صناعة

هل محولات الطاقة الشمسية خطر الحريق؟ في كلمة واحدة - لا.

هل محولات الطاقة الشمسية خطر الحريق؟ في كلمة واحدة - لا.

SMA صني بوي العاكس [مصدر الصورة: بيتر ليث ، فليكر]

لسوء الحظ ، هناك بعض الأشخاص الذين يسعدون بإثارة أي قصة يبدو أنها تسلط الضوء على عيوبها ، حتى أن بعض النقاد قد يقولون "حماقة" في تركيب الطاقة المتجددة ، لا سيما إذا كانت الرياح أو الطاقة الشمسية. كان الموضوع المفضل على مر السنين هو فكرة أن محولات الطاقة الشمسية ، والأشياء التي تصاحب الألواح الشمسية على سطح منزلك وتحويل التيار المباشر (DC) من الشمس إلى التيار المتردد (AC) لاستخدامه في منزلك ، هي حريق خطر.

لكن هل هذا صحيح بالضرورة؟ وما مدى شيوع مثل هذه الحوادث؟

وفقًا لـ NBS ، المنفذ التجاري لمؤسسات RIBA ، وهي نفسها جزء من المعهد الملكي للمهندسين المعماريين البريطانيين (RIBA) ، لا يوجد سبب للاعتقاد بأن مخاطر الحريق من صفيفات الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، بما في ذلك العواكس ، أكبر من تلك المرتبطة بأي كهرباء أخرى معدات. في الواقع ، وفقًا لشركة BRE Global ، وهي شركة متخصصة في اختبار الأنظمة الكهربائية ، لم يكن هناك سوى ثمانية حرائق ناجمة عن أنظمة الطاقة الشمسية المعيبة على مدار العامين الماضيين في المملكة المتحدة. وجدت دراسة ألمانية أنه من بين 1.3 مليون منشأة ، فقط 75 حريقًا يمكن أن يعزى إلى أنظمة الطاقة الشمسية.

ومع ذلك ، أصبحت الأنظمة الكهربائية شائعة بشكل متزايد في المنازل في جميع أنحاء العالم ، لأسباب متنوعة ، وبالتالي مع هذه الزيادة تأتي زيادة مخاطر الحريق.

[مصدر الصورة: صور Google]

إذن ما هي المخاطر عندما يتعلق الأمر بأنظمة الطاقة الشمسية؟

كما ذكرنا سابقًا ، تولد أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية تيارًا مباشرًا (DC) ، مما يعني أنه لا يمكن إيقاف تشغيل أجزاء من مجموعة الطاقة الشمسية. تتميز تركيبات التيار المستمر بتيار مستمر وهذا ما يزيد عددًا كبيرًا من المخاطر أعلى من تركيبات التيار المتردد العادية. فيما يتعلق بخطر الصعق الكهربائي على سبيل المثال ، فإن التيار المستمر سوف ينقبض عضلات الإنسان باستمرار ، في حين أن تيارات التيار المتردد ، لأنها تتناوب ، توفر فرصًا لكسر التيار ، وبالتالي إطلاق سراح ضحية حادث الصعق الكهربائي.

سيتم تصنيف مجموعة الطاقة الشمسية المنزلية النموذجية عند ذروة 2-4 كيلوواط (kWp) ، وهو قياس للطاقة الناتجة عن مجموعة الألواح الشمسية ، بينما يمكن أن تتراوح مجموعة تجارية أكبر من 2-4 kWp حتى 1000 kWp لكبير جدًا أنظمة الأسطح. تتزايد هذه الأرقام مع إنشاء مزارع شمسية أكبر وأكبر مثبتة على الأرض في المواقع المتاحة والمناسبة.

تتكون مجموعة الألواح الشمسية المنزلية من الألواح الكهروضوئية نفسها ، المثبتة على سطح المبنى أو المضمنة فيه ، وعدد من كبلات التيار المستمر والموصلات وصناديق التوصيل (تأخذ الطاقة إلى العاكس) ، العاكس (الذي يحول DC power to AC) ، مفاتيح عزل التيار المستمر المستخدمة لعزل صفيف PV من العاكس ، وكابلات التيار المتردد التي تنقل خرج التيار المتردد إلى مصدر طاقة المبنى والاتصال بمصدر التيار المتردد الرئيسي.

