Termal Analiz

Sıcak nokta ısıtma, bir modülde, çalışma akımı gölgeli veya hatalı bir hücrenin veya içindeki hücre grubunun azaltılmış kısa devre akımını aştığında meydana gelir. Solar Enerjin firması olarak, sıcak nokta kusurlarını tespit etmek için termal kamera analizi kullanmanızı şiddetle tavsiye ederiz. Güneş enerji santralinizin bakımları düzenli yapılması gerekmektedir.

Güneş Paneli Termal Ölçüm Nasıl Yapılır

• Güneş modüllerinin yüzeyini dikkatlice inceleyin ve olası gölgeleri kaldırın.
• PV dizisinin iyi bağlandığından ve çalıştığından emin olun.
• İnvertör ekranını veya Dizi elektrik çıkışını kontrol edin.
• Kamerayı ölçülen nesneye mümkün olduğunca dik olarak yerleştirin.
• Ölçüm aşaması sırasında herhangi bir gölgeleme etkisinden veya kirli koşullardan kaçının.

Tek hücre sıcaklığı 105 derece C’yi aşıyor veya aynı modülün en yüksek ve en düşük hücre sıcaklığı arasında 20 dereceden fazla sıcaklık farkı. Gölgelendirme, sistem tasarımı, kurulum, bakım veya mücbir sebeplerden kaynaklanan herhangi bir hasar garantiyi geçersiz kılacaktır. Güneş panel üreticinize şunları sağlayın:

• Sıcaklığın net bir bilgisini içeren termal görüntü
• Modülün normal ön resmi
• Panel seri numarası

Bir bypass diyot arızası önemli güneş paneli arızalarından biridir güneş panelinin belirli kısmının, tamamının veya da string komple çalışmamasına neden olmaktadır. Bu arızanın tespiti termal kamera ile problemli bypass diyotları tespit yapılıyor.

Solar Panel Bypass Diyot Arızası Etkileri

• Bypass diyot arızası yüksek verim kayıplarına neden olur. Buda güneş enerji santralinizin geri dönüş süresini etkiler.
• Bypass diyotu arızasının tespiti yapılması gerekir aksi taktirde üretim kaybı ve yangın çıkarma riski taşımaktadır.
• Arızalı bypass diyotu kücük bir sorun olarak görülmektedir fakat büyük yangınlara sebep olmaktadır.

Termografi Yöntemi Verim Analizi

Fotovoltaik işletmelerdeki paneller seri ve paralel olarak bağlanan modüllerden oluşmaktadır. Bir panelde birbirine seri ve paralel olarak bağlanmış hücrelerden oluşur. Hücreler üzerine düşen güneş ışınımına bağlı olarak 0.5 V ile 0.6 V arasında değiştiği gözlenmiştir. Boyut bakılmaksızın gerilim değişmemektedir. Seri bağlamaktaki amaç uygun voltaj aralığını yakalamaktır. Bu durumda akım sabit kalmaktadır. Termal kamera yardımı ile gölgeleme analizi yapıldığı zaman sıcaklık farkından dolayı güç çıkışı olan veya olmayan paneller rahatlıkla tespit edilir. Montaj hataları 586 düzeltilerek güç kayıpları engellenmiş olur. Böylece, santralde verimlilik artışı sağlanır.

Fotovoltaik panellerde üretim, nakliye, stoklama veya montaj aşamalarında yapılan hatalardan dolayı hücreler hasar görür ve mikro düzeyde çatlaklar oluşur. Bu çatlaklar santrali devreye almadan önce tespit edilmez ise ciddi sorunlara ve verim kayıplarına yol açar. Bu çatlaklardan dolayı yüksek sıcaklığa ulaşan hücreler lehim erimesine, ısıl yorulmaya, kontak tellerinde kopmaya ve sağlam hücrelerde hızlı yaşlanmaya yol açar. Bu olay verimi ve güvenliği olumsuz yönde etkiler. Sıcaklık farkından dolayı mikro çatlaklar termografi yöntemi ile kolaylıkla tespit edilebilir.

