Hírek

Napelempanelek – Hogyan viselkednek tűz hatására?
2023. március 10. 10:30
Hogyan viselkednek egy tűzeset hatására a napelempanelek? Mennyire képesek ellenállni a tűz hatásainak? Egy tartószerkezet alatti tűz esetén bekövetkezhet-e továbbterjedés a többi napelempanelre. Ezt vizsgálták a Mátrai Erőmű visontai telephelyén található napelem parkban. Milyen eredményekre jutottak?

Magas hőmérsékletnek kitett panel viselkedése

Kísérlet során tálcatüzet alkalmaztak. Két panelt használtak, melyből az egyik ép, a másik sérült (pókhálós szerkezetű) felületű volt.

 
Tűz a napelem alatt – Magas hőmérséklet

A hőkamera felvételén jól látható, hogy a baloldalon elhelyezett sérült szerkezetű napelem kevésbé bírt ellenállni a hőterhelésnek.


Sérült napelem – kisebb ellenállás

A baloldali panelen jól látható az átégés helye. Az átégés a sérült felületű panel kb.: 150 °C hőmérsékletnél történt. Jobb oldali panel nem sérült, tovább bírta a hőterhelést.

 
Átégett és nem sérült elem

Az épp felületű panel jobban ellenállt a tűz terjedésének, de már 300 °C környékén megkezdődött a napelemek fizikai károsodása. Ezt igazolja az M1 ponton mért hőmérséklet (267,8 °C).


300 °C kezdődik a panel fizikai károsodása

Az átégés a törött panelnél 150 °C, a sérülésmentes panelnél 500 °C hőmérsékletnél következett be.

Látható, hogy a fizikai sérülést szenvedett panel hőmérséklet emelkedésnek kitett felülete, kevésbé állt ellen az emelkedő hőhatásnak.


Teljes összeomlás 500 °C körül

A sérülésmentes panel teljes összeomlása 500 °C körül történt, akkor teljesen összeszakadt és megsemmisült. A leeső részek táplálták a tüzet. A napelemek stabilitását és rögzítését szolgáló fémkeret a magas hőmérséklet ellenére sem károsodott, csak csekély mértékben deformálódott.

 

Napelem szabályozott hevítése

Utolsó mozzanatként a napelem gázégővel történő hevítését végezték ugyancsak kettő panelből álló szerelt állványon, ahol az egyik ép, a másik törött felülettel rendelkezett.


Hevítés hatása a napelemre

Elsőként a repedezett felülettel rendelkező napelempanel hevítését kezdték el, melynek felületén már rövid idő alatt nagy kiterjedésű károsodás mutatkozott.

Feszültségszint

  • hevítés előtt:               23,8 V
  • 1 perc hevítés után:    18,5 V
  • 2 perc hevítés után:    23,0 V
  • 3 perc hevítés után:    7,4 V

Az ép üvegfelülettel rendelkező napelem hevítésekor azt tapasztaltuk, hogy 8 perc hevítés után sem tört össze, csak a lánggal közvetlenül hevített helyen olvadt meg. A feszültség folyamatosan mérhető volt a panel kapcsain, ezáltal az áramütés veszélye továbbra is fennállt.

 

Beavatkozási következtetések

1. A panelek alatti tűz esetén az átégés

  • a törött üvegű panel 150 oC-nál,
  • az ép üvegű panel pedig 500 oC-nál következett be;
  • azonban a tűz az egyik panelről a másikra nem terjedt tovább.

2. A kialakításából adódóan a panel hátlapja hőhatására gyorsan megolvadt és csepegett, de a földre lecseppenve az égés rövid idő alatt megszűnt, az alatta lévő vegetációt nem gyújtotta meg.

3. Nagyobb mennyiségben történő lefolyás esetén a tálcába esve növelte a tálcatűz intenzitását, de a közvetlenül mellette lévő panel felületére a tűz ennek ellenére sem terjedt át.

 

A bejegyzés a Rescue Security & Safety VI projekt része, melynek összefoglaló oldala itt található meg.