عمال التركيب يقومون بتركيب مجموعة الألواح الشمسية على سطح منزل مدرج في المملكة المتحدة [مصدر الصورة: بن دالتون ، فليكر]

هناك ثلاثة أنواع محددة من العاكس - عاكس سلسلة ، وعاكس مركزي وعاكس دقيق - اعتمادًا على نوع المصفوفة المثبتة. غالبية العواكس المستخدمة في المملكة المتحدة من نوع العاكس الخيطي ، على الرغم من أن المحولات الصغيرة تزداد شعبية. عادة ما يتم تثبيت هذا النوع من العاكس على السطح نفسه ، مع وجود واحد تحت كل لوحة شمسية. يساعد هذا في تقليل طول كبلات التيار المستمر ، وبالتالي تجنب الجهد العالي للتيار المستمر ، والذي يمكن أن يتسبب في حدوث أقواس كهربائية. هذه الأقواس ناتجة عن فجوات هوائية بين الموصلات ، والتي تسبب شرارات يمكن أن تسبب حرائق. السبب المعتاد لمثل هذه الفجوات هو سوء التصنيع أو أخطاء المثبت أو تقادم أو تدهور الموصلات.

يخضع تركيب الأنظمة الكهروضوئية للوائح المنصوص عليها في نظام شهادات التوليد الدقيق (MCS) بالإضافة إلى إرشادات التصنيع. هناك أيضًا عدد من المعايير البريطانية التي تنطبق على الأنظمة الكهروضوئية ، مثل BS EN 61730-1 و BS EN 61215 و BS EN 61646 و MCS 0065. تتطلب هذه المعايير اختبار المعدات وتقييمها قبل إصدار شهادة تضمن سلامتها . كما أنها تغطي تدريب الموظفين والمواد وإجراءات التثبيت. يجب أيضًا أن تخضع الأنظمة الكهروضوئية على الأسطح لاختبار التعرض للحريق مثل DD CEN / TS 1187 test 4 أو BS 476-3 الذي يهدف إلى ضمان عدم انتشار أي حريق بين المباني عبر أسطحها.

على الرغم من ندرة الحرائق المرتبطة بالمصفوفات الكهروضوئية الشمسية ، فإن تلك المصفوفات المزودة بسلسلة أو محولات مركزية ستحمل التيار المستمر بجهد أعلى ، مما يعني أنه ليس من الممكن عادةً عزل الدوائر الكهربائية تمامًا بين المصفوفة ومفتاح عزل التيار المستمر. الوحدات الكهروضوئية هي أيضًا أجهزة مقيدة للتيار ، مما يعني أنه من غير المحتمل أن تعمل الصمامات في ظل ظروف ماس كهربائي. قد يؤدي هذا إلى عدم اكتشاف خطأ في النظام. ومع ذلك ، في معظم الظروف ، سيكون التصميم الجيد للنظام واختيار المنتج وإجراءات التثبيت كافية لتقليل مخاطر الحريق و / أو الصعق الكهربائي قدر الإمكان. وهذا بدوره يعني أن تلك الأنظمة التي تسببت في نشوب حرائق من المحتمل أن تكون قد تم تثبيتها بشكل غير صحيح أو دمج مكونات محددة بشكل غير صحيح أو معيبة. على سبيل المثال ، أظهرت بعض التقارير أن مفاتيح عزل التيار المتردد تستخدم في دوائر التيار المستمر ، مما يؤدي إلى تراكم الحرارة داخل تركيب المفتاح. نتجت حرائق أخرى عن العواكس المعيبة أو مفاتيح التيار المستمر الخاطئة أو عدم وجود مفاتيح التبديل العازلة تمامًا. يمكن أن تؤدي أخطاء التبديل أو التوصيل على دارات التيار المستمر إلى قوس درجة حرارة عالية أو خطأ مقاومة عالية ، مما قد يؤدي إلى اندلاع حريق. في المقابل ، يمكن أن يكون من الصعب إطفاء أقواس التيار المستمر كما أنها تشكل خطرًا على أطقم النار.

