Branden in PV-systemen mogelijk verergerd door opening tussen zonnepanelen en daken
Dec 13, 2022
Rise Fire Research AS, een instituut in Noorwegen, heeft een reeks experimenten uitgevoerd waaruit blijkt dat de afstand tussen zonnepanelen en dakoppervlakken een cruciale factor kan zijn bij branden in PV-systemen.
"We hebben geen enkele ideale afstand tussen het dak en de PV-modules gevonden die de verspreiding van brand kan voorkomen", vertelde onderzoeker Ragni Fjellgaard Mikalsen aan pv magazine. "Maar we hebben gezien dat de spleetafstand een van de vele parameters is die de branduitbreiding beïnvloeden."
De wetenschappers zeiden dat de windsnelheid en de grootte van de luchtspleet de ontwikkeling van branden in de ruimte tussen zonnepanelen en de onderliggende dakconstructies kunnen beïnvloeden. Ze keken ook naar hoe branden fotovoltaïsche systemen kunnen beïnvloeden op echte, hellende daken in Noorwegen. Ze voerden in 2021 29 experimenten uit in de faciliteit van het instituut in Trondheim.
De onderzoeksgroep identificeerde een verband tussen de grootte van de opening tussen een dakoppervlak en de modules, en bepaalde hoe groot een eerste brand zou moeten zijn om de brand te verspreiden en groter te maken.
"Deze en andere experimenten wijzen erop dat een grotere spleetafstand de vlamvoortplanting vermindert, maar andere parameters, zoals helling, ontstekingsbron, brandbare materialen kunnen ook de branddynamiek in de luchtspleet beïnvloeden", zei Fjellgaard Mikalsen.
Hij beweerde dat er geen testmethoden of normen zijn die goed rekening houden met de wisselwerking tussen PV-modules en bouwoppervlakken.
"De testmethoden voor bouwmaterialen omvatten niet de mogelijkheid om PV-modules toe te voegen, en de testmethoden voor PV-modules houden geen rekening met het bouwoppervlak waarop ze moeten worden geïnstalleerd", zei hij. "Voor het bouwen van geïntegreerde PV-modules moeten de modules voldoen aan zowel de voorschriften voor bouwmaterialen als als elektrische installatie."
Hij zei dat de modules zijn getest volgens een van de vier Europese testmethoden die worden vermeld in CEN/TS 1187, maar merkte op dat deze testmethoden niet bijzonder geschikt zijn om PV-modules te testen.
"De Amerikaanse testnorm UL 1703 / UL 61730 bevat enkele brandtesten waarbij de combinatie van dakbedekkingsmateriaal en PV-installatie wordt behandeld", zei hij. "Deze zijn gebaseerd op de test voor dakbedekkingsmaterialen UL 790 waarbij het dak wordt blootgesteld aan een externe vlam."
De wetenschappers zeiden dat toekomstige normen voor Noorse PV-installaties op Europees niveau, en bij voorkeur wereldwijd, geharmoniseerd moeten worden.
"In het ideale geval zouden de testnormen rekening moeten houden met de interacties tussen het gebouwoppervlak en de PV-modules en de systemen op voldoende grote schaal moeten testen om de belangrijke details van het gebouwoppervlak, het bevestigingssysteem en de PV-modules te omvatten", aldus Fjellgaard Mikalsen. "Om de brandprestaties van verschillende combinaties van dakbedekkingsmaterialen, bevestigingssystemen en PV-modules te kunnen documenteren, zou een gestructureerd classificatieschema kunnen worden ontwikkeld.
Een vergelijkbaar onderzoek, gepubliceerd door de Universiteit van Edinburgh en de Technische Universiteit van Denemarken, liet vergelijkbare resultaten zien. De wetenschappers analyseerden de branddynamiek en vlamverspreiding op het substraat onder panelen. Ze concludeerden dat hoe korter de afstand tussen de panelen en het dak, hoe groter de kans op grotere en meer destructieve branden.
