Solcelleteknologi og brannsikkerhet

• Bruken av solcelleteknologi er i stor vekst i Norge. I denne studien er branntekniske utfordringer ved bruk av solcelleteknologi undersøkt, med hensyn på brannstart, brannspredning og brannslokking. Studien danner et kunnskapsgrunnlag for å ivareta brannsikkerheten under montering, drift og under slokkeinnsats, samt for å utforme et enhetlig og tydelig regelverk. Resultatene fra studien viser:Brannstart: Solcelleinstallasjoner inneholder mange koblingspunkt, som kan være potensielle tennkilder, og en liten mengde brennbare materialer. Dermed er det som trengs til stede for å starte en brann. Det er viktig at alle kontaktpunkter i solcelleinstallasjonen er robuste og tåler den påkjenningen de blir utsatt for gjennom sin levetid uten at det oppstår dårlig kontakt som kan føre til brann.Brannspredning: For utenpåmonterte solcellemoduler er det ofte en åpen luftspalte mellom modul og bygning. Dersom det er en brann i denne luftspalten, vil varmen kunne bli akkumulert, noe som kan føre til raskere og større brannspredning enn om bygningsoverflaten ikke hadde vært tildekket. I fullskalaforsøk med solcellemoduler montert på tak spredte brannen seg under hele arealet som var dekket av moduler, men stoppet da den nærmet seg kanten av dette arealet. Dette illustrerer viktigheten av at områder med solceller utenpå en bygning blir seksjonert for å unngå brannspredning. Eventuelt kan det benyttes mindre brennbare materialer på taket under solcellemodulene for å motvirke den økte varmepåkjenningen som solcellemodulene gir. Luftspalten mellom modul og bygning kan potensielt også gi endringer i luftstrømningen langs bygget, som igjen kan påvirke brannspredningen.Brannslokking: Brannvesenet har behov for informasjon om det er solcelleinstallasjon i bygget og hvilke deler av det elektriske anlegget som kan være spenningssatt. Under slokkeinnsats må brannvesenet ta hensyn til berøringsfare, og fare for at det kan oppstå lysbuer og andre feil som kan føre til nye antennelsespunkt. Ferskvann kan brukes som slokkemiddel, dette må spyles fra minimum 1 meters avstand med spredt stråle og minimum 5 meters avstand med samlet stråle. Solcellemoduler kan komplisere brannslokking ved at de danner en fysisk barriere mellom brannvesenet og brannen, samt fordi det må tas hensyn til plassering av spenningssatte komponenter. Når disse punktene er tatt høyde for, bør ikke utenpåmonterte solcelleinstallasjoner være et problem.Videre arbeid: For utenpåmonterte solcelleinstallasjoner, er det lite forskning på vertikal montering (på fasader), og hvordan en eventuell endret branndynamikk kan påvirke brannspredning og slokking. Videre er det i dag økende bruk av bygningsintegrerte solcelleinstallasjoner, noe som gir mange mulige nye utfordringer for brannsikkerheten og for regelverk, ettersom solcellen da er en del av bygningskroppen, samtidig som den er en elektrisk komponent. Tysk statistikk tyder på at brannrisiko for slike installasjoner kan være større enn for utenpåmonterte solcelleinstallasjoner, og dette vil det derfor være viktig å undersøke nærmere.

• The use of photovoltaic (PV) technology in Norway is increasing. In this study, fire safety challenges of PV technology are studied. Fire ignition, fire spread and fire extinguishing are investigated. The study forms a knowledge base for safeguarding fire safety during assembly, operation and during firefighting efforts, and to form unified and clear regulations. The results show:Fire ignition: PV installations contain many electric connections which can be potential ignition sources, as well as a small volume of combustible materials. These provide everything needed to initiate a fire. It is important that all connections in a PV installation are robust and can withstand the stress they are exposed to throughout their lifetime, without causing malfunction that could cause a fire.Fire spread: For building attached photovoltaics, there are cavities between the module and the building. If there is a fire in this cavity, the produced heat could be trapped, which could lead to a more rapid and extensive fire spread than if the building surface were uncovered. In large scale tests with PV modules mounted on a roof covering, the fire spread under the whole area covered with modules, but stopped when approaching the edge. This demonstrates the importance of sectioning when mounting PV installations, to avoid fire spread to the whole roof. An option is to use materials with limited combustibility as roof covering below the PV module, to withstand the increased heat exposure from the PV modules. The cavity between module and building could potentially also alter the air flow along the building, which in turn could affect the fire spread.Firefighting: Firefighters need information on whether there is a PV installation in the building, and where there are electrical components. During firefighting efforts, the fire service must consider the danger of direct contact, and danger of arcs and other faults that could lead to new ignition points. Fresh water can be used as an extinguishing agent. This must be applied from at least 1 meter distance with spread beam and at least 5 meters distance with a focused beam. PV modules can complicate fire extinguishing as they represent a physical barrier between the fire fighter and the area to extinguish, and by creating areas which should be avoided due to danger of components with voltage. When these points are considered, building attached photovoltaics should not be a problem.Further work: For building attached photovoltaics, there is little research on vertical mounting (on facades), and on how changed fire dynamics could affect fire spread and extinguishing. Also, today there is an increasing use of building integrated photovoltaics, which could potentially give many new challenges for fire safety and for regulations, as these are a part of the building and at the same time electrical components. German statistics indicate that there is an increased fire risk for these types of installations, compared to building attached photovoltaics, making this an important focus area for further work.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Materialteknik (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Materials Engineering (hsv//eng)

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Naturresursteknik -- Miljöledning (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Environmental Engineering -- Environmental Management (hsv//eng)

NATURVETENSKAP  -- Geovetenskap och miljövetenskap -- Miljövetenskap (hsv//swe)

NATURAL SCIENCES  -- Earth and Related Environmental Sciences -- Environmental Sciences (hsv//eng)

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Annan teknik -- Övrig annan teknik (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Other Engineering and Technologies -- Other Engineering and Technologies not elsewhere specified (hsv//eng)

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Materialteknik -- Annan materialteknik (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Materials Engineering -- Other Materials Engineering (hsv//eng)

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Naturresursteknik -- Annan naturresursteknik (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Environmental Engineering -- Other Environmental Engineering (hsv//eng)

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Samhällsbyggnadsteknik -- Arkitekturteknik (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Civil Engineering -- Architectural Engineering (hsv//eng)

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Samhällsbyggnadsteknik -- Annan samhällsbyggnadsteknik (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Civil Engineering -- Other Civil Engineering (hsv//eng)

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Samhällsbyggnadsteknik -- Husbyggnad (hsv//swe)

ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Civil Engineering -- Building Technologies (hsv//eng)

Nyckelord

Fire

Safety

Solar cell

PV cell

Photovoltaic cell

Solar photovoltaic cell

inverter

PV installation

PV module

PV array

PV string

regulations

Brann

sikkerhet

solcelle

solcelleinstallasjon

solcellemodul

solcellematrise

solcellestreng

vekselretter

regelverk

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

rap (ämneskategori)