تم تصميم العواكس لتغلق تمامًا في المواقف التي يتعطل فيها مصدر التيار المتردد للمبنى - مثل انقطاع التيار الكهربائي أو نشوب حريق. ومع ذلك ، في مثل هذه الظروف ، ستظل دارات التيار المستمر التي تعمل من الصفيف إلى عازل التيار المستمر قيد التشغيل.

تتضمن مخاطر الحريق المحتملة الأخرى المرتبطة بالأنظمة الكهروضوئية تغذية الطاقة من المصفوفة إلى الشبكة عندما لا تكون الكهرباء مطلوبة من قبل المبنى الذي يوجد فيه. إذا حدث هذا في وقت معين عندما تجري نفس العملية من أنظمة طاقة موزعة متعددة ، فمن المحتمل أن يتسبب ذلك في تذبذب الجهد في الشبكة. من المعروف أن هذه التقلبات تسبب حرائق في المعدات الكهربائية المنزلية مثل أجهزة التلفزيون.

غالبًا ما يتم تثبيت العاكسات نفسها في الطابق العلوي من المبنى أو في مساحة السطح. في معظم الحالات ، يجب أن تستمر لمدة 5-10 سنوات قبل أن تحتاج إلى استبدالها. ستنعكس مدة الخدمة هذه أيضًا في الضمان الصادر أثناء التثبيت (يأتي العاكس SMA Sunny Boy الشهير مع ضمان لمدة 7 سنوات). تكمن مشكلة تثبيت العاكس في مساحة السطح في أن مساحات السطح تميل إلى أن تصبح ساخنة في طقس الصيف وهذا بدوره قد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة العاكس. لهذا السبب ، على الرغم من أن العاكس يحتوي على مراوح مدمجة للتحكم في درجة الحرارة ، فمن الأفضل عادةً تثبيت العاكس في غرفة بالطابق العلوي أو في مكان آخر (من الأفضل أن تكون خزانة مدمجة زائدة عن الحاجة أو شيء من هذا القبيل أو حتى في المرآب ).

حماية محتملة أخرى هي تركيب أجهزة الكشف عن أعطال القوس الكهربائي والمقاطعات التي تتسبب في إغلاق النظام عند اكتشاف مثل هذا القوس ، قبل أن يتسبب في نشوب حريق. جعلت ولاية كاليفورنيا في الولايات المتحدة الآن من تركيب هذه الأنظمة في صفائف الطاقة الشمسية مطلبًا إلزاميًا وبدأت SMA بالفعل في تركيب هذه الأجهزة مباشرة في محولاتها.

من حيث التكلفة ، من المحتمل أن يضيف هذا ما يصل إلى 100 دولار (70 جنيهًا إسترلينيًا) إلى التكلفة الإجمالية لنظام الطاقة الشمسية ، ولكن من حيث السلامة ، مع الأخذ في الاعتبار مقدار الضرر الذي يمكن أن يسببه الحريق ، فمن المحتمل أن الأمر يستحق ذلك. علاوة على ذلك ، فإن تكلفة الطاقة الشمسية آخذة في الانخفاض طوال الوقت ، مما يعني أن هذا سيتوقف عن كونه قضية رئيسية قريبًا ، إذا كان بالفعل بالفعل.

لذلك ، في المرة القادمة التي تقرأ فيها قصة في وسائل الإعلام عن حريق ناتج عن عاكس معيب وتبدأ في التساؤل عن مدى أمان نظام الطاقة الشمسية الخاص بك ، فلا تقلق ، لأنه إذا كان نظامك عبارة عن مجموعة جودة مثبتة حسب الجودة المثبِّتون ، فمن شبه المؤكد أنه ليس لديك ما يدعو للقلق على الإطلاق.

شاهد الفيديو: كيف يمكنك تشغيل السبلت على الخلايا الشمسية بدون انفيرتر (شهر اكتوبر 2020).