Un sistem fotovoltaic nu atrage trăsnetul. Mitul acesta circulă în fiecare discuție despre montaj, dar nu are acoperire tehnică: un acoperiș cu panouri nu devine mai probabil să fie lovit decât unul fără. Ce se schimbă cu adevărat este ce se întâmplă în casă atunci când o descărcare cade în apropiere. Instalația adaugă câteva zeci de metri de cablu de curent continuu, care coboară din câmpul de panouri până la invertor și formează bucle. O buclă de cablu este, din punct de vedere electromagnetic, o antenă. Un trăsnet care lovește la o sută de metri distanță induce în ea o supratensiune care poate distruge invertorul, optimizatoarele sau electronica din tabloul general, fără ca acoperișul să fie atins.
Din motivul ăsta merită separate de la început două lucruri pe care ofertele le amestecă frecvent: împământarea și protecția la trăsnet. Sunt sisteme distincte, cu scopuri distincte, iar prezența unuia nu îl înlocuiește pe celălalt.
Împământarea: obligatorie indiferent de puterea instalată
Împământarea are două roluri. Primul este protecția la electrocutare: dacă un conductor sub tensiune atinge structura metalică de montaj sau carcasa invertorului, curentul de defect trebuie să aibă un drum de întoarcere suficient de bun încât protecția să declanșeze în fracțiuni de secundă. Al doilea este drenarea curenților de scurgere și a celor induși.
Concret, la o instalație rezidențială asta înseamnă câteva elemente care trebuie să existe fizic, nu doar pe schemă:
- o priză de pământ, de regulă electrozi verticali sau o platbandă îngropată, legată la bara principală de egalizare a potențialelor din tablou;
- conductor de protecție dedicat, cu secțiune corespunzătoare, de la structura de montaj a panourilor până la bara de împământare — nu prin șuruburi de fixare, ci prin cleme special dedicate, care taie stratul de anodizare al aluminiului;
- legarea la aceeași bară a invertorului, a carcaselor metalice, a tabloului DC și, dacă există, a bateriei;
- continuitatea electrică între modulele structurii, verificată punct cu punct, nu presupusă.
Aluminiul anodizat este izolator la suprafață. O structură montată impecabil poate avea, între două șine alăturate, o rezistență de ordinul zecilor de ohmi dacă nu s-au folosit clemele potrivite. Este una dintre cele mai frecvente scăpări și se descoperă doar dacă cineva măsoară.
Valoarea rezistenței prizei de pământ se măsoară cu telurometrul, iar rezultatul se consemnează într-un buletin. Pragul admis diferă în funcție de tipul instalației și de faptul că priza este sau nu comună cu alte sisteme, așa că nu are rost să circule o cifră unică: cereți proiectantului valoarea impusă în cazul dumneavoastră și buletinul care o confirmă. Solul argilos umed și cel nisipos uscat dau rezultate care pot diferi de câteva ori pe același tip de electrod.
Bucla cablurilor DC: problema pe care o rezolvi gratuit la montaj
Suprafața buclei formate de conductorul plus și conductorul minus ale fiecărui string determină cât de mare este tensiunea indusă. Dacă cele două cabluri urcă separat, pe laturi diferite ale câmpului de panouri, bucla poate avea câțiva metri pătrați. Dacă sunt trase împreună, prinse una lângă alta pe toată lungimea, suprafața tinde spre zero și odată cu ea și supratensiunea indusă.
Este o măsură care nu costă nimic în plus, se ia doar la montaj și nu se mai poate corecta ieftin după. Ce merită cerut explicit în discuția cu instalatorul: cablurile DC ale aceluiași string traseu paralel și legate în fascicul, coborârea făcută pe lângă structura metalică legată la pământ, iar cablurile de comunicație și cele de la senzori duse pe același traseu, nu pe partea opusă a casei. Aceleași principii se aplică și la sistemele mai mari, iar cine se documentează înainte de a comanda găsește lista completă de decizii de dimensionare în ghidul pas cu pas pentru alegerea unui sistem fotovoltaic.
