Μετάβαση στο κύριο περιεχόμενο
Φωτοβολταϊκά

Το κλειδί για αποδοτικές φωτοβολταϊκές μονάδες: Εξαντλητικές δοκιμές και πρότυπα ποιότητας.

10/06/2024 / Από Gerhard Meyer
Από την ομάδα της Amara NZero, συνεχίζουμε να επεκτείνουμε τη σειρά άρθρων μας σχετικά με την ποιότητα του κεντρικού εξαρτήματος μιας φωτοβολταϊκής εγκατάστασης: της φωτοβολταϊκής μονάδας, του πάνελ ή της πλάκας. Αυτή τη φορά θέλουμε να μιλήσουμε για τη σημασία των προτύπων στη σωστή λειτουργία μιας φωτοβολταϊκής εγκατάστασης.
 Resistance tests

Πρότυπο ή κανόνας, δεν είναι το ίδιο 

Ο σύγχρονος κόσμος και η τεχνολογία εξελίσσονται ραγδαία. Χρησιμοποιούμε καθημερινά πολλά προϊόντα, τα οποία δεν μπορούμε να κατασκευάσουμε μόνοι μας. Γι' αυτό πρέπει να βασιστούμε στην τεχνογνωσία του κατασκευαστή, προκειμένου να απολαμβάνουμε το προϊόν για όσο το δυνατόν μεγαλύτερο χρονικό διάστημα χωρίς να αναλαμβάνουμε κινδύνους για την ασφάλειά μας. Για να διασφαλίσουμε την ποιότητα και την ασφάλεια, εφαρμόζονται πολλά πρότυπα και κανόνες... Γιατί σχεδόν όλα τα προϊόντα και οι υπηρεσίες που χρησιμοποιούμε καθημερινά ακολουθούν τη μία ή την άλλη οδηγία. Γενικά, θεωρούμε ότι τα πρότυπα είναι συστάσεις που έχουν συμφωνηθεί από τους εμπλεκόμενους φορείς, ενώ οι κανόνες είναι υποχρεωτικοί.

Ο κόσμος των φωτοβολταϊκών ακολουθεί επίσης αυτό το σύστημα. Για παράδειγμα, ο Κανονισμός Χαμηλής Τάσης είναι ένας κανόνας, ο οποίος είναι υποχρεωτικός για κάθε φωτοβολταϊκή εγκατάσταση < 1500V στην Ελλάδα(ΕΛΟΤ 60364). Όσον αφορά τα πρότυπα, τα πιο σημαντικά για τη βιομηχανία είναι αυτά της IEC.

IEC, ο προστάτης φωτοβολταϊκών 

Η IEC (International Electrotechnical Commission, Διεθνής Ηλεκτροτεχνική Επιτροπή στα Ελληνικά) είναι μια παγκόσμια ΜΚΟ με έδρα τη Γενεύη της Ελβετίας. Κύριος στόχος της είναι η συνεχής ανάπτυξη και βελτίωση προτύπων. Περιλαμβάνει 170 χώρες και περισσότεροι από 20.000 ειδικοί εργάζονται στις τεχνικές επιτροπές της. Η ιδιότητα του μέλους είναι ανοικτή σε χώρες, αλλά όχι σε εταιρείες ή ιδιώτες. Ωστόσο, οι τελευταίοι μπορούν να εργαστούν στις τεχνικές επιτροπές (TΕ), οι οποίες υπάρχουν για κάθε ομάδα προϊόντων. Στην Ελλάδα, η Τεχνική Επιτροπή που περιλαμβάνει τα φωτοβολταϊκά έχει την ονομασία ΕΛΟΤ/ΤΕ 82. Στην επιτροπή αυτή, η οποία είναι διασυνδεδεμένη με όλες τις άλλες διεθνείς επιτροπές, εργάζονται ειδικοί από όλο το φάσμα των εταιρειών και των ιδρυμάτων, από κατασκευαστές έως πανεπιστήμια. Στόχος της είναι η ανάπτυξη προτύπων που θα κάνουν τα φωτοβολταϊκά εξαρτήματα πιο ανθεκτικά και ασφαλή.

Αν και δεν απαγορεύεται η πώληση μονάδων που δεν πληρούν αυτά τα διεθνή πρότυπα, είναι σπάνιο να βρεθεί ένα πάνελ που δεν τα ακολουθεί.

Τα βασικά πρότυπα 

Υπάρχει μεγάλος αριθμός προτύπων IEC, τα οποία εφαρμόζονται στις φωτοβολταϊκές μονάδες, αλλά υπάρχουν δύο που ξεχωρίζουν σαφώς και εκπληρώνουν βασικές λειτουργίες: τα IEC 61215 και IEC 61730. Δεν είναι αδύνατο, αλλά είναι τρομερά σπάνιο να μην συμμορφώνεται μια μονάδα με αυτά τα πρότυπα, όπως μπορούμε να δούμε στο φύλλο δεδομένων της μονάδας και στην ακόλουθη εικόνα:

Extract from the photovoltaic module data sheet

 

