Nel seguente articolo ci concentreremo sul tema della protezione degli impianti fotovoltaici dai fulmini.
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Le fonti di energia rinnovabili stanno diventando sempre più comuni nelle case polacche
Osserviamo un crescente sviluppo del mercato delle energie rinnovabili. Ciò è dovuto alla crescente popolarità dei pannelli fotovoltaici come alternativa ai combustibili fossili nella produzione di energia elettrica. Si stima che la domanda di energia a livello mondiale aumenterà del 56% entro il 2040. Le fonti energetiche rinnovabili rappresentano una soluzione a questo problema. La tecnologia basata sulle FER sta diventando sempre più economica, il che si traduce in un suo sviluppo dinamico. Ciò è chiaramente visibile nel numero di nuove installazioni fotovoltaiche su edifici industriali e abitazioni. Ciò è dovuto alla consapevolezza che l'energia ottenuta dal sole non solo riduce le bollette elettriche, ma contribuisce anche allo sviluppo di infrastrutture per le energie rinnovabili a livello locale.
Minacce legate alla popolarità delle energie rinnovabili
Un impianto fotovoltaico è un sistema piuttosto semplice in termini di principio di funzionamento. I pannelli assorbono i raggi solari emessi dal Sole e li convertono in energia elettrica. Un impianto fotovoltaico, spesso presente sui tetti spioventi delle case unifamiliari, viene installato anche a una decina di metri da terra, in prossimità della sommità dell'edificio o di altri elementi come camini o condizionatori. L'ampia superficie dei pannelli aumenta significativamente il rischio di fulmini, che possono causare costosi danni materiali. In tal caso, si consiglia di installare sistemi che proteggano l'impianto fotovoltaico dagli effetti di scariche e sovratensioni.
Come garantire la sicurezza dell’impianto fotovoltaico e dell’intera casa?
Per dormire sonni tranquilli ed essere certi che il nostro impianto sarà completamente sicuro, è necessario realizzare installazioni che proteggano in modo completo il nostro investimento, ovvero: installazione di una protezione esterna contro i fulmini, installazione di una protezione interna contro le sovratensioni e compensazione del potenziale.
La valutazione del rischio è fondamentale per decidere se sia necessaria o meno una protezione esterna contro i fulmini. I costi di installazione del sistema sono incomparabilmente inferiori alle perdite associate a un fulmine che colpisce direttamente il nostro impianto. Un fulmine può provocare un incendio o persino gravi danni alla struttura dell'edificio.
Nella progettazione o nell'installazione di un dispositivo di protezione contro i fulmini esterno, occorre prestare particolare attenzione alla protezione dei dispositivi installati sui tetti protetti, sia dagli effetti di una scarica di fulmine che dal trasferimento della carica dal sistema di protezione contro i fulmini al dispositivo protetto. La norma multifoglio PN-EN 62305 indica chiaramente che: " Tutti i dispositivi installati sul tetto, realizzati in materiale isolante o conduttivo, che contengono apparecchiature elettriche e/o apparecchiature utilizzate per l'elaborazione dati, devono essere collocati nello spazio protetto del sistema di terminali aerei ".
Un aspetto molto importante nella progettazione di un sistema di protezione contro i fulmini è la scelta della zona di protezione e della distanza di isolamento appropriate. I pannelli fotovoltaici, a causa della loro posizione esterna, sono particolarmente vulnerabili alle scariche dirette dei fulmini. Una progettazione correttamente eseguita consente di evitare il rischio di scariche elettriche, che rappresentano una minaccia per l'impianto fotovoltaico. In conformità con i principi di protezione applicabili, si adottano due principi fondamentali per determinare la posizione dei terminali d'aria verticali:
- La disposizione degli alberi è considerata appropriata purché l'oggetto protetto si trovi interamente all'interno della zona di protezione.
- I pali di protezione contro i fulmini e il sistema di terminali d'aria orizzontali e verticali sono distanziati dai dispositivi protetti per creare una distanza di isolamento minima (s).
Protezione contro le sovratensioni per sistemi di protezione contro i fulmini
Una corretta progettazione e implementazione di un impianto di protezione contro i fulmini esterno, mantenendo una distanza di isolamento di sicurezza, protegge gli impianti fotovoltaici dalle scariche atmosferiche dirette e dagli effetti della corrente di fulmine che li attraversa. Gli effetti delle scariche che causano danni o la distruzione di dispositivi elettrici possono essere avvertiti entro un raggio massimo di 2 km dal punto in cui si è verificato il fulmine a causa dell'azione dei cosiddetti impulsi elettromagnetici dei fulmini, che causano un aumento di tensione nell'impianto elettrico dell'edificio.
Questo effetto è tecnicamente definito "sovratensione". I pannelli fotovoltaici producono corrente continua, che viene convertita in corrente alternata da un inverter, in base ai parametri di rete. Questo dispositivo, dotato di un'elettronica complessa, è sensibile a tutti gli effetti degli impulsi elettromagnetici dei fulmini. Conoscendo la corrente di fulmine, il sistema di protezione contro i fulmini esterno dei pannelli fotovoltaici dovrebbe essere integrato con scaricatori di sovratensione dedicati, in conformità con il concetto di protezione a zona previsto dalla norma PN-EN 62305-4. Tale protezione coordinata contro i fulmini consente la protezione completa dei pannelli fotovoltaici e dell'impianto interno da tutti gli effetti delle scariche elettriche.
equalizzazione dei potenziali
L'ultimo elemento che costituisce un sistema completo di protezione contro i fulmini è l'impianto di equalizzazione del potenziale. L'impianto di protezione contro i fulmini esterno protegge dalle scariche dirette di corrente di fulmine, ma non equalizza i potenziali tra i singoli impianti e gli elementi conduttivi dell'impianto. Per eliminare questo fenomeno pericoloso, utilizziamo l'impianto di equalizzazione del potenziale. Grazie a esso, riduciamo al minimo il rischio di scosse elettriche per le persone, incendi e danni a impianti e dispositivi.
Assicurazione
Un sistema di protezione contro i fulmini correttamente eseguito è considerato dagli assicuratori un requisito fondamentale per il risarcimento dei danni materiali causati da eventi meteorologici estremi. È sbagliato pensare che un'assicurazione di base sui nostri beni ci consenta di ottenere l'importo di risarcimento dichiarato.
Secondo la Camera di Commercio Polacca (PIU), la condizione per assicurare un impianto fotovoltaico è la realizzazione di un sistema di protezione contro i fulmini conforme alla norma PN-EN 62305. Vi invitiamo ad analizzare attentamente i contratti e a rispettarne le disposizioni. Il mancato rispetto dei termini del contratto con la compagnia assicurativa comporterà il mancato pagamento del risarcimento, nonostante il verificarsi di danni coperti dall'assicurazione.
Riepilogo
Di fronte alla continua trasformazione energetica e agli elevati prezzi dell'elettricità, un impianto fotovoltaico rappresenta un'ottima scelta per grandi parchi fotovoltaici, installazioni su edifici industriali, ma anche per le abitazioni. Garantire la protezione di vite umane e beni attraverso una protezione contro i fulmini sicura è l'investimento più vantaggioso, e molti anni di funzionamento affidabile si traducono in risparmi significativi per il bilancio, a qualsiasi livello.
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