diseño solar abierto

mga Puntong Mainit sa Panel ng Solar

 -- mga Dahilan, Pag-iwas at Pagtikop sa Pabrika





mga Puntong Mainit sa Panel ng Solar: mga Dahilan, Pag-iwas at Pagtikop sa Pabrika

Punto Caliente

Ang “puntong mainit” ay isang maliit na bahagi ng panel ng solar na nagkakaroon ng mas matinding init kaysa sa ibang mga bahagi nito, at maaaring maging sanhi ng pagkawala ng kuryente, at kalaunan ay maaaring maging sanhi ng pagkasira ng buong panel. Ayon sa mga istatistika ng industriya, ang isang “puntong mainit” ay maaaring sumisira ng 5–15% ng kapasidad ng panel sa paggawa ng kuryente, at ang mga panel na may paulit-ulit na mga “puntong mainit” ay nagkakaroon ng 30–50% na mas maikling tagal ng paggamit; ito ang mga antas na kinakailangan nating iwasan sa pagdidisenyo ng mga panel, ngunit hindi ito mga garantiya para sa bawat proyekto nang hiwalay. Ang mekanismo sa likod ng pagkakaroon ng mga “puntong mainit” ay palaging pareho: isang selula na hindi tumatanggap nang sapat ng liwanag o may depekto ay nagiging isang “resistive load” (isang bagay na sumisira sa daloy ng kuryente), at ang kuryente na ginagawa ng mga selula na maayos ay napipilitang dumaloy dito, na nagiging dahilan ng pagkakaroon ng labis na init. Ang estratehiya para maiwasan ang mga “puntong mainit” ay ang panatiliing magkakapareho ang pagkakalantad ng mga selula sa liwanag, at ang pag-iwas sa paggamit ng mga selula na mahina mula sa umpisa pa.

Ang mga selula sa loob ng isang module ay nakakonekta sa isang serye, kaya ang parehong kuryente ay dumadaloy sa lahat ng ito. Kapag ang isang selula ay natatakpan—gamit ang dahon, dumi ng ibon, o alinman sa mga bagay na maaaring magdulot ng pagtakpan—ang selula na iyon ay hindi na gumagawa ng kuryente. Ito ay hindi lang “humihinto sa paggawa ng kuryente”; ito ay naging isang “bagay na nagbibigay ng resistensya” sa daloy ng kuryente. Ang mga natitirang selula ay pinapadala ang kanilang kuryente sa selula na natatakpan, at ang kuryente ay nagiging init sa lugar na iyon. Ang temperatura sa lugar na iyon ay maaaring umabot sa 80°C at sa itaas, na siyang dahilan ng pagkasira ng mga komponente: ang pabalat na nagkokapit sa mga selula (kadalasang EVA film) ay nagbibigay-daan sa pagkasira, ang mga koneksyon ng pagtutuklap ay nagiging malambot, at ang mga selula mismo ay nagiging hindi gumagana nang maayos.

Dalawang salik na nasa “itaas ng proseso ng paggawa” (upstream) ay nagkakaroon ng parehong epekto sa pagtakpan ng selula kaysa sa pagtakpan mismo ng selula:

Bakit ang mga panel na may kalahating selula (half-cell panels) at mga panel na may dalawang panig (bifacial panels) ay mas matatag sa epekto ng pagtakpan?

Hindi lahat ng panel ay nagkakaroon ng parehong pagbaba sa pagganap ng enerhiya kapag ang isang bahagi nito ay nagkakaroon ng pagtanaw sa liwanag (shaded).

  • Ang mga half-cell module ay hinahati ang bawat selula sa dalawang bahagi at muling pinag-uugnay ang mga ito sa paraang magkakapareho (parallel). Dahil dito, ang pagtanggi sa pagtanggap ng liwanag (resistance) ay nababawasan, at ang epekto ng pagtanaw sa liwanag ay limitado lamang sa maliit na bahagi ng panel. Para sa mga lugar kung saan ang bahagyang pagtanaw sa liwanag ay hindi maiiwasan—halimbawa, isang haligi na katabi ng isang puno na lumalaki, o isang panel na nakaharap sa timog sa isang maalikot na kapaligiran—ang paggamit ng half-cell modules ay mas mainam kaysa sa full-cell modules.
  • Ang mga double-glass bifacial module ay nakakakuha ng enerhiya mula sa liwanag na nagsasalamin sa likod ng panel, na nakakabawi sa bahagi ng enerhiyang nawala dahil sa pagtanaw sa liwanag sa harap. Ang pangalawang benepyo ay ang pagiging mas matatag ng estruktura ng panel: ang dalawang salamin ay nagpapahigpit sa komposisyon ng panel at nakakabawasan sa mga problema na maaaring sanhi ng mga depekto sa loob ng panel, na karaniwan sa mga mas mura pang mga model.

Walang opsyon ang makapagpapalaya sa panel sa mga epekto ng pagtanaw sa liwanag. Ang mga ito ay nagbabawas lamang sa mga negatibong epekto ng pagtanaw sa liwanag, hindi nagpapawala nito sa kabuuan.

