Incêndios Solares Fotovoltaicos: 3 Causas Principais e Prevenção

Apesar de raros, os incêndios em sistemas fotovoltaicos precisam ser estudados e prevenidos, uma vez que podem causar não apenas a perda do investimento, mas danos ao edifício e à vida das pessoas que habitam ou frequentam a edificação. Os painéis raramente pegam fogo por conta própria, mas uma combinação perigosa de mau acabamento e negligência na manutenção pode causar problemas que eventualmente culminam em incêndios elétricos no telhado ou no inversor.

Um grupo de engenheiros e inspetores da empresa australiana GCES, que atua com engenharia, educação e consultoria em energia solar, inspecionou mais de 10.000 sistemas fotovoltaicos conectados à rede desde 2012 e concluiu que existem três causas principais de incêndios.

Causa 1 – Entrada de água nos isoladores CC

Os isoladores CC, especialmente aqueles localizados no telhado, proporcionam segurança aos trabalhadores de campo ao permitir a desconexão do sistema diretamente no arranjo fotovoltaico, mas são uma causa comum conhecida de incêndios em geradores solares. Isso porque os isoladores de telhado estão mais expostos aos elementos naturais, como vento, água, poeira, calor e frio, ficando mais propensos a danos e deterioração. Eles também costumam ficar escondidos, sendo muitas vezes ignorados durante procedimentos de manutenção até que seja tarde demais.

Sem uma instalação adequada para manter a proteção IP dos invólucros do isolador, a água pode entrar e se acumular, causando a corrosão dos terminais e, no caso de inundação, o comprometimento dos componentes internos. Quando o isolador conduz corrente nesse estado, ocorre maior resistência nos pontos corroídos, gerando uma junta quente, que pode, eventualmente, pegar fogo.

Figura 2: Evidência de corrosão em um terminal isolador. | Figura 3: Imersão parcial do isolador, com corrosão evidente em verde e marrom. | Figura 4: Conduíte não colado e caindo do adaptador. O conduíte deve ser colado para garantir estanqueidade e firmeza na conexão.

Confira, a seguir, algumas causas da entrada de água em isoladores CC:

1. Conduíte não colado: Isso permite que a água penetre lentamente no ponto de conexão. Também pode gerar um movimento que resulta na queda do conduíte, criando um ponto de penetração. A recomendação é que as entradas do conduíte sejam todas bem seladas, inclusive com a utilização de tampas para entradas não utilizadas.

2. Parafusos não vedados: Isso pode permitir que a água penetre lentamente do outro lado do parafuso.

Figura 5: Acúmulo de umidade e corrosão evidente em um parafuso que não foi vedado por tampa ou silicone. | Figura 6: Prensa-cabo de orifício único usado para vários cabos. | Figura 7: Furo na lateral sem vedação adequada.

3. Uso de prensa-cabos inadequados: Na instalação, para acomodar os cabos que entram nos conduítes, não devem ser usados prensa-cabos de orifício único, mas com vários orifícios. Buracos extras que não são usados devem ser devidamente tampados.

4. Furação inadequada de invólucros: Fazer furos em um invólucro sem selá-los com produtos específicos pode levar à infiltração de água. Furos feitos em qualquer lugar diferente da face inferior do invólucro resultam em risco maior de gotejamento nos componentes e acúmulo de água internamente.

5. Torque inadequado dos parafusos: Apertar demais um parafuso pode levar a rachaduras. Parafusos soltos, por sua vez, podem resultar em vedação inadequada. Ambos os casos acontecem porque as configurações de torque do fabricante não foram seguidas, permitindo a infiltração de água.

Figura 8: Parafusos soltos, causando vedação inadequada da tampa. | Figura 9: Um parafuso apertado demais, causando danos ao invólucro. | Figura 10: Torque sendo verificado em um terminal. Certifique-se sempre de ter apertado todas as suas conexões de acordo com as especificações do fabricante.

Causa 2 – Terminações e juntas dos cabos

Os terminais e outras conexões precisam ser devidamente apertados para que a corrente flua corretamente. Quando as configurações de torque não são seguidas ou as conexões ficam soltas, podem ocorrer juntas quentes. O calor pode derreter o plástico ao redor dos cabos e provocar um incêndio.

