Solpaneler: Högtemperaturområden – Orsaker, förebyggande åtgärder och fabrikskontroller

Hur ett högtemperaturområde faktiskt bildas

Cellerna inom en modul är anslutna i serie, så samma ström flödar genom dem alla. Om en cell skuggas av ett blad, fågelavföringar eller damm slutar den att producera ström. Den försvinner inte helt, utan blir istället en belastning för resten av modulen. De återstående cellerna trycker sin ström genom den skuggade cellen, och energin förbränns lokalt som värme. Lokala temperaturer kan nå 80 °C eller högre, vilket leder till ytterligare skador: det omhüllande materialet (vanligtvis EVA-film) bryts ner, lödningarna lossnar, och själva cellen försämras.

Två faktorer som påverkar cellernas prestanda lika mycket som skuggningen själv är:

• Cellkvalitet. Celler med ojämnhet i materialet eller dålig lödning har högre inre motstånd och överhettas under normal belysning. En industriellt gissning är att defekta celler ofta bildar varma områden – cirka 3–5 gånger oftare än friska celler.
• Moduldesign. Att blanda moduler från olika lotter eller specifikationer, eller använda en modul som är för stor, fördelar strömmen ojämnt och ökar risken att en cell blir den svaga länken i systemet.

Varför motstås skuggning bättre av halvcell- och bifaciala paneler?

Inte alla paneler förlorar lika mycket effekt när en hörn hamnar i skugga.

– Halvcellsmoduler delar varje cell på mitten och förbinder dem i parallella par. Seriestakningen minskar, och effektförlusten från den skuggade delen begränsas till en mindre del av hela panelen. För situationer där delvis skugga är oundvikligt – till exempel en stolpe bredvid ett växande träd eller en solpanel som är vänd mot syden i en dammig klimatzon – rekommenderar vi halvcellsmoduler istället för fullcellsmoduler. – Dubbelglasbifacialsmoduler samlar in energi från det reflekterade ljuset från baksidan, vilket kompenserar delen av den energiförlust som uppstår på framsidan. Ett annat fördel är strukturellt: två glasplattor stärker panelen och minskar de interna defekter som ofta förekommer i billigare konstruktioner.

Ingen av dessa alternativ gör att skugga helt elimineras. De minskar bara effektförlusten, inte den totala energiförlusten.

Den misstag vi hela tiden upptäcker i off-grid-system (system utan anslutning till elnät)

Den ursprungliga versionen av denna sida uppmanade läsare att anpassa storleken på solpanelerna enligt “MPPT-spänningsområdet hos omvandlaren”. En solpanel för off-grid-belysning har dock ingen omvandlare. I ett system med DC-koppling måste spänningen på solpanelerna ligga inom det maksimala effektpunktsföljningsområdet (MPPT) hos laddningskontrollern – den enhet som reglerar laddningen från solpanelerna till batteriet. Om detta område inte anpassas korrekt fungerar solpanelerna hela dagen utan att utnyttja sin maximala effekt, vilket i utdata-diagrammen ser ut precis som ett kroniskt skuggningsproblem.

Denna korrigering är viktig i praktiken: när en kund rapporterar att solpanelerna inte fungerar som förväntat, är det första vi kontrollerar solpanelernas maximala effektsspänning (Vmp) jämfört med laddningskontrollerns MPPT-område, inte väderförhållandena. Vår kontrollernstorleksberäkningsverktyg gör denna jämförelse på ett ögonblick och upptäcker problem med solpanelerna innan de blir klagomål från kunderna.

Vad vår inspektionsprocess letar efter:

Det är billigast att förebygga problem vid de kritiska punkterna innan modulen fästs på en fast installation. Under våra inspektionsprocesser genomgår varje lot elektroluminescenstest (EL-test) – ett test som gör en bild av varje cell under framströmning och avslöjar sprickor, trasiga delar samt döda områden som är osynliga med en ficklampa. Moduler med defekter på cellnivå når aldrig monteringsstadiet. Vi matchar även moduler utifrån mätta strömmvärden inom samma sträng, inte bara utifrån namnplattor, eftersom just toleranserna på namnplattorna kan leda till strömmmismässiga skillnader.

Underhållsschemat som verkligen fungerar

För de redan installerade installationerna är underhållsschemat kort och inte särskilt spännande…

1. Rengör arrayen en fast cykel: Månligt i dammiga miljöer, kvartalsvis i vanliga miljöer. Lägg märke till mellanrummen mellan cellerna – det är där avföringar och damm kan bilda problem i de skuggade cellerna.
2. Justera spänningen i ramens hårdvara efter den första stormsäsongen , sedan årligen. Lösa fästen kan förändra arrayens vinkel och orsaka sprickor i cellernas kanter.
3. Inspektera efter hagel eller stark regn: Hagel kan leda till sprickor i cellerna; kontrollera spänningen i ramen och verifiera anslutningarna i mottagningsboxarna. En liten spricka idag kan bli ett problem nästa sommar.

En ärlig gräns: Frekvensen av rengöringar beror på lokala förhållanden (damm och påverkan från fåglar), och ingen fabriksangivelse kan ersätta observationer från det första året på platsen. Logga de faktiska avfallsmängderna som observeras, och basera därefter din rengöringscykel på dessa data.

Vad denna sida inte täcker:

(Denna text innehåller information om hur en solcellsanläggning ska underhållas, men inga detaljer om hur justeringar eller inspektioner ska utföras i specifika situationer eller vid olika typer av miljöer.)

Denna sida behandlar förebyggande åtgärder mot fel i DC-kopplade moduler som används i solgatalampor och liknande off-grid-belysningslösningar. Den omfattar inte solkraftverk i megawattskala, spårningssystem eller strängomvandlare som är anslutna till elnät – dessa har annan arkitektur och olika felmoder. Om du själv dimensionerar paneler och batterier för en belysningsenhet, börja med vår kontrollerningskalkylator; om du köper hårdvara, levereras den all-in-one-solgatalampan standardmässigt med halvcellmoduler och fabrikmässigt anpassade strängar.