Instalacja fotowoltaiczna na budynku nie zwiększa ryzyka wystąpienia wyładowania atmosferycznego, jednakże w przypadku zaistnienia takiej sytuacji brak odpowiednich zabezpieczeń może spowodować bardzo wysokie szkody (zarówno w samej instalacji fotowoltaicznej, budynku jak i w urządzeniach korzystających z prądu generowanego przez nią).
Fotowoltaiczne instalacje uziemiające składają się z dwóch podstawowych elementów:
– uziemienie zewnętrzne – wykonane z masztów uziemiających oraz przewodów uziemiających umieszczonych na obrzeżach dachu i mających za zadanie “wyłapanie” przepięcia związanego z wyładowaniem atmosferycznym i odprowadzenie całej energii wyładowania do ziemi.
– uziemienie wewnętrzne – na które składają się przewody wyrównujące potencjał instalacji fotowoltaicznej oraz instalacji elektroenergetycznej budynku którego zadaniem jest zapobiegnięcie występowaniu przepięć. Ramy aluminiowe modułów fotowoltaicznych powinny zostać ze sobą podłączone przewodami uziemiającymi jeśli tylko konstrukcja wsporcza modułów nie gwarantuje wyrównania potencjałów między nimi (każda rama fotowoltaicznego posiada specjalnie wykonane otwory uziemiające służące do tego celu).
W przypadku budynku nie posiadającego zewnętrznej instalacji uziemiającej niezbędne jest wykonanie uziemienia wewnętrznego – instalacji wyrównawczej potencjałów (konstrukcji modułów), która powinna być wykonana z przewodu miedzianego o przekroju min. 6 mm2 (całość instalacji uziemienia wewnętrznego najlepiej jest prowadzić na zewnątrz budynku lub w przypadku montażu wewnątrz budynku w odpowiednich kanałach).
Instalacja fotowoltaiczna montowana na budynkach posiadających uziemienie zewnętrzne powinna być wykonana w odpowiedniej odległości od niego (ok. 0,5 m, przy czym każdy przypadek powinien zostać niezależnie przeliczony). W takiej sytuacji instalacja fotowoltaiczna nie jest podłączona do uziemienia zewnętrznego i prąd związany z wyładowaniem będzie przejęty przez to uziemienie. W tym przypadku również niezbędne jest wykonanie uziemienia wewnętrznego – instalacji wyrównującej potencjał przewodem miedzianym o przekroju 6 mm2.
Jeżeli z powodów lokalizacyjnych nie jesteśmy w stanie dotrzymać minimalnych odległości instalacji fotowoltaicznej od uziemienia zewnętrznego budynku, wtedy instalacja fotowoltaiczna (ramy modułów fotowoltaicznych) powinna zostać podłączona do uziemienia zewnętrznego przewodem min. 16 mm2. W takiej sytuacji również instalacja wyrównawcza potencjałów (uziemienie wewnętrzne) powinna być wykonana z przewodu miedzianego o przekroju 16 mm2).
Dodatkowym elementem zabezpieczającym elementy instalacji fotowoltaicznej oraz odbiorniki podłączone do niej jest zastosowanie zabezpieczeń nadnapięciowych (warystorowych) montowanych przed i za inwerterem. Są to oporniki posiadające silną zależność oporu od wielkości przyłożonego napięcia (po przekroczeniu określonej wartości napięcia mają za zadanie odebrać cały prąd, w naszym przypadku związany z wystąpieniem wyładowania i odprowadzić go do ziemi).
W przypadku gdy obiekt na którym ma powstać instalacja fotowoltaiczna posiada instalację odgromową, wtedy zabezpieczenia nadnapięciowe muszą być typu I, w przeciwnym przypadku wystarczy zabezpieczenie typu II. Jednocześnie instalacje odgromowe nie są niezbędne przy wykonywaniu instalacji fotowoltaicznej, ale jeśli już są to musimy to uwzględnić, również zachowując bezpieczną odległość modułów fotowoltaicznej od przewodów instalacji odgromowej (min. 0,5 metra).
Brak uziemienia zewnętrznego instalacji fotowoltaicznej nie musi skutkować problemami z uzyskaniem jej ubezpieczenia (warto jednak sprawdzić w firmie ubezpieczeniowej konieczność posiadania takiego uziemienia) – może wpłynąć na wzrost wartości składki ubezpieczeniowej.
Uziemienie instalacji fotowoltaicznej może nas zabezpieczyć przed niekorzystnymi skutkami wyładowań atmosferycznych (koszty uszkodzenia instalacji fotowoltaicznej, odbiorników energii elektrycznej oraz ewentualnie pożar instalacji fotowoltaicznej i/lub budynku).
Po wykonaniu uziemienia powinniśmy przeprowadzić pomiar jego skuteczności – zgodnie z wymaganiami uziemienie powinno mieć oporność nie większą niż 10 Ohm. W przypadku wbijania do ziemi kilku szpilek, zdecydowanie lepiej jest wbijać wgłąb ziemi, zamiast obok siebie (wbijając szpilki na głębokość kilku metrów możemy dotrzeć do wód gruntowych, co znaczenie obniży rezystancję uziemienia).
