PV Sistem Ekipmanları Yanar mı?
Tüm PV sistem ekipmanlarının doğa şartları karşısında ayakta kalabilecek şekilde tasarlanması gerekmektedir. Fakat bu sistemlerin yangın karşısında dayanamı maalesef her zaman sorgulanmamaktadır. Solar panellerin içerisinde limitli olarak plastik kullanılmasına rağmen, sistem kabloları ve kutu gibi ekipmanlarda çoğunlukla yanıcı özelliklerde plastik ekipmanları kullanılmaktadır. Bu sebeple sistem içerisinde kullanılan malzemelerde güvenli tarafta kalmak için yangına karşı dayanımda uluslararası standartlar belirlenmiştir. Avrupada IEC 61730, Kuzey Amerikada ise ANSI/UL 1703 test performans ölçüm değerlerine göre sistem tasarımı yapılmaktadır. Factory Mutual (FM) solar paneller için ASTM E-108’e uyumlu olarak esnek PV için Approval Standart 4476, sabit PV için ise Approval Standard 4478’i geliştirmiştir. Sonuç olarak sistem tasarımda tamamen yanmayan malzeme kullanmak mümkün olmasa bile, seçilecek ekipmanların uluslararası standartlara uygun olarak seçilmesi ile riski minimize etmemiz gerekmektedir.
PV Sistemlerde Yangın Sebepleri
PV sistemlerde en önemli yangın sebebi elektriksel arızalardır. Bunların başında da elektrik atlaması dediğimiz arklar, kısa devre, topraklama hatası ve ters akım gelmektedir. Bu ve kablo izolasyon sorunları, modül çatlamaları yada yanlış bağlantı gibi hatalar yanıcı malzemelerin tutuşmasına sebebiyet vermektedir. Aynı zamanda yanlış kurulumu yapılan DC ve AC inverterler de bir çok yangının ana sebepleridir.
Bu hasarlar örnek olarak ark sebebiyle 2009 yılında Almanya, Bürstadt da yaşanan PV yangın hasarı örnek gösterilebilir.
Herhangi bir hatalı bağlantı yada bağlantılarda kopma, akım sebebiyle elektrik arkına dönüşebilir ve hava yardımıyla yayılabilir. Elektrik hatlarında önemli bir risk olan bu sorun, PV sistemlerde yüksek akım ve yüksek voltaj sebebiyle dikkat edilmesi gereken en önemli noktalardandır. DC arkları kendi başına söndürülemez ve sıcaklığı yaklaşık 3000 dereceye ulaşabilir. Bu sıcaklıkta ise metaller eriyebilir ve yakınındaki yanıcı malzemelerin yanmasına da sebep olabilir. Üç çeşit ark olabilir. Bunlar;
Seri Arklar: Sistem akım üretirken konnektör hatası yada bağlantı kopması sonucu oluşan arklardır. Bu sebeple PV sistemlerde yangın izolasyonu bulunması gerekmektedir.
Paralel Arklar: İzolasyonda yaşanan bozulmalarla oluşur. İki kondaktördeki farklı kutuplarda DC devrelerin birbirine çok yakın olması arka sebebiyet verebilir. İki kablo arasındaki izolasyon malzemesi, hayvan kemirmesi, UV hasarı, gevşeme, çatlama, nem, hava girişi ya da donma sebebiyle hasar görebilir.
Topraklama Arkı: Topraklamadaki ark, izolasyon sistemindeki hata sebebiyle oluşur.
Yukarda belirtilen sistem hatalarının önüne geçebilmek için, sistem için seçilen malzemelerin kalitesi ve bu sistemin bakımı çok önemlidir. Bu sebeple 80 V üzerinde elektrik üretimi gerçekleştiren PV sistemleride DC kapalı devre sistemlerin NFPA 70’le uyumlu olması, olası hasarların minimize edilmesini sağlayacaktır.
PV sistemler sigorta sektörü için yeni bir risk olarak kabul edilebilir. Diğer sistemlerden farklı olarak PV sistemlerde koruma önlemlerinden daha çok, sistem kurulumunda kullanılan ürünlerin onaylı kuruluşlar tarafından tercih edilen sistemlerin olması gerekmektedir. Sistem kurulumunda dikkat edilmesi gereken konular;
Panellerde:
- PV modüllerde IEC 61730 ve/veya ANSI/UL 1703 gibi uluslararası standarlara uyumlu sistemler kullanılmalı.
- Kullanılacak modüller TÜV Rhineland testlerinden geçmiş veya FM onayında olmalıdır.
- Modül iskeleti ve bağlantı elemanlarının yanmaz malzemeden olması tercih edilmelidir.
- Yangın anında itfaiye ekiplerinin yangına müdahalesini kolaylaştırmak için sistemin kurulduğu çatılarda yeterli boş alan, uluslararası standartlarda olmalıdır.
Kablolar:
- Hava koşullarına ve UV ışınlarına uyumlu kablolar seçilmelidir. UL 4703 standartlarına uygun ve yangın dayanımı yüksek olan kablolar kullanılmalıdır.
- Sistem kablolarında yaşanabilecek eskimeler ve hava koşullarından korumak için, kabloların metal korumalar içerisinden geçirilmesi tavsiye edilir.
- Kabloların çatı üzerinde olası bir yangın anında binaya hasar vermeyecek şekilde konumlandırılması gerekmektedir. Gereklilik halinde yangın duvarları oluşturulabilir.
- Kablolar ve konnektörlerle, çatı üzerinde bulunan membran malzemelerle direk kontakta olması engellenmeli. Kablolar yanmaz malzemeler içerisinden geçirilmeli. Çatıya gelecek ek yükler sebebiyle bu malzemelerin hafif malzemeler olması gerekmektedir.
- Invertöre giden ana DC kabloların bina içerisinden gitmemesine özen gösterilmeli. Bina içerisinden geçmesi zorunluluk ise gerekli önlemler alınmalı.
Invertör:
- İnvertör hava koşullarından etkilenmeyecek bir alanda bulundurulmalı. Mümkün ise invertörün yangın algılama sistemi ile korunan, yanıcı olmayan başka bir alanda, bulundurulması tavsiye edilir.
- İnventör ahşap yada poliüretan sandviç panel gibi yanıcı olan malzemeler üzerine monte edilmemesi gerekmektedir.
PV jeneröter ile invertör arasında DC bağlantı kesici siviçlerin kullanılması tavsiye edilir.
PV sistemler yetkili personeller tarafından kurulmalı ve düzenli olarak bu yetkili kişiler tarafından bakımları yapılmalıdır. Bu bakımlar sırasında kablolarda yaşanan sorunların termal kamera yardımıyla kontrol edilmesi gerekebilir.