Descărcătoare de supratensiune: trei poziții, nu una
Descărcătoarele, notate SPD, sunt componente care deviază spre pământ vârful de tensiune și îl limitează la o valoare pe care echipamentul o suportă. Într-o instalație fotovoltaică ele apar în mai multe locuri, iar montarea unuia singur lasă restul descoperit.
- Pe partea de curent continuu, lângă invertor. Este poziția minimă, prezentă în aproape orice ofertă serioasă. Descărcătorul trebuie să fie de tip fotovoltaic, dimensionat pentru tensiunea maximă a stringului la temperatură scăzută, nu unul obișnuit de curent continuu.
- Pe partea de curent continuu, la câmpul de panouri. Devine necesar când distanța pe cablu între panouri și invertor depășește un prag de ordinul a zece metri — situație obișnuită la casele cu invertorul în garaj sau în subsol. Fără el, porțiunea lungă de cablu rămâne neprotejată.
- Pe partea de curent alternativ. Un SPD la ieșirea invertorului și, separat, unul în tabloul general de la branșament. Acesta din urmă protejează întreaga casă, nu doar fotovoltaicul, și este oricum recomandat independent de panouri.
Descărcătoarele sunt consumabile. Fiecare are o fereastră de stare, verde sau roșie, sau un contact de semnalizare. După o furtună puternică merită privite, iar dacă un cartuș a virat pe roșu se schimbă doar cartușul, nu tot ansamblul. Verificarea lor își are locul în rutina periodică a instalației, alături de celelalte controale descrise în calendarul de mentenanță al unui sistem fotovoltaic.
Când e nevoie de paratrăsnet propriu-zis
Sistemul de protecție împotriva trăsnetului, cu dispozitive de captare, conductoare de coborâre și priză proprie, nu este obligatoriu pentru orice casă cu panouri. Necesitatea lui rezultă dintr-o evaluare de risc, care ține cont de densitatea descărcărilor în zonă, de înălțimea și amplasarea clădirii, de materialul acoperișului și de ce se află înăuntru. O casă izolată pe un platou din zona subcarpatică și un imobil între blocuri de zece etaje ajung la concluzii complet diferite.
Când paratrăsnetul există sau se montează, apare o cerință suplimentară care se ignoră des: distanța de separare. Panourile și structura trebuie să stea la o distanță minimă față de conductoarele de coborâre, calculată de proiectant, tocmai pentru ca un curent de trăsnet care trece prin coborâre să nu sară în arc către instalația fotovoltaică. Dacă geometria acoperișului nu permite respectarea acelei distanțe, soluția este opusă: se leagă deliberat structura la sistemul de captare și se montează descărcătoare de tip 1, capabile să preia curent de trăsnet direct, nu doar supratensiuni induse. Ce nu este acceptabil este varianta intermediară, cu panouri lipite de coborâre și SPD-uri obișnuite.
Merită spus și că un acoperiș bine protejat contează la fel de mult ca rețeaua din spatele contorului, care are propriile măsuri împotriva fenomenelor extreme, descrise pe larg în articolul despre investițiile pentru rezistența rețelei la meteo extremă. Protecția funcționează pe straturi, iar stratul din casă rămâne în sarcina proprietarului.
Ce ceri la recepție și ce verifici după
La predarea lucrării, dosarul ar trebui să conțină schema monofilară cu toate SPD-urile marcate, buletinul de măsurare a rezistenței prizei de pământ cu data și aparatul folosit, măsurătoarea continuității legăturilor de echipotențializare, fișele tehnice ale descărcătoarelor și, dacă există paratrăsnet, calculul distanței de separare. Dacă instalatorul nu poate produce buletinul de priză, lucrarea nu este terminată, indiferent cât de bine arată panourile.
Ulterior, un control vizual anual al ferestrelor SPD și o remăsurare a prizei de pământ la câțiva ani acoperă cea mai mare parte a riscului; solul se usucă, electrozii se corodează, iar o priză bună la montaj poate deriva în timp. Lucrările la partea de curent continuu, la priza de pământ și la tabloul general se execută de un electrician autorizat ANRE, cu instalația scoasă de sub tensiune pe ambele părți — panourile produc tensiune periculoasă oricând bate lumina pe ele, chiar și cu invertorul oprit, iar asta face din orice intervenție improvizată un risc de electrocutare, nu o economie.
