Standardy montażu instalacji fotowoltaicznych na rynku USA
Dzisiejszy wpis chciałbym poświecić na omówienie standardów panujących na rynku USA. Dlaczego? Ponieważ instalacje fotowoltaiczne obecne są na tamtym rynku już kilkadziesiąt lat, to co jest stosunkową nowością w Polsce sprawdza się na zachodzie już tak długo, że zostały opracowane pewne standardy montażu, które mają za zadanie zapewnić jeszcze dłuższą żywotność oraz wydajność instalacji oraz bezpieczeństwo elektryczne oraz przeciwpożarowe, a PREMIUM ZENERGY wzoruje się na praktykach stosowanych za ocenem i dlatego temu tematowi dedykowany jest ten dzisiejszy wpis.
Poniżej omówimy najważniejsze aspekty związane z instalacją systemów PV w USA, bazując na aktualnych wytycznych.
Kodeks Elektryczny (National Electrical Code - NEC)
Jednym z najważniejszych dokumentów regulujących montaż systemów fotowoltaicznych w USA jest Kodeks Elektryczny NEC, który jest aktualizowany co trzy lata przez National Fire Protection Association (NFPA). Kodeks NEC jest podstawą dla przepisów lokalnych i stanowych, a jego głównym celem jest zapewnienie bezpieczeństwa instalacji elektrycznych, w tym instalacji fotowoltaicznych.
Aktualne wytyczne NEC dotyczące systemów PV obejmują:
- Sekcja 690 – zawiera szczegółowe wymagania dotyczące projektowania, montażu, ochrony i obsługi systemów PV.
- Ochrona przeciwpożarowa – od wersji NEC 2017, wymaga się, aby systemy PV były odpowiednio zabezpieczone przed ryzykiem pożarowym. Zabezpieczenia te obejmują wyłączniki prądu stałego (DC) i wyłączniki obwodów pożarowych.
- Zabezpieczenie przed przepięciami – obowiązkowe jest stosowanie odpowiednich urządzeń chroniących instalację przed przepięciami.
- Ograniczenia długości przewodów DC – aby zminimalizować ryzyko pożaru, przewody DC powinny być jak najkrótsze.
American Society of Civil Engineers (ASCE)
ASCE opracowało standardy budowlane dla montażu paneli fotowoltaicznych, szczególnie w kontekście wytrzymałości strukturalnej. Standard ASCE 7 dotyczy obciążeń wiatrem, śniegiem i innymi warunkami atmosferycznymi, które mogą mieć wpływ na instalacje dachowe oraz naziemne.
- Obciążenie wiatrem – szczególnie ważne w rejonach zagrożonych huraganami, takich jak Floryda. Panele muszą być zamocowane zgodnie z lokalnymi przepisami budowlanymi, aby zapobiec ich uszkodzeniu lub zerwaniu z powierzchni dachu.
- Obciążenie śniegiem – w rejonach o wysokich opadach śniegu, jak na przykład na północnym wschodzie USA, montaż paneli musi uwzględniać obciążenia związane z nagromadzeniem śniegu na panelach.
Zasady montażu konstrukcji i wsporników
Systemy montażowe muszą spełniać określone normy inżynieryjne. Typowe systemy montażowe na rynku USA obejmują instalacje dachowe, naziemne oraz systemy zintegrowane z budynkiem (BIPV). Należy spełnić następujące wymogi:
- Instalacje dachowe – panele muszą być instalowane w sposób, który nie narusza integralności dachu. Systemy montażowe powinny być mocowane bezpośrednio do konstrukcji dachowej, aby zapewnić trwałość i bezpieczeństwo, oraz muszą uwzględniać wentylację i możliwość usuwania śniegu.
- Instalacje naziemne – wsporniki i konstrukcje muszą być zakotwiczone w gruncie w sposób, który zapewni stabilność systemu, zwłaszcza w rejonach narażonych na ekstremalne warunki atmosferyczne.
- BIPV – w przypadku paneli zintegrowanych z budynkiem, montaż musi spełniać standardy zarówno budowlane, jak i elektryczne.
Certyfikacje sprzętu i komponentów
Wszystkie komponenty używane w systemach PV na terenie USA muszą być certyfikowane przez Underwriters Laboratories (UL). Przykładowe standardy certyfikacji to:
- UL 1703 – dotyczy bezpieczeństwa paneli fotowoltaicznych.
- UL 1741 – określa standardy dla falowników, kontrolerów ładowania i innych urządzeń konwertujących energię.
Zgodność z normami UL jest wymagana przez NEC i lokalne przepisy, a także stanowi standard przemysłowy zapewniający jakość i bezpieczeństwo produktów.
Ochrona przeciwpożarowa i bezpieczeństwo strażaków
Przepisy przeciwpożarowe są ściśle związane z montażem systemów PV. Od 2015 roku większość stanów przyjęła przepisy nakładające obowiązek zapewnienia dostępności dachów dla strażaków. Oznacza to, że:
- Odległości między panelami – instalacje dachowe muszą pozostawić odpowiednie przestrzenie wokół paneli, aby umożliwić bezpieczny dostęp dla ekip ratunkowych.
- Systemy szybkiego odłączania – wprowadzono wymóg instalacji systemów, które umożliwiają szybkie odcięcie zasilania na poziomie modułów, co ma na celu zwiększenie bezpieczeństwa pracy strażaków w trakcie gaszenia pożaru.
Certyfikacja instalatorów i wymogi szkoleniowe
Zgodnie z amerykańskim prawem, instalacje PV muszą być wykonywane przez certyfikowanych instalatorów. North American Board of Certified Energy Practitioners (NABCEP) oferuje programy certyfikacji dla specjalistów, które są uznawane w całym kraju. Certyfikacja NABCEP gwarantuje, że instalator posiada odpowiednią wiedzę teoretyczną i praktyczną, co jest kluczowe dla zapewnienia wysokiej jakości montażu.
Lokalne przepisy i wymogi pozwoleniowe
W USA obowiązują również lokalne przepisy, które mogą różnić się w zależności od stanu lub miasta.
W wielu rejonach konieczne jest uzyskanie odpowiednich pozwoleń budowlanych i elektrycznych przed przystąpieniem do montażu systemu PV.
Lokalne przepisy mogą również nakładać dodatkowe wymogi dotyczące ochrony środowiska, takich jak minimalne odległości od terenów chronionych czy wymogi estetyczne.
Reasumując:
Kluczowe dokumenty, takie jak NEC, ASCE oraz certyfikaty UL, stanowią podstawę dla wytycznych dotyczących projektowania i montażu. Przestrzeganie tych norm jest niezbędne, aby zapewnić zgodność z przepisami, a także zyskać zaufanie klientów i operatorów sieci elektrycznych.
