Evidência de conector fotovoltaico contínuo, problemas de desligamento rápido

Dizem que a melhor maneira de aprender é primeiro errando. Bem, para a maioria das empresas solares, esse pode não ser o melhor caminho para o ensino superior. Em vez disso, vamos avaliar os erros que são comumente cometidos no projeto e nas instalações de sistemas fotovoltaicos para que possamos evitá-los antecipadamente. Para nossa edição especial do NABCEP CE do primeiro trimestre de 2023, entramos em contato com vários especialistas e perguntamos simplesmente: O que está errado?

Nesta peça,HélioVoltadeDavid Penalva, James Nagel e Thomas Cemo mostram evidências de problemas contínuos de segurança relacionados ao código de desligamento rápido e conectores incompatíveis— agravada por problemas na cadeia de abastecimento — e discutir algumas soluções possíveis.

Digite seu e-mail para verificar a seção completa de 22 páginas O que está acontecendo de errado na edição digital, que também cobre falhas estruturais em rastreadores, inadequações de bateria reserva para toda a casa, desempenho inferior em grande escala e muito mais.

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Os componentes solares fotovoltaicos vivem em ambientes agressivos com temperaturas consistentemente elevadas, ciclos térmicos e umidade constante. Além disso, a eletrônica de potência em nível de módulo (MLPE) é uma eletrônica mais complicada do que os módulos fotovoltaicos. O aumento do uso desses componentes eletrônicos de potência produzidos em massa ao longo dos anos adicionou estatisticamente mais pontos de falha aos sistemas solares de telhado dos EUA. Mais falhas significam mais eventos térmicos.

Embora algumas histórias sobre incêndios sejam públicas, muitas não o são, por isso é difícil avaliar a prevalência das falhas. No entanto, os proprietários e anfitriões de sistemas estão a levar estes riscos a sério e a tomar medidas adequadas para os mitigar. O custo de um evento térmico supera em muito o custo de equipamentos seguros, inspeções de terceiros e modernizações.

Discutiremos os problemas e possíveis soluções neste artigo. Mas primeiro, como chegamos aqui?

Num esforço para criar situações mais seguras para os socorristas no telhado, o Código Elétrico Nacional (NEC) sofreu várias evoluções ao longo dos anos. A partir do NEC 2014, novos requisitos foram introduzidos para resolver o problema da tensão CC presente mesmo quando os sistemas estão desligados. Uma das principais mudanças no código de 2014 foi a introdução de um limite de matriz de 10 pés, que não exigia nenhum equipamento adicional se os inversores pudessem ser mantidos dentro dessa zona. No entanto, para todos os condutores CC fora do limite de 10 pés, foram necessários equipamentos adicionais, como seccionadoras de passagem.

Em 2017, o NEC aumentou o requisito para um limite de 1 pé, exigindo o uso de equipamento adicional. A indústria não tinha soluções ideais para este requisito na altura, mas teve de reagir às alterações do código. A única solução para isso foi o uso do MLPE.

As mudanças no código NEC tiveram um impacto significativo no mercado de inversores e na forma como os sistemas foram projetados e instalados. A participação de mercado de inversores em energia solar residencial mudou significativamente de inversores string para sistemas baseados em MLPE (microinversores e otimizadores) de 2013 a 2019, de acordo com o Wood Mackenzie PV Leaderboard.

À medida que enfrentamos outra mudança de código que está por vir, é hora de fazer uma pausa e questionar se os requisitos que implementamos até agora estão realmente cumprindo sua missão.

Um ponto de preocupação é se 80 V é realmente uma tensão segura. A OSHA define 50 mA como uma corrente potencialmente letal, que pode acontecer a 80 V dependendo do caminho da corrente através da pele ferida. Dado que os bombeiros também usam uma quantidade significativa de equipamentos de proteção individual (EPI), isso é muito improvável. Portanto, embora seja verdade que 80 V é mais seguro, o benefício é questionável depois de levar em consideração 1) EPI de bombeiro e 2) os pontos de falha adicionais introduzidos pelos próprios componentes de desligamento rápido.

O desligamento rápido dos componentes do sistema pode causar eventos térmicos, tornando os sistemas menos seguros, resultando em uma maior frequência de necessidade de bombeiros no local. Simultaneamente, os relatos da mídia sobre eventos térmicos possivelmente relacionados a dispositivos de desligamento rápido (RSD) e conectores fotovoltaicos aumentaram. Na HelioVolta, como auditor terceirizado, vimos evidências disso em nossas avaliações de integridade do sistema. As fotos ao longo deste artigo são apenas uma pequena amostra dos problemas que comumente vemos.