Pytanie,jakie bezpieczniki wybrać do paneli fotowoltaicznych, pojawia się najczęściej przy projektowaniu nowej instalacji, rozbudowie istniejącego systemu albo wymianie elementów zabezpieczających. Odpowiedź zależy od parametrów modułów, liczby stringów, napięcia DC, prądu zwarciowego oraz sposobu połączenia instalacji z falownikiem.
Dlaczego zabezpieczenia w fotowoltaice mają tak duże znaczenie?
Instalacja fotowoltaiczna pracuje w innych warunkach niż typowa instalacja elektryczna w budynku. Po stronie DC napięcie może utrzymywać się tak długo, jak moduły są oświetlone, dlatego elementy zabezpieczające muszą być dobrane do pracy z prądem stałym. Nie każdy bezpiecznik nadaje się do fotowoltaiki, nawet jeśli jego wartość prądowa wygląda podobnie. W praktyce stosuje się wkładki topikowe gPV, ograniczniki przepięć, rozłączniki izolacyjne oraz odpowiednie zabezpieczenia po stronie AC. Przed zakupem zabezpieczeń warto sprawdzić parametry modułów i falownika. Dotyczy to zwłaszcza instalacji, w których pracują panele fotowoltaiczne połączone w kilka łańcuchów. Im większa liczba stringów, tym ważniejsze staje się zabezpieczenie przed prądami wstecznymi. Najważniejsze dane potrzebne do doboru to:
- prąd zwarciowy modułu, czyli Isc,
- maksymalne napięcie obwodu otwartego, czyli Voc,
- liczba modułów w stringu,
- liczba równoległych stringów,
- maksymalny prąd zabezpieczenia szeregowego podany przez producenta modułu,
- napięcie pracy falownika po stronie DC.
Jakie bezpieczniki wybrać do paneli fotowoltaicznych po stronie DC?
Po stronie DC najczęściej stosuje się bezpieczniki topikowe przeznaczone do fotowoltaiki, oznaczone symbolem gPV. To ważne, ponieważ zabezpieczenia tego typu są przystosowane do gaszenia łuku elektrycznego przy prądzie stałym. Standardowe bezpieczniki instalacyjne AC nie powinny być używane zamiast zabezpieczeń PV, ponieważ mogą nie przerwać obwodu w sposób bezpieczny. Pytanie,jakie bezpieczniki wybrać do paneli fotowoltaicznych, należy rozpatrywać na podstawie prądu zwarciowego modułu i zaleceń producenta. W uproszczeniu wartość zabezpieczenia musi być wyższa niż normalny prąd pracy stringu, ale nie może przekraczać maksymalnej wartości dopuszczonej dla modułu. Często spotykane wartości to 10 A, 12 A, 15 A lub 20 A, jednak nie powinno się ich dobierać „na oko”. W praktyce trzeba pamiętać o kilku zasadach:
- bezpiecznik DC musi mieć odpowiednią kategorię gPV,
- napięcie znamionowe zabezpieczenia musi być równe lub wyższe niż napięcie stringu,
- zabezpieczenie powinno pasować do liczby stringów i prądów wstecznych,
- oprawa bezpiecznikowa również musi być przeznaczona do pracy po stronie DC,
- dobór powinien uwzględniać warunki środowiskowe, zwłaszcza temperaturę.
Czy magazyn energii wymaga dodatkowych zabezpieczeń?
System z akumulatorem wymaga szerszego podejścia do bezpieczeństwa, ponieważ obok modułów i falownika pojawia się dodatkowe źródło energii. Magazyn energii powinien być zabezpieczony zgodnie z dokumentacją producenta, wymaganiami falownika hybrydowego oraz parametrami przewodów. W takim układzie znaczenie mają nie tylko bezpieczniki, ale również zabezpieczenia nadprądowe, rozłączniki, komunikacja BMS oraz właściwe miejsce montażu. W instalacjach hybrydowych nie należy kopiować schematu z typowego systemu on-grid bez akumulatora. Prądy ładowania i rozładowania mogą mieć inne wartości niż prądy po stronie modułów. Źle dobrane zabezpieczenie może wyłączać instalację bez powodu albo nie zadziałać wtedy, gdy pojawi się realne przeciążenie. Najczęściej analizuje się tu:
- zabezpieczenia między baterią a falownikiem,
- przekroje przewodów DC,
- dopuszczalny prąd ładowania i rozładowania,
- zalecenia producenta systemu bateryjnego,
- sposób uziemienia i ochrony przeciwprzepięciowej,
- warunki wentylacji oraz temperatury pracy.
Gdzie kupować zabezpieczenia do instalacji fotowoltaicznej?
Elementy zabezpieczające do PV powinny pochodzić ze sprawdzonego źródła, ponieważ w tym obszarze liczy się zgodność parametrów, jakość wykonania i odporność na warunki pracy. Dobra hurtownia fotowoltaiczna pozwala dobrać zabezpieczenia do konkretnego układu: liczby modułów, typu falownika, napięcia stringu oraz planowanej rozbudowy instalacji. To szczególnie ważne wtedy, gdy inwestor kupuje osobno moduły, konstrukcję, falownik i osprzęt elektryczny. Przy wyborze warto sprawdzić, czy produkt ma jasno opisane parametry techniczne. Oznaczenie prądu znamionowego nie wystarczy. Potrzebne są także informacje o napięciu DC, kategorii pracy, kompatybilnych oprawach, dopuszczalnej temperaturze oraz normach, według których wykonano zabezpieczenie. W przypadku wątpliwości dobór powinien potwierdzić projektant albo elektryk z uprawnieniami. Przed zakupem zwróć uwagę na:
- przeznaczenie zabezpieczenia do fotowoltaiki,
- napięcie znamionowe po stronie DC,
- jakość opraw i rozłączników,
- zgodność z projektem instalacji,
- możliwość łatwej wymiany wkładki,
- kompletność rozdzielnicy DC lub AC.
Bezpieczniki do paneli fotowoltaicznych dobiera się na podstawie parametrów modułów, falownika, liczby stringów i napięcia po stronie DC. Najbezpieczniejszym rozwiązaniem są zabezpieczenia przeznaczone do fotowoltaiki, szczególnie wkładki gPV i odpowiednie oprawy DC. To,jakie bezpieczniki wybrać do paneli fotowoltaicznych, nie ma jednej uniwersalnej odpowiedzi, ponieważ każda instalacja wymaga sprawdzenia danych technicznych. Dobry dobór zabezpieczeń chroni przewody, moduły i urządzenia, a jednocześnie ogranicza ryzyko awarii oraz nieplanowanych wyłączeń systemu.