Was ist Solar-Schnellabschaltung und warum ist sie wichtig?

Schnelle Solarabschaltung: Eine Standardanforderung in modernen Solaranlagen

Solarenergiesysteme erfreuen sich in Wohn-, Gewerbe- und Industrieumgebungen immer größerer Beliebtheit. Sie bieten zwar erhebliche ökologische und wirtschaftliche Vorteile, bringen aber auch einzigartige Sicherheitsherausforderungen mit sich – insbesondere bei Notfällen wie Bränden. Eine wichtige Sicherheitsfunktion zur Minderung dieser Risiken ist die Schnellabschaltung. Aber was genau ist das und warum ist es zu einer Standardanforderung in modernen Solaranlagen geworden?

Was ist Solar Rapid Shutdown?

Solar Rapid Shutdown ist ein Sicherheitsmechanismus, der durch elektrische Vorschriften (z. B. den National Electrical Code in den USA) vorgeschrieben ist und die Leiter einer Solar-PV-Anlage schnell stromlos schaltet. Einfach ausgedrückt bietet es Feuerwehrleuten oder Rettungskräften die Möglichkeit, die Solarmodule abzuschalten und das System in einen sicheren Niederspannungszustand zu versetzen. Dies ist von entscheidender Bedeutung, denn selbst wenn der Netzstrom ausfällt, kann eine Solaranlage bei Sonnenschein Hochspannungsstrom erzeugen, was eine erhebliche Stromschlaggefahr für Ersthelfer darstellt, die an oder in der Nähe eines Gebäudes arbeiten.

Die Entwicklung des schnellen Herunterfahrens: NEC 2014 und NEC 2017

Das Konzept vonschnelle Abschaltungwurde mit der NEC-Ausgabe 2014 offiziell in den National Electrical Code (NEC) aufgenommen. Diese anfängliche Anforderung war ein großer Fortschritt für die Solarsicherheit, hatte jedoch Einschränkungen. Die Regelung aus dem Jahr 2014 sah vor, dass Leiter innerhalb einer bestimmten Entfernung von der Solaranlage spannungsfrei geschaltet werden müssen, legte jedoch nicht fest, wie schnell dies geschehen musste oder wie niedrig die Spannung sein musste.

Da der Bedarf an strengeren und wirksameren Sicherheitsmaßnahmen erkannt wurde, wurde der Kodex im NEC 2017 erheblich verbessert. In dieser Version wurden deutlich klarere und strengere Vorschriften für die schnelle Abschaltung festgelegt. Es war erforderlich, dass die gesteuerten Leiter innerhalb von 30 Sekunden nach Einleitung der Schnellabschaltung auf 30 Volt oder weniger reduziert werden. Dadurch wurde ein klarer, messbarer Sicherheitsstandard geschaffen und die Entwicklung anspruchsvollerer Schnellabschaltgeräte vorangetrieben. Diese sich weiterentwickelnden NEC-Vorschriften haben eine schnelle Abschaltung zu einem nicht verhandelbaren Aspekt fast aller neuen Solaranlagen gemacht.

Wie funktioniert die Solar-Schnellabschaltung?

Um die Einhaltung einer schnellen Abschaltung zu erreichen, sind spezielle Hardware und ein gut konzipiertes System erforderlich. Die Kernfunktion besteht darin, die Solaranlage vom Rest des Systems zu isolieren und die Spannung auf dem Dach auf ein sicheres Niveau zu reduzieren. Um dies zu erreichen, gibt es zwei Hauptmethoden, die beide so konzipiert sind, dass sie jederzeit wirksam sind, wenn die Sonne Strom produziert.

1. String-Wechselrichter mit Solar-Schnellabschaltfunktion:

Ein herkömmlicher String-Wechselrichter verbindet mehrere Solarmodule in Reihe (einen „String“). Um den modernen Anforderungen an eine schnelle Abschaltung gerecht zu werden, müssen diese Systeme mit einem speziellen Gerät zur schnellen Abschaltung gekoppelt werden. Dieses Gerät wird typischerweise in der Nähe der Solaranlage auf dem Dach installiert. Wenn die schnelle Abschaltung eingeleitet wird (normalerweise durch Unterbrechen der Wechselstromversorgung des Wechselrichters), empfängt dieses Gerät ein Signal und stoppt sofort den Gleichstromfluss von den Panels, wodurch die Dachverkabelung effektiv stromlos wird.

2. Leistungselektronik auf Modulebene (MLPE):

Die gebräuchlichste und oft flexibelste Lösung ist die Modulebene Leistungselektronik (MLPE). MLPE bezieht sich auf Geräte, die an einzelnen Solarmodulen angebracht oder in diese integriert sind. Es gibt zwei Haupttypen von MLPE, die eine Funktion zum schnellen Herunterfahren bieten:

Mikrowechselrichter: Diese Geräte wandeln Gleichstrom direkt am Panel in Wechselstrom um. Wenn die Wechselstromversorgung unterbrochen wird, schaltet sich jeder Mikro-Wechselrichter automatisch ab und schaltet das entsprechende Panel sofort ab.

