Lắp đặt điện mặt trời mái nhà: Cảnh báo rủi ro cháy nổ hàng triệu gia đình cần biết

Trong bối cảnh điện mặt trời mái nhà ngày càng được lắp đặt rộng rãi tại các hộ gia đình, một nghiên cứu mới từ OFR Consultants – công ty tư vấn phòng cháy chữa cháy và quản lý rủi ro có trụ sở tại Manchester (Anh) – đã đưa ra những cảnh báo quan trọng về nguy cơ cháy nổ tiềm ẩn từ hệ thống pin mặt trời áp mái.

Điện mặt trời mái nhà có thể làm thay đổi động lực học đám cháy

Nghiên cứu của OFR Consultants được thực hiện nhằm đánh giá mức độ mà các hệ thống điện mặt trời lắp trên mái nhà có thể làm thay đổi hành vi và tốc độ lan truyền của đám cháy. Nhóm nghiên cứu đã tổng hợp và phân tích nhiều tài liệu khoa học, đồng thời rà soát các thí nghiệm cháy thực tế để xác định các nguy cơ mới phát sinh đối với kết cấu công trình và công tác chữa cháy.

Kết quả cho thấy, sự tương tác giữa tấm pin mặt trời và vật liệu mái có thể ảnh hưởng đáng kể đến đám cháy. Cụ thể, các tấm pin có thể làm gia tăng bức xạ nhiệt lên bề mặt mái, đồng thời tạo điều kiện cho ngọn lửa lan nhanh hơn so với mái nhà không lắp đặt điện mặt trời.

Bức xạ nhiệt có thể đạt gần 50 kW/m²

Theo các thí nghiệm được rà soát, trong trường hợp mái nhà có lắp pin mặt trời, bức xạ nhiệt có thể đạt tới gần 50 kW/m² – mức rất cao, đủ để làm tăng tốc độ cháy và gây thiệt hại nghiêm trọng cho kết cấu công trình.

Nghiên cứu xác định một loạt yếu tố kỹ thuật đóng vai trò then chốt, bao gồm:

• Chiều cao lắp đặt của tấm pin so với mái

• Góc nghiêng của pin mặt trời

• Hệ thống giá đỡ

• Điều kiện gió

• Khoảng cách giữa tấm pin và bề mặt mái

Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến sự tích tụ nhiệt và luồng khí, từ đó quyết định mức độ nguy hiểm khi xảy ra hỏa hoạn.

Khoảng cách lắp đặt – yếu tố quyết định tốc độ cháy lan

Một trong những phát hiện quan trọng nhất của nghiên cứu là vai trò của khoảng cách giữa mô-đun pin mặt trời và bề mặt mái nhà.

• Khi khoảng cách vượt ngưỡng an toàn, mức độ thiệt hại do cháy lan có thể được giảm đáng kể.

• Ngược lại, nếu khoảng cách nhỏ hơn ngưỡng quan trọng, tốc độ lan truyền ngọn lửa có thể tăng nhanh tới 38 lần so với mái nhà không lắp đặt pin mặt trời.

Nguyên nhân chủ yếu đến từ hiện tượng giữ nhiệt và gia tăng bức xạ nhiệt, khiến đám cháy phát triển nhanh và khó kiểm soát hơn.

Tiêu chuẩn xây dựng hiện hành chưa phản ánh đầy đủ nguy cơ

OFR Consultants cho biết, các kết quả nghiên cứu này phù hợp với nhiều công trình nghiên cứu độc lập khác liên quan đến các vụ cháy quy mô vừa và lớn. Tuy nhiên, báo cáo cũng chỉ ra rằng các tiêu chuẩn kiểm định và quy định xây dựng hiện hành tại Anh vẫn chưa phản ánh đầy đủ nguy cơ cháy nổ từ hệ thống điện mặt trời mái nhà.

Nguyên nhân là các quy định hiện tại:

• Chưa xem xét đầy đủ các kịch bản hỏa hoạn phát sinh từ cấu trúc lắp đặt pin

• Chưa tính đến phương thức thi công và cơ chế vận hành của toàn bộ hệ thống điện mặt trời

Khuyến nghị giảm thiểu rủi ro cháy nổ

Trong bối cảnh chưa có quy trình kiểm định chuyên biệt cho các rủi ro cháy do pin mặt trời áp mái gây ra, các nhà tư vấn đề xuất tập trung vào giảm thiểu sự lan truyền cháy và khả năng thâm nhập vào mái nhà.

Một số khuyến nghị đáng chú ý gồm:

• Sử dụng lớp phủ mái không cháy bên dưới hệ thống pin mặt trời

• Ban hành hướng dẫn cụ thể về bố trí và cấu hình tấm pin, bao gồm:

  • Khoảng cách tối thiểu giữa mái và mặt dưới của tấm pin

  • Khoảng cách phù hợp giữa các tấm pin với nhau

Tuy nhiên, OFR Consultants nhấn mạnh rằng các giá trị kỹ thuật trong nghiên cứu hiện chỉ mang tính tham khảo và chưa nên áp dụng đại trà khi chưa được xác thực đầy đủ. Việc thiết kế hệ thống điện mặt trời cần được cân nhắc đồng thời với các yếu tố kết cấu như tải trọng gió, độ ổn định cơ học và điều kiện môi trường.

Cần nghiên cứu và kiểm định toàn diện hơn

Theo báo cáo, mức độ cần thiết của toàn bộ hoặc một phần các khuyến nghị trên vẫn cần được nghiên cứu thêm để đánh giá hiệu quả thực tế. Một phương án thay thế đang được xem xét là xây dựng bài kiểm tra mái nhà toàn diện hơn, có khả năng phản ánh chính xác động lực học cháy phát sinh từ việc lắp đặt pin mặt trời.

Nghiên cứu này là một phần trong dự án điều tra các vụ cháy thực tế của Chính phủ Vương quốc Anh, nhằm thu thập dữ liệu từ các sự cố hỏa hoạn ngoài đời thực. Mục tiêu cuối cùng là hiểu rõ hơn cách các tòa nhà vận hành trong điều kiện khẩn cấp, từ đó nâng cao an toàn xây dựng và giảm thiểu rủi ro cho người dân.