoi na MC4, działa to latami bezawaryjnie. Tutaj nie same złącza są problemem, a niedbalstwa w montażu.
[/quote]
Tak, dokładnie, jakość połączenia zależy od poprawności montażu i sprawności złączki, czyli praktycznie prawdopodobieństwo wystąpienia niesprawnej złączki lub złego zarobienia rośnie o kilkaset procent na instalacji z optymalizatorami względem instalacji bez nich.
[quote=“w3501yyyy, post:25, topic:15034, full:true, full:true”]
Optymalizatory to groszowe sprawy w skali robocizny.
[/quote]
1 MW dla równego rachunku mamy 2000 modułów 500 W. Daje to 1000 optymalizatorów w cenie 300 zł każdy. Czyli 300 tysięcy zł. Daje to, zakładając cenę za MWp 3,5 mln zł wzrost nakładów ok. 10%. Groszowe sprawy? Nie liczyłem dodatkowej robocizny wynikającej z obecności optymalizatorów.
[quote=“w3501yyyy, post:25, topic:15034, full:true, full:true”]
Jeżeli mamy ograniczoną powierzchnię na dachu hali, i chcemy wycisnąć z niej jak najwięcej, to optymalizatory są konieczne, szczególnie jeżeli wiemy że ten dodatkowy prąd wykorzystamy i wygeneruje on znaczne oszczędności, a nie będzie tylko nadmiarem sprzedanym do sieci za grosze.
[/quote]
Instalacja wschód-zachód, o ile podział na łańcuchy jest zrobiony poprawnie, nie daje zawrotnych zmian na energii wyprodukowanej.
[quote=“w3501yyyy, post:25, topic:15034, full:true, full:true”]
Podczas montażu instalacji tworzy się dodatkowy plan z informacją który optymalizator (jaki SN) jest zamontowany w którym miejscu i które panele obsługuje.
[/quote]
Tak, czyli kolejna robota do zrobienia. Diagnostyka nie jest jakaś wybitnie trudniejsza bez optymalizatorów, bo każdy MPPT jest monitorowany indywidualnie i przy wystąpieniu awarii znalezienie uszkodzenia nie zajmuje jakoś dużo więcej czasu. Ogólnie z teorii niezawodności wiadomo, że im mniej szeregowo zależnych od siebie elementów, tym mniejsza zawodność całego układu.

No i jeszcze jedna sprawa. Panel czy stacja transformatorowa są dość łatwe do zrozumienia w działaniu na bardzo podstawowym poziomie i znalezienie części zamiennych po wielu latach eksploatacji nie będzie trudne. Co do falowników, sterujących nimi loggerów i optymalizatorów to niestety, ale stosuje się tu podejście do naprawy typowe dla naszych czasów, tzn. wymienić i po sprawie. A co jeśli za 20 lat już nie będzie falownika na tę liczbę optymalizatorów? Albo problemy z kompatybilnością? Nowe trasy kablowe w ramach naprawy?
[quote=“w3501yyyy, post:25, topic:15034, full:true, full:true”]
Jeżeli inne środki ochronny ppoż nie są dostępne, to jest jedyne rozwiązanie niezależne od warunków na miejscu.
[/quote]
Z tym nawet nie dyskutuję, bo takie są fakty - niestety.

[quote=“MarcinRCD, post:26, topic:15034, full:true, full:true”]
1 MW dla równego rachunku mamy 2000 modułów 500 W. Daje to 1000 optymalizatorów w cenie 300 zł każdy. Czyli 300 tysięcy zł. Daje to, zakładając cenę za MWp 3,5 mln zł wzrost nakładów ok. 10%. Groszowe sprawy? Nie liczyłem dodatkowej robocizny wynikającej z obecności optymalizatorów.[/quote]
Biorąc pod uwagę że takie optymalizatory potrafią podnieść produkcję o 10%, a w pochmurne dni nawet więcej, to oczywiście że się opłaca. Ja jestem zwolennikiem montażu większej ilości paneli niż wydawania worka kasy w walce o 1% sprawności, ale gdy nie mamy na dachu hali więcej miejsca - innych opcji niż optymalizatory po prostu nie ma.
[quote=“MarcinRCD, post:26, topic:15034, full:true, full:true”]
Instalacja wschód-zachód, o ile podział na łańcuchy jest zrobiony poprawnie, nie daje zawrotnych zmian na energii wyprodukowanej. [/quote]
Ale pozwala upchnąć na dachu 2x więcej paneli PV niż instalacja na stojakach ustawiona na południe.
[quote=“MarcinRCD, post:26, topic:15034, full:true, full:true”]
Co do falowników, sterujących nimi loggerów i optymalizatorów to niestety, ale stosuje się tu podejście do naprawy typowe dla naszych czasów, tzn. wymienić i po sprawie. A co jeśli za 20 lat już nie będzie falownika na tę liczbę optymalizatorów? Albo problemy z kompatybilnością? Nowe trasy kablowe w ramach naprawy?
[/quote]
Tu nie chodzi nawet o podejście. To jest po prostu bez sensu. Taniej jest kupić i eksploatować urządzenie które przeżyje 2 lata i zostanie wymienione, niż takie które przeżyje 20 lat. Cieszysz się ze kupiłeś stary porządny sprzęt? Super, masz zamrażarkę z ubiegłego wieku która ciągnie tyle prądu co współczesna chłodnia i ledwo chłodzi, lodówkę która przy włączaniu kompresora wydaje dźwięki jakbyś odpalał Kamaza na mrozie, oraz pralkę Franię (za to wyżymaczka nie skrzypi). No ale przecież to były porządne sprzęty, nadal działają.