Ang mga pagkakamali na palaging natin napupuntahan sa mga disenyo ng mga sistema na hindi nakakonekta sa grid (off-grid systems)

Ang orihinal na bersyon ng pahinang ito ay nag-uutos sa mga mambabasa na iangkop ang laki ng mga string ng panel sa “saklaw ng bolta MPPT (Maximum Power Point Tracking) ng inverter.” Ngunit ang mga ilaw na hindi nakakonekta sa grid (off-grid lighting fixtures) ay walang inverter. Sa isang sistema na pinag-uugnay ng DC (direct current), ang bolta ng mga string ay kailangang nasa loob ng “bintana ng pagtutunay sa pinakamalaking punto ng kapangyarihan” (MPPT window) ng charge controller – ang aparato na nag-regula ng proseso ng pagkakarga mula sa mga panel patungo sa baterya. Kung mali ang pagtukoy sa bintana na ito, ang mga panel ay gagana sa ibaba ng kanilang pinakamalaking punto ng kapangyarihan sa buong araw, na magmumukhang katulad ng isang problema sa pagtatago ng liwanag (shading problem) sa mga graph ng paglalabas ng enerhiya.

Ang pag-aayos na ito ay napakahalaga sa praktika: kapag ang isang kostumer ay nagreklamo na ang mga panel ay hindi gumagana nang maayos, ang unang bagay na tinatasa natin ay ang bolta ng pinakamalaking kapangyarihan (Vmp) ng mga panel kumpara sa bintana ng MPPT ng controller, hindi ang panahon. Ang calculator natin para sa pagtutukoy sa laki ng controller ay gumagawa ng pagkukumpara na ito sa loob ng isang minuto, at nakakita ng mga string na hindi naitugma sa mga kinakailangan bago maging mga reklamo mula sa mga gumagamit.

Ano ang tinatasa ng aming inspeksyon sa lugar (on-site inspection)?

Ang mga “hot spot” (mga lugar na maaaring magdulot ng problema) ay mas mura pang iwasan bago ang mga module ay mai-kabit sa mga fixture. Sa aming inspeksyon, bawat batch ng mga module ay diniinserbahan sa pagsusulit gamit ang pamamaraan ng electroluminescence (EL) – isang pagsusulit na ginagawa sa “darkroom” kung saan bawat cell ay iniimagine sa ilalim ng forward current, at inilalabas ang mga bitak, mga sirang bahagi, at mga “dead regions” ( mga lugar na hindi gumagana) na hindi nakikita sa ilalim ng flashlight. Ang mga module na may mga depekto sa antas ng cell ay hindi kailanman makakarating sa yugto ng pag-assemble. Kami rin ay nagkokombina ng mga module ayon sa sukatan ng current (kuryente) sa loob ng isang string, hindi lang sa pamamagitan ng label nito; dahil ang toleransya sa label ay maaaring maging dahilan ng hindi magkakapareho ang current sa mga module.

Ang maintenance schedule na talagang nagpapanatili sa mga fixture sa magandang kondisyon

Para sa mga fixture na nai-install na, ang schedule ng pag-maintain ay maikli at hindi gaanong maganda (o “glamorous” sa terminong Ingles).

  1. Linisin ang array sa isang nakapirming cycle. Buwanan sa mga lugar na malagkit ng alikabok, quarterly sa mga karaniwang lugar. Mag-ingat sa mga siwang sa pagitan ng mga selula—doon nagkakaroon ng mga dumi at alikabok na bumubuo ng mga “shaded cell” (selula na natatakpan ng alikabok).
  2. Ibalik ang pagtigas (torque) ng mga hardware ng frame matapos ang unang panahon ng bagyo , at kada taon pagkatapos nito. Ang mga malalabas na clamp ay maaaring magpalipat-lipat ng angulo ng array at maaaring maging sanhi ng pagkasira sa mga gilid ng mga selula.
  3. Siyasatin ang array matapos ng pag-ulan ng buhawi o malakas na ulan. Ang mga pinsala na gawa ng buhawi ay maaaring maging mga siwang sa mga selula; suriin ang pagtigas (torque) ng mga hardware ng frame at ang mga koneksyon sa junction box. Ang napakaliit na siwang ngayon ay maaaring maging sanhi ng problema sa tag-init.

Isang limitasyon: Ang kadalasang paglilinis ay base sa pagtatasa sa antas ng alikabok at pag-apekto ng mga ibon sa lugar; walang numero mula sa tagagawa ang maaaring maging basehan para sa unang taon ng pagmamasid sa lugar. Talaan ang aktwal na pagbaba ng kahusayan (output drop) ng array, at base doon ay itakda ang susunod na cycle ng paglilinis.

Ano ang hindi nasasaklaw ng pahinang ito:

Ang pahinang ito ay nakatuon sa pag-iwas sa mga posibleng problema sa mga module na gumagamit ng DC-coupling, na karaniwang ginagamit sa mga solar street light at ibang uri ng off-grid lighting. Hindi ito sumasaklaw sa mga photovoltaic (PV) plant na may kapasidad sa megawatt, mga sistema ng pagtutuon ng sinag (tracking systems), o mga inverter na nakakonekta sa grid (grid-tied inverters) – ang mga ito ay mayroong magkakaibang disenyo at mga paraan ng pagkakasira. Kung ikaw ay nagkokalkula ng sukat ng panel at baterya para sa isang lighting fixture mula sa simula, magsimula ka sa aming calculator para sa pagkalkula ng laki ng controller; kung ikaw ay bumibili ng hardware, ang all-in-one solar street light ay standard na may mga module na gumagamit ng half-cell technology at mga string ng mga cell na pinagkakasabay sa pagkakagawa sa factory.