Também deve ser dada atenção especial ao comprimento e à localização dos cabos no gabinete para evitar beliscões e danos aos mesmos.

Figura 11: Cabo CC preso pela tampa do invólucro. | Figura 12: Evidência de dano por calor no ponto de conexão entre conectores diferentes. | Figura 13: Borne de aterramento rígido instalado contra a parte inferior do módulo.

É importante lembrar que cada plugue e tomada também é uma conexão e que conectores soltos, ou a junção de conectores de marcas e modelos diferentes, também podem resultar em juntas quentes no telhado.

Causa 3 – Módulos danificados

Os módulos solares são testados para suportar várias condições. No entanto, danos aos módulos podem causar rachaduras internas que não são facilmente visíveis. Microfissuras podem levar a pontos de acesso na célula e resultar em incêndios. Confira algumas causas de rachaduras e microfissuras na célula:

• Módulo esmagado por bola de tênis ou grazino, por exemplo.
• Terminais de aterramento instalados contra a superfície traseira, causando abrasão.
• Pessoas andando sobre os módulos.

Figura 14: Evidência de danos na parte frontal do módulo. As trincas são pontos de alta resistência na célula e podem levar a pontos quentes. | Figura 15: Degradação celular e ponto quente de rachadura no módulo. | Figura 16: Acúmulo de vegetação sob os painéis devido à nidificação de pássaros. Protetores de calha podem ser instalados ao redor dos módulos para evitar o acúmulo de detritos e o acesso da fauna.

Também podem ocorrer danos devido à delaminação da folha traseira do módulo, causando a entrada de água no próprio painel e um curto-circuito da corrente do módulo para o terra. Isso geralmente não causa incêndio; no entanto, reduz a saída do sistema e torna o telhado perigoso.

Prevenção

Os incêndios solares são muitas vezes resultantes de uma série de erros e descuidos. Mais comumente, o risco existe porque não foram tomados, durante a instalação, os cuidados necessários para impedir a entrada de água. O incêndio começa quando o problema da infiltração não é detectado precocemente por meio de monitoramento ou inspeções regulares. A severidade dos incêndios pode ser aumentada se houver acúmulo de folhas mortas sob os telhados ou a proximidade da instalação a materiais inflamáveis.

É extremamente importante que integradores se inteirem sobre incêndios fotovoltaicos, por mais raros que sejam, pois podem ser desastrosos não apenas para os proprietários de geradores, mas também por vidas em risco, bem como a reputação do seu negócio de integração.

Felizmente, os incêndios solares são evitáveis. Para grandes projetos, inspeções independentes de terceiros no comissionamento podem ajudar a detectar problemas logo no início. Para geradores de todos os portes, deve haver um plano para inspecionar o sistema a intervalos regulares para garantir que as conexões ainda estejam firmes, a proteção contra entrada de água seja mantida e os detritos nos arranjos sejam reduzidos ao mínimo.

Além disso, certifique-se de acompanhar o desempenho do sistema solar. Isso pode, em alguns casos, apontar problemas antes que aumentem.

Aqui estão algumas dicas para manter os sistemas fotovoltaicos de telhado operacionais e seguros:

• Use em seus projetos apenas equipamentos e acessórios de qualidade, devidamente certificados e com garantias confiáveis. Isso reduzirá a probabilidade de falha.
• Escolha para a instalação apenas profissionais bem treinados e experientes, menos propensos a cometer erros.
• Inspecione regularmente o sistema. Recomendamos uma inspeção um ano após a instalação e as demais a cada 5 anos. Você pode combinar isso com seu cliente através de um contrato de manutenção.
• Limpe abaixo e ao redor dos módulos. O fogo pode se propagar mais rapidamente se houver folhas e outros detritos sob os módulos.
• Não instale os painéis próximo a material combustível.
• Use ferramentas online de monitoramento para detectar e investigar quedas na geração antecipadamente. Geração solar abaixo do esperado pode ser causada por uma junta quente ou um curto-circuito, que reduz a saída do sistema.

Fonte: GSES.com.au