A tűzbiztonsággal kapcsolatos tervezést kutatók igazolták, hogy az ipari napelem modulsorok és a lapos háztetők közötti hézag döntő tényező a tűzesetek kockázatának csökkentésében. Kísérletekkel sikerült megállapítani azt a kritikus hézag méretet, amely alatt a lángok terjedésének sebessége jelentősen megnő.
A napelem modulok és a telepítésük alapjaként a kereskedelmi rendszereknél rendszerint rendelkezésre álló lapostetők közötti rés kulcsfontosságú abból a szempontból, hogy mennyire komoly tűzeset következhet be.
Kép: Edinburgh-i Egyetem
Az Edinburgh-i Egyetem és a Dán Műszaki Egyetem kutatói olyan kísérleteket folytattak, amelyek igazolták, hogy a kereskedelmi létesítményeken elhelyezett napelem rendszereknél a napelem modulok és a lapostető közötti rés döntő jelentőségű tényező a tűzesetekkel járó balesetek mértékének meghatározásában.
A tudósok elemezték a tűz dinamikáját és a lángterjedést a panelek alatti anyagon, és arra a következtetésre jutottak, hogy minél rövidebb a panelek és a tető közötti távolság, annál nagyobb a valószínűsége a komolyabb és súlyosabb pusztítással járó tüzek kialakulásának.
Mivel a kereskedelmi forgalomban kapható legtöbb szolár modul nem éghető anyagokból készül, a kutatók véleménye szerint a tűzkockázat-becsléseknek nem csak a fokozott tűzterhelést és a gyulladás lehetőségét kell figyelembe venniük, hanem a tető szerkezetétől függően eltérő tűzdinamikákat is.
Hőáram
A tudósok azt mondják, hogy valójában a napelem panelek éghető része által hozzáadott energia jelentéktelen az eszközből származó összes visszasugárzott hőáramhoz képest – ahhoz az energiához, amely a visszaverődés és a felgyülemlett füst miatt jut vissza a tűzhöz. Ez az energia felelős a tüzeknek az egész tetőre való szétterjedéséért.
„Számításba véve a panel által kibocsátott energia miatt létrejövő alacsony többlet hőáramot, a megnövekedett hőáramért okolható jelenség az elhajló lángból jövő visszasugárzás” – jegyezték meg a tudósok. „A tűzbiztonsággal kapcsolatos tervezés területén dolgozó kutatóként próbáljuk tudatosan tisztázni az új építési módszerekkel és új technológiákkal kapcsolatos összes kockázatot, akár lítium-ionos akkumulátorokról, akár új szigetelőanyagoktól vagy napelemes rendszerekről van szó.”
Lanyha érdeklődés az iparág részéről
„Összességében úgy tűnik, hogy a napelem ágazat csak mérsékelten érdeklődik kutatásunk iránt, amit sajnálatosnak tartunk, mivel a fokozottabb együttműködés eredményesebb kutatást tenne lehetővé, és ezzel lerövidülne az átfogó megértéshez és a probléma megoldásához vezető út” – mondta Jens Steemann Kristensen, a Tűz által indukált visszasugárzás lapostetőkön elhelyezett fotovoltaikus elemk alatt (Fire‐induced reradiation underneath photovoltaic arrays on flat roofs) című tanulmány társszerzője, amely a Wiley Online Könyvtárban került közzétételre. „Például” – tette hozzá Kristensen – „a kutatások egy részét hátráltatja a kísérletekhez használható napelem modulok állandó hiánya.”
A kutatók azt nyilatkozták a pv magazine számára, hogy a megfelelő tetőszigetelő fóliák használata – a napelemek kedvezőbb geometriájú telepítésével kombinálva – jelentős mértékben csökkentheti a tűz terjedését az ilyen elemsorozatok alatt.
„Bár maguk a napelem modulok nem égnek, lehetővé teszik a lángok drasztikus terjedését a tetőszigetelő fólián, mivel a tetőszerkezetet érő kombinált hőáram meghaladja a kritikus hőáramot, ami az új anyag meggyulladása révén bekövetkező folyamatos égéshez szükséges hőáram” – közölte a szerző. „Így amikor kombinálják az egyes vizsgálati módszereknek eleget tevő anyagokat, akkor az alkotórészek között kölcsönhatás módosíthatja az egész rendszer viselkedését, és megkerülheti a normál kereskedelmi tetők építésére vonatkozó biztonsági óvintézkedéseket.”
Nagyobb hézag, magasabb költség?
Kristensen elfogadta, hogy a modulok alatti hézag növelése emelheti a telepítési költségeket, de szerinte az eltérés nem lehet jelentős.
„További problémakörök az esztétika, és a szélterhelés hatása” – jelezte. „Górcső alá veszünk minden elképzelhető csökkentését célzó módszert, de az átfogó kérdés magának a tetőnek a viselkedése. Az épület héjazatának kulcsfontosságú elemei a tetőszigetelő fólia és a közvetlenül alatta fekvő [az alatti] szigetelőanyag, és ebből következően kulcsfontosságúak a lángok ingatlanba történő függőleges bejutásának [megelőzésében].
Kristensen hozzátette, hogy további kutatások szükségesek annak megértéséhez, hogy a tetőfedő anyagok hogyan reagálnak a hőáram hatására, illetve hogy a panelek megemelt helyzete és dőlésszöge hogyan módosítja a hőáramot és ennek következtében a tüzet. A kutatócsoport vizsgálta a szél befolyását is a tűz terjedésére.
Forrás: pv-magazine