DC-Solaroptimierer: Diese Geräte sind mit einem zentralen Stringwechselrichter gekoppelt. Sie konditionieren den Strom von jedem Panel, um die Energieproduktion zu maximieren. Entscheidend ist, dass sie auch mit der erforderlichen Schnellabschaltfunktion ausgestattet sind. Wenn ein Abschaltsignal empfangen wird, stoppt jeder Optimierer die Stromübertragung, wodurch das gesamte Dachsystem sicher wird.

In beiden MLPE-Szenarien ist die Schnellabschaltung direkt in die Ausrüstung integriert und bietet eine robuste und normkonforme Lösung, insbesondere für komplexe Solaranlagen auf Dächern. (Sehen Fonrich Smart Safety Protector um mehr über das Rapid Shutdown System auf Modulebene zu erfahren.)

Warum ist ein schnelles Herunterfahren wichtig?

1. Sicherheit bei Feuerwehrleuten

Während eines Brandes können aktive Solarmodule weiterhin Strom erzeugen, solange sie dem Licht ausgesetzt sind. Dies stellt für Ersthelfer ein ernstes Stromschlagrisiko dar. Ein funktionierendes Schnellabschaltsystem reduziert diese Gefahr erheblich, indem es das System nahezu augenblicklich abschaltet, selbst wenn die Sonne hell scheint.

2. Anforderungen zur Code-Compliance und zur schnellen Abschaltung

Elektrische Sicherheitsstandards, einschließlich des National Electrical Code NEC, sehen jetzt explizite Anforderungen für eine schnelle Abschaltung für die meisten Solarinstallationen auf Dächern vor. Die Regeln haben sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt: NEC 2014 führte das Konzept ein und NEC 2017 verschärfte die Regeln. Für den legalen Betrieb müssen alle Solaranlagen den NECrapid-Abschaltvorschriften entsprechen. Diese Einhaltung der schnellen Abschaltung ist nicht optional; Es handelt sich um eine rechtliche und sicherheitsrelevante Verpflichtung, die durch NEC-Vorschriften durchgesetzt wird.

3. Verbesserte Systemzuverlässigkeit

Über Notfälle hinaus verfügen Schnellabschaltgeräte und Leistungselektronik auf Modulebene (MLPE) häufig über erweiterte Überwachungs- und Diagnosefunktionen. Dies hilft Betreibern, den Zustand und die Leistung ihrer Solarsysteme aufrechtzuerhalten und sicherzustellen, dass sie während der gesamten Zeit, in der die Sonne verfügbar ist, effizient arbeiten.

4. Vertrauen der Öffentlichkeit und der Installateure

Zu wissen, dass eine Solaranlage mit einer zuverlässigen Schnellabschaltfunktion ausgestattet ist, erhöht das Vertrauen bei Hausbesitzern, Unternehmen und Installateuren gleichermaßen. Es versichert ihnen, dass das System unter Berücksichtigung von Sicherheitsaspekten konzipiert ist, was eine breitere Verbreitung der Solarenergietechnologie fördert und die Investition in Solaranlagen schützt.

Abschluss

Solar Rapid Shutdown ist nicht mehr nur eine optionale Ergänzung – es ist ein wesentlicher Bestandteil jedes modernen Solarenergiesystems. Indem es sicherstellt, dass eine Solaranlage schnell und sicher abgeschaltet werden kann, schützt es Leben, sorgt für eine schnelle Abschaltung gemäß den sich entwickelnden NEC-Vorschriften und erhöht die Gesamtsicherheit und Zuverlässigkeit von Solarstromanlagen. Die für diesen Prozess erforderliche Geschwindigkeit und Effizienz erinnern zunehmend an Technologien wie die Intel Rapid Start-Technologie, die eine nahezu sofortige Systemaktivierung ermöglicht. Da Vorschriften wie NEC 2017 und künftige Versionen die Vorschriften zur Schnellabschaltung weiter verfeinern, wird die Bedeutung einer gut konzipierten und ordnungsgemäß installierten Schnellabschaltvorrichtung immer weiter zunehmen und sie zu einem Eckpfeiler der sicheren und verantwortungsvollen Solarenergienutzung machen.

Um mehr darüber zu erfahren, wie Fonrich die Schnellabschalttechnologie in seine Solarlösungen integriert, besuchen Sie die Offizielle Seite von Fonrich oder wenden Sie sich an unser Support-Team.

E-Mail: info@fonrich.com

Web:www.fonrich.com

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