Taniej jest wymienić laptopa ze średniej półki co 2-3 lata, niż wykosztować się na high-endowy z kartą z XX80 w modelu, która za 2 lata będzie miała podobną wydajność co średniak. Takie czasy - rozwój technologii idzie tak szybko że nie ma sensu budować trwałych urządzeń, bo one za 2 lata i tak wylądują na śmietniku.

[quote=“w3501yyyy, post:27, topic:15034, full:true, full:true”]
Biorąc pod uwagę że takie optymalizatory potrafią podnieść produkcję o 10%, a w pochmurne dni nawet więcej, to oczywiście że się opłaca.
[/quote]
To czy się opłaca zależy od wielu czynników. Na pewno bierze się pod uwagę dyskontowanie zysku do poniesionych nakładów. Wiem, że największe farmy chodzą bez optymalizatorów, bo się to opłaca bardziej niż z nimi. Już biznes wie gdzie szukać, nomen omen, optymalizacji. :slight_smile:
[quote=“w3501yyyy, post:27, topic:15034, full:true, full:true”]
Tu nie chodzi nawet o podejście. To jest po prostu bez sensu. Taniej jest kupić i eksploatować urządzenie które przeżyje 2 lata i zostanie wymienione, niż takie które przeżyje 20 lat. Cieszysz się ze kupiłeś stary porządny sprzęt? Super, masz zamrażarkę z ubiegłego wieku która ciągnie tyle prądu co współczesna chłodnia i ledwo chłodzi, lodówkę która przy włączaniu kompresora wydaje dźwięki jakbyś odpalał Kamaza na mrozie, oraz pralkę Franię (za to wyżymaczka nie skrzypi). No ale przecież to były porządne sprzęty, nadal działają.

Taniej jest wymienić laptopa ze średniej półki co 2-3 lata, niż wykosztować się na high-endowy z kartą z XX80 w modelu, która za 2 lata będzie miała podobną wydajność co średniak. Takie czasy - rozwój technologii idzie tak szybko że nie ma sensu budować trwałych urządzeń, bo one za 2 lata i tak wylądują na śmietniku.
[/quote]
Argument o Frani podchodzi trochę pod wybieg erystyczny.

Po pierwsze obecnie produkowane falowniki mają sprawność 99%, także tu nie za wiele można już poprawić, analogia do zamrażarek jest nietrafiona.

Po drugie jedną z największych zalet fotowoltaiki jest bezobsługowość. Dla eksploatującego byłoby idealnie, żeby obsługa instalacji ograniczała się do wymaganych przepisami przeglądów.

Gwarancja na falownik wynosi 5 lat - to jest całkiem sporo. Można przyjąć, że poprawnie zainstalowany falownik bez wad fabrycznych będzie działać 10 lat. Po jego zużyciu dobrze skonfigurowana instalacja wymaga tylko wymiany falownika. Moduły to inna sprawa, bo ich wydajność leci, ale w sumie nie jakoś bardzo, po 30 latach 87% wydajności początkowej? Super. Przeżyje 3 generacje falowników. A teraz wyobraźmy sobie, że ten falownik za 15 lat coś się nie chce skonfigurować z optymalizatorami. :smiley: Albo jeszcze lepiej, czynniki polityczne i gospodarcze powodują słabą dostępność części zamiennych.

[quote=“MarcinRCD, post:28, topic:15034, full:true, full:true”]
To czy się opłaca zależy od wielu czynników. Na pewno bierze się pod uwagę dyskontowanie zysku do poniesionych nakładów. Wiem, że największe farmy chodzą bez optymalizatorów, bo się to opłaca bardziej niż z nimi. Już biznes wie gdzie szukać, nomen omen, optymalizacji. :slight_smile:[/quote]
Z moich obserwacji wynika, że optymalizatory były montowane w zasadzie tylko na instalacjach na dachach hal, ale w przypadku instalacji małych mocy na domkach jednorodzinnych, zdarza się też je montować na gruncie. W przypadku hal to pewnie kwestia ograniczonego miejsca na dachu i tam faktycznie opłaca się nieco skomplikować instalację by wycisnąć z paneli jak najwięcej. Na dachach domków montuję gdy ma on dziwny kształt i panele leżą na wielu płaszczyznach. Natomiast w przypadku gruntu to kwestie zacienienia.
[quote=“MarcinRCD, post:28, topic:15034, full:true, full:true”]
Argument o Frani podchodzi trochę pod wybieg erystyczny.
[/quote]
Fakt, trochę mnie poniosło.