Kabarcıklanma hatası cam, kapsülleyici, aktif tabakalar ve arka tabakalar arasındaki yapışma esnasında oluşan bir hatadır. Yapışma; kirlenme veya çevresel faktörler nedeniyle tehlikeye girdiği zaman delaminasyon ortaya çıkar. Optik yoldaki ve ara yüzeylerdeki delaminasyon hatası optik yansımaya ve ardından akım kaybına yol açar. Bu sorunun nedenlerinden bazıları; Hücre yüzeylerinin uygun hazırlanmaması, lehimleme sırasında kalıntı fluks arka tabakasının folyo kısımları ve arka kapsülleyici tabakanın iyi yapıştırılmamış olması sayılabilir. Sonuç olarak, özellikle modüllerin çalışacağı bölgenin çevresel koşullarına (nem, sıcaklık değişimi, hava kirliliği, tozlanma vs.) uygun tasarlanmış ve imal edilmiş olmasına dikkat edilmelidir. Laminasyon işleminde sık karşılaşılan sorunlardan birisidir. Sıcaklık farkından dolayı termografi yöntemi ile kolaylıkla tespit edilebilir.

Bir diğer hata ise diyotlarda oluşan hatalardır. Fotovoltaik modüllerde kullanılan köprüleme diyotları herhangi bir gölgeleme durumunda devreye girerek iletime geçerler. Diyotun çalışmasına sebep olan durum ortadan kalktığında diyot kesim moduna geçer. Diyot ters polarma koşulları altında iken üzerinden az da olsa sızıntı akım geçer. Bazı diyotların sızıntı akımı sıcaklık ile oldukça fazla artmakta ve ters polarma altında iken de belli miktarda güç tüketimi yapmaktadır. Dolayısıyla yeterli soğumayı sağlayamayarak yüksek sıcaklıklarda kalabilmektedir. Yüksek sıcaklıkta kalan diyotlar yeterli dayanıma sahip değil ise bozulabilmektedir. Sıcaklık farkından dolayı termografi yöntemi ile kolaylıkla tespit edilebilir

Bir başka hata ise hot spot olayıdır. Güneş panelinin içindeki seri bağlı hücrelerde ürettiği akım diğer hücrelerden daha düşükse, panel yük durumuna geçebilir ve gerilim ters yönde döner. Böyle bir durumda güneş paneli yük durumunda çalıştığı için hücrenin sıcaklığı yükselmeye başlar hatta yanmaya bile başlayabilir. Bu duruma Hot Spot Etkisi denilmektedir. Bu etki altında kalan hücrenin sıcaklığı 150°C’nin üzerine çıkarsa da tamamen bozulur.

Bir diğer hata ise polikarbon ile güneş hücresi arasına su girmesidir. Kaplama aşamasında boşlukların kalması ile su moleküllerinin ısınan hava ile içeri girmesi sonucu veya yağmur, temizleme aşamasında hücreye su kaçması ile oluşur. Önceden tespit edilip gerekli değişimler sağlanmaz ise ciddi derecede güç kayıplarına ve seri dizilerdeki eksik hücrelerden dolayı aşırı ısınmalara yol açabilir.

Bir diğer hata ise merkezi invertör sisteminde yanlış hesaplamalar ile aşırı yükleme olur. İnvertör içindeki elektronik parçalarda yorulmalar meydana gelir. Bu yorulmalar zamanla ısıya dönüşerek yüksek sıcaklıklara ulaşır. İnvertör içindeki parçalar yüksek sıcaklıktan dolayı erir. Verim kayıpları ile başlayan bu sorunlar daha sonrasında ciddi derecede maddi kayıplara yol açar ve tesisin geri dönüş süresini etkiler. Termal kamera ile aşırı yüklemeler tespit edilebilir.