La generación de energía eléctrica con células fotovoltaicas (paneles solares) está ganando popularidad rápidamente en todo el mundo.
El aumento de los precios de la energía proveniente de fuentes fósiles, como el petróleo y el gas, combinado con la caída de los precios de los paneles solares, hace que el uso de la energía solar sea interesante para un público cada vez más numeroso. . Recientemente, sin embargo, ha habido un aumento y cada vez más empresas de instalación están ocupadas instalando y manteniendo estas instalaciones.
Es importante que la empresa de instalación tenga los conocimientos suficientes y las herramientas adecuadas para realizar este trabajo.
Al diseñar y ensamblar los materiales para una instalación fotovoltaica, se debe elegir, entre otras cosas, para un tipo y número de paneles solares.
El usuario de la instalación tiene ciertas expectativas sobre el retorno que debe lograrse. El productor de paneles solares utiliza una serie de categorías de calidad. Después de la producción de cada panel, se prueba con luz artificial, por lo que se determina dentro de qué categoría se encuentra el producto en cuestión.
Esta categoría incluye una hoja con las especificaciones del producto, sobre la base de la cual el instalador puede calcular la eficiencia de la instalación. Después de instalar la instalación, el instalador realizará varias mediciones para determinar si la potencia producida corresponde a los cálculos y especificaciones especificadas.
Las medidas
Se deben tener en cuenta varios factores que influyen en el rendimiento de las células fotovoltaicas cuando se realizan mediciones en paneles solares.
Además de las propiedades físicas que se determinan en el proceso de producción, hay otros factores importantes, como la temperatura de las células y la cantidad de radiación solar que captan los paneles. La ubicación geográfica, la dirección y el ángulo en el que se colocan los paneles son, por supuesto, de gran influencia aquí.
La contaminación atmosférica y / o el reflejo de la superficie también tienen un gran efecto sobre la cantidad de radiación solar que penetra en las células. Finalmente, también hay una pérdida en los cables usados, los conectores y el inversor.
Para poder realizar una buena medición a pesar de todas estas condiciones variables y para poder conectar conclusiones con los resultados, los resultados de la medición se deben liquidar en el STC (Condiciones de prueba estándar).
En STC, los paneles deben iluminarse con exactamente 1,000 vatios de luz por m2 a una temperatura de 25 ° C. Los requisitos específicos también se establecen en STC para el espectro de la luz. La medición de las instalaciones fotovoltaicas, por lo tanto, va mucho más allá de medir la tensión y la corriente.
La cantidad y el ángulo de incidencia de la luz (radiación solar), así como la temperatura de los paneles y la temperatura ambiente también juegan un papel importante y deben medirse con precisión. Para esto, a menudo se usa un instrumento separado que se coloca en el mismo ángulo que el panel.
Esta configuración de medición utiliza un instrumento principal que realiza las mediciones de corriente y voltaje, mientras que un instrumento separado registra los otros parámetros con los paneles.
Todos los resultados de medición se combinan con un código de tiempo sincronizado. Este método de medición hace que el uso de cables de medición muy largos sea superfluo, lo que proporciona mucha conveniencia y ahorro de tiempo para el técnico (de mantenimiento).
Curva IV
Los paneles solares proporcionan casi el mismo voltaje a alto y bajo brillo, si no hay carga eléctrica (voltaje de terminal abierto). Sin embargo, la cantidad de corriente depende de la intensidad de la radiación solar.
Si se realiza una medición de voltaje en un panel solar, eso dice poco o nada acerca de la calidad del producto. Para determinar la potencia de un panel, debe estar cargado eléctricamente, causando que fluya una corriente.
Al reducir gradualmente la resistencia de la carga, la corriente aumentará hasta que la tensión se colapse repentinamente. Este punto se llama el punto de máxima potencia (MPP).
El resultado de la medición antes mencionada es la denominada curva IV. Esta es una representación gráfica, con el voltaje en el eje x horizontal y la corriente en el eje y vertical. Un panel que funciona correctamente proporciona una curva como se muestra en la figura 2.
El voltaje aquí permanece virtualmente constante, luego de lo cual disminuye con el estilo MPP. Con un panel que ya no funciona correctamente, a menudo se observa una forma diferente, con el voltaje que muestra 2 o más disminuciones (Figura 3).
Figura 2 Figura 3
Como se describió anteriormente, al determinar la curva IV, también se debe medir la cantidad de radiación solar y la temperatura, de modo que los resultados de la medición se puedan calcular en función de las condiciones de prueba estándar (STC).
Para una correcta determinación de la curva IV de un panel solar, el IEC / EN60891 prescribe que la eficiencia en ese momento es de al menos 700 W / m 2 . Esto significa que la medición debe realizarse en condiciones razonablemente soleadas y dentro de un cierto intervalo de tiempo del día.
Una medición que se toma demasiado temprano o demasiado tarde en el día puede resultar en el ángulo en el que la luz del sol cae demasiado y, por lo tanto, los 700 W / m 2prescritos. no se cumple El ángulo de incidencia se puede determinar fácilmente con un inclinómetro simple (un tipo de reloj de sol).
Mantenimiento de instalaciones fotovoltaicas
Una instalación fotovoltaica correctamente instalada puede durar mucho tiempo. Las células solares están sujetas a envejecimiento, lo que hace que sea necesario reemplazar los paneles en algún momento, pero afortunadamente esto lleva mucho tiempo.
Sin embargo, existen factores además del envejecimiento normal que influyen negativamente en el rendimiento y la vida útil de la instalación. Por supuesto, hay factores externos que pueden causar daños físicos, como una tormenta o granizo.
Los efectos de esto suelen ser claramente visibles y se notan inmediatamente. Sin embargo, los paneles montados también pueden sufrir la formación de sombras locales debido a la contaminación gradual por polvo (fino) o, por ejemplo, caca de aves.
Esta contaminación tiene la consecuencia de que las células solares no reciben suficiente luz en ciertos lugares del panel. Por lo tanto, las celdas adyacentes se cargan de manera desproporcionada y pueden incluso quemarse. Esto tiene un efecto de bola de nieve, con el que todo el panel puede llegar a ser defectuoso.
Por lo tanto, es muy importante limpiar periódicamente o limpiar los paneles solares. Otras causas de la formación de sombras locales en los paneles solares son la nueva construcción de mástiles y alumbrado público o la vegetación en crecimiento, como los árboles.
Las diferencias de temperatura que surgen de esto pueden hacerse fácilmente visibles con una buena cámara termográfica. Si la distribución de la temperatura sobre un panel solar no es homogénea, se deben tomar medidas. Otra causa de mal funcionamiento es un clima frío.
Cuando baja la temperatura, las células solares funcionan menos bien. A una temperatura por debajo del punto de congelación, la nieve y el hielo pueden dañar los paneles.
El último factor es el agua de lluvia. Una instalación fotovoltaica siempre está expuesta a los elementos con una gran cantidad de conectores y cables. Esto puede fácilmente resultar en corrosión, lo que a su vez causa pérdidas y mal funcionamiento.
Al tomar mediciones periódicas de estas instalaciones, los problemas potenciales se pueden identificar en una etapa temprana y, a menudo, se pueden remediar a bajo costo.
Esto le brinda a usted como instalador la oportunidad de brindar un servicio regular y mantenerse en contacto con sus clientes.
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