Loading...
 

16.2 Gorące punkty

Gorące punkty (ang. hot-spots) to miejsca, w których nastąpiła niekontrolowana zmiana rezystancji powodująca wydzielenie się znacznej ilości ciepła Joule'a-Lenza i wzrost temperatury ogniwa w tych obszarach. Obecność gorących punktów może wynikać z obecności wad ścieżek prądowych jak na przykład obecność niedolutowań i zmiany przekroju, jak również mikrouszkodzeń ogniw. W obszarze uszkodzenia ogniwo zamiast generować energię, rozprasza ją w postaci ciepła. Problem występowania gorących punktów staje się bardzo poważny w przypadku, gdy część ogniwa jest zacieniona. W takiej sytuacji zacienione ogniwo nie produkuje energii elektrycznej, ale przepływa przez nie prąd wsteczny, wygenerowany przez niezacienione ogniwa, powodując podwyższenie temperatury [1]. W celu zapobiegania występowania gorących punktów w panelach stosowane są diody bocznikujące tzw. „by-pass”. Zadaniem diod bocznikujących jest przekierowanie wygenerowanego prądu w taki sposób, aby prąd nie płynął przez uszkodzone i zacienione ogniwo [2].
Temperatura gorącego punktu zależy od miejsca jego wystąpienia oraz od przewodności materiału, z którego wykonane jest ogniwo fotowoltaiczne [3]. Przykładowo gorący punkt w pobliżu krawędzi panelu krzemowego osiąga znacznie wyższe temperatury niż gorący punkt występujący w jego środku. Dzieje się tak, ponieważ przewodność cieplna w krzemowym ogniwie jest wyższa niż w laminacie. Z tego powodu ciepło jest rozprowadzane na większym obszarze w przypadku jeśli gorący punkt pojawi się w środkowej części panelu. Gorące punkty można wykryć za pomocą badania termowizyjnego instalacji fotowoltaicznej. Na Rys. 1 przedstawiony został obraz wykonany kamerą termowizyjną, ukazujący rozkład temperatury na powierzchni panelu fotowoltaicznego. Temperatura powierzchni prawidłowo pracującego panelu powinna być równomierna na całym jego obszarze. Na zdjęciu zaznaczony został obszar o podwyższonej temperaturze w porównaniu do pozostałych części panelu, świadczący o występowaniu gorących punktów.

Zdjęcia paneli wykonane za pomocą kamery termowizyjnej ukazujące miejsca przegrzania ogniw (tzw. gorących punktów). Fot. Stanisława Bajorskiego - pomiary termowizyjne PV - wykorzystana za zgodą Solar Building Polska, [https://solarbp.pl/].
Rysunek 1: Zdjęcia paneli wykonane za pomocą kamery termowizyjnej ukazujące miejsca przegrzania ogniw (tzw. gorących punktów). Fot. Stanisława Bajorskiego - pomiary termowizyjne PV - wykorzystana za zgodą Solar Building Polska, https://solarbp.pl/(external link).


Ogniwa fotowoltaiczne w obszarach hot-spotów mogą nagrzać się nawet do ponad 250°C [1]. Nagrzewanie ogniwa do wysokich temperatur, przekraczających wytrzymałość folii EVA może prowadzić do trwałego jej uszkodzenia, w wyniku, czego na powierzchni ogniwa pojawiają się ciemne przebarwienia. Występowanie 'hot-spotów' powoduje przyspieszenie starzenia się ogniwa, co może skutkować skróceniem żywotności panelu i spadku wydajności energetycznej o ponad \( 15\% \) [4], a w skrajnych przypadkach może prowadzić do pożaru instalacji.


Ostatnio zmieniona Piątek 16 z Kwiecień, 2021 11:48:56 UTC Autor: Konstanty Marszałek, Katarzyna Dyndał, Gabriela Lewińska
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.