IEC 61215 - Το Θεμελιώδες πρότυπο

Το πρότυπο IEC 61215 στοχεύει στην ανθεκτικότητα της μονάδας. Για τον σκοπό αυτό, προβλέπει μια σειρά δοκιμών που ο κατασκευαστής αποστέλλει σε αναγνωρισμένο, ανεξάρτητο εργαστήριο. Αφού οι μονάδες περάσουν επιτυχώς τις δοκιμές που περιγράφονται στο πρότυπο, το εργαστήριο εκδίδει ένα πιστοποιητικό το οποίο χρησιμοποιείται από τον κατασκευαστή για να αποδείξει την καλή ποιότητα του προϊόντος του. Το πρότυπο περιγράφει αναλυτικά τις απαιτήσεις, όπως τα χαρακτηριστικά της ετικέτας της μονάδας, τις οδηγίες συναρμολόγησης και 19 δοκιμές που πρέπει να περάσουν οι μονάδες. Οι δοκιμές καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα συνθηκών: μέτρηση της μέγιστης ισχύος, έκθεση σε εξωτερικούς παράγοντες, υγρασία, θερμοκρασιακές μεταβολές κ.ά. Σε κάθε δοκιμή δίνεται ένα ακρωνύμιο που αρχίζει με MQT. Το MQT 16, για παράδειγμα, είναι μια δοκιμή αντοχής σε μηχανικά φορτία. Εδώ βλέπουμε πώς λειτουργεί:

Μια άλλη δοκιμή, το MQT 6.1, περιγράφει τον τρόπο μέτρησης της μέγιστης ισχύος υπό κανονικές συνθήκες (STC):

Το MQT 17 περιγράφει τη δοκιμή με χαλάζι, κατά την οποία ρίχνονται μπάλες πάγου στο πάνελ:

IEC 61730 - Το κύριο πρότυπο

Ενώ το IEC 61215 εστιάζει στην ανθεκτικότητα, το IEC 61730 εξετάζει την ασφάλεια λειτουργίας. Τα δύο πρότυπα είναι συμπληρωματικά.

Εδώ, βρίσκουμε προσδιορισμούς για πτυχές όπως η μόνωση, οι σύνδεσμοι ή οι δίοδοι. Όπως και στο IEC 61215, έτσι και εδώ το πάνελ υποβάλλεται σε περισσότερες από 30 διαφορετικές δοκιμές, συμπεριλαμβανομένων κριτηρίων επιτυχίας/αποτυχίας.

Σε αυτή την περίπτωση, κάθε δοκιμή προηγείται από το ακρωνύμιο MST. Καλύπτει δοκιμές όπως το πάχος του υλικού, η μόνωση των ηλεκτροφόρων μερών, η ευαισθησία σε κοπή, μεταξύ άλλων. Στο παρακάτω βίντεο παρουσιάζεται η δοκιμή αναφλεξιμότητας:

Η επόμενη δοκιμή, το MST 32, επαληθεύει την αντοχή έναντι θραύσης, όπως φαίνεται στο ακόλουθο βίντεο:

Συμπεράσματα 

Είναι δυνατή η λειτουργία φωτοβολταϊκών μονάδων χωρίς την εφαρμογή διεθνών προτύπων, όπως αυτά του IEC, ωστόσο, αυτό θα αποτελούσε σοβαρό κίνδυνο για την απόδοση και την ασφάλεια της εγκατάστασης.

Παρά τα πλεονεκτήματα των προτύπων, όλα έχουν ένα σημαντικό μειονέκτημα: δοκιμάζουν μια μονάδα στην αρχή, αλλά δεν παρέχουν πληροφορίες για το πώς θα αποδίδει σε 15 ή 20 χρόνια. Γίνονται δοκιμές επιταχυνόμενης υποβάθμισης, αλλά η τελική δοκιμή είναι η λειτουργική και μακροχρόνια δοκιμή. Προβλήματα όπως τα PID ή LeTID έχουν εμφανιστεί σε μονάδες στο πεδίο, ακόμη και αν έχουν περάσει προηγούμενες δοκιμές. Τα πρότυπα εξασφαλίζουν την επιτυχία μιας φωτοβολταϊκής μονάδας, αλλά δεν αποτελούν εγγύηση έναντι αστοχιών ή μειωμένης απόδοσης.

Οι μονάδες που χρησιμοποιούνται στην Ελλάδα, συμμορφώνονται συνήθως με τα δύο βασικά πρότυπα που περιγράφονται εδώ, αλλά υπάρχουν πολλά άλλα, όπως η αντοχή στην αμμωνία, στην άμμο, οι κανόνες για τη μεταφορά κλπ. Ένα από τα πρώτα καθήκοντα του αγοραστή μονάδων είναι να ελέγξει τα πιστοποιητικά της μονάδας που τον ενδιαφέρει. Όσο περισσότερα τόσο το καλύτερο για την ηρεμία όλων.

Amara Nzero 

Η Amara NZero προσφέρει στον εγκαταστάτη ένα ευρύ φάσμα οδηγών εκμάθησης, εκπαιδεύσεων, ιστολογίων σχετικά με την εγκατάσταση και τη συντήρηση μιας φωτοβολταϊκής μονάδας, για να λειτουργεί υπό βέλτιστες συνθήκες για 30 ή περισσότερα χρόνια: https://amaranzero.es/academia.

Η ποιότητα αποδίδει μακροπρόθεσμα, τόσο από πλευράς χρημάτων όσο και από πλευράς ασφάλειας. Η χρήση του καλύτερου εξοπλισμού, η σωστή εγκατάστασή του και η βέλτιστη συντήρηση είναι οι όψεις του ίδιου νομίσματος και πρέπει να αποτελούν μέρος του DNA κάθε εγκαταστάτη φωτοβολταϊκών. Υπάρχει πληθώρα δωρεάν πληροφοριών στο Διαδίκτυο, αλλά αν έχετε αμφιβολίες υπάρχει ένας πολύ γρήγορος κι αποτελεσματικός τρόπος για να φτάσετε στον στόχο: Συμβουλευτείτε την Amara Nzero!