Subskrybuj nas na Youtube
Wzrost globalnej mocy instalacji fotowoltaicznej wiąże się ze zwiększonym ryzykiem pożarów. Dla mieszkańców największym zagrożeniem jest rozproszenie dymu i jego przeniknięcie do budynku z uwagi na obecność toksycznych substancji. Okazuje się, że kąt nachylenia dachu decyduje o tym, ile czasu mają domownicy na ucieczkę. W najgorszym przypadku są to jedynie 4 minuty.
Aby sprawdzić zależność między kątem nachylenia dachu a szybkością dyspersji dymu spowodowaną pożarem paneli fotowoltaicznych, naukowcy z Kanady i Japonii przeprowadzili pewien eksperyment. Stanowi on ważne uzupełnienie luki badawczej, ponieważ istnieje zaledwie kilka badań analizujących przyczynę pożarów fotowoltaiki.W 2022 roku na świecie odnotowano ponad 34 tysięcy pożarów związanych z energią słoneczną.
Pożary fotowoltaiki. Te rodzaje dachów są najbardziej niebezpieczne
Choć eksperyment został przeprowadzony na małą skalę, dostarcza cennych informacji. Badacze wykorzystali miniaturowy model typowego domu w Quebecu w skali 1:15. Umieścili go w tunelu aerodynamicznym. Z uwagi na to, że nie jest on odporny na ogień, jako substytut dymu wykorzystali hel. Ich celem było określenie tego, jaki wpływ na rozprzestrzenianie się dymu ma interakcja między wiatrem a pożarem paneli słonecznych. Pod uwagę wzięli kąt dachu, szybkość uwalniania ciepła HRR oraz prędkość napływającego wiatru.
Modele domów miały dachy z kątem nachylenia wynoszącym 0 stopni, 15 stopni, 30 stopni, 45 stopni i 60 stopni. Podczas eksperymentu sprawdzono reakcję dymu w przypadku trzech różnych prędkości wiatru oraz określonych szybkości wydzielania ciepła. Gdy porównano wyniki, okazało się, że najbardziej niebezpieczne są dachy z kątem nachylenia poniżej 45 stopni. W tym przypadku mieszkańcy mają zaledwie 4 minuty, aby opuścić dom.
Dym stwarza poważne zagrożenie dla domowników
Trzy razy więcej czasu na ucieczkę, bo 12 minut, zapewniają dachy z nachyleniem 45 i 60 stopni. Dlaczego szybka ewakuacja jest aż tak istotna? Wyniki innych badań jasno pokazują, że palące się instalacje fotowoltaiczne powodują dym, który zawiera toksyczne gazy metaliczne, w tym arsen, kadm, ołów i selen. Może on łatwo przedostać się do pomieszczeń poprzez otwory wentylacyjne.
Najgorsze jest to, że dym rozprzestrzenia się bardzo szybko i równomiernie w całym budynku. Podczas ewakuacji nie sprawdzi się zatem strategia niskiego trzymania nad ziemią. Jedynie większa prędkość wiatru napływającego może ograniczyć dyspersję. Czynnikiem powodującym silniejszą infiltrację jest z kolei wyższy HRR. Badacze twierdzą, że pożary fotowoltaiki są bardziej niebezpieczne niż zwykłe. Dym rozprzestrzenia się bowiem dużo szybciej, tak samo jak uwalnianie ciepła.
Biorąc pod uwagę wszystkie te kwestie, uwzględnienie szybkości uwalniania ciepła wydaje się być jednym z ważniejszych czynników, jakie trzeba wziąć pod uwagę podczas wybierania instalacji fotowoltaicznej. Osoby, które planują budowę domu i montaż paneli, powinny także zdecydować się na dach z kątem większym niż 45 stopni. Ważne jest również to, aby układ budynku pozwalał na ewakuację w czasie krótszym, niż 4 minuty.
Artykuł opisujący dokładny przebieg badania został opublikowany w styczniu 2024 roku w czasopiśmie naukowym Journal of Building Engineering.
