A PV200 rendkívül hatékony és hatékony tesztelési és diagnosztikai megoldást kínál a PV rendszerekhez, elvégzi az IEC 62446: 2016 által előírt összes üzembe helyezési tesztet, és gyors és pontos mérést végez a IV görbéken az IEC 61829: 2015 szerint.
A Solar Survey 200R besugárzásmérővel együtt használva a PV200 mérési adatok a PVMobile alkalmazás vagy a SolarCert szoftver segítségével STC -vé alakíthatók, lehetővé téve a közvetlen összehasonlítást a PV modul gyártójának közzétett adataival
A teljesítmény a feszültség és az áram szorzata, így a 2. ábrán látható teljesítmény -feszültség görbe generálható a mért feszültség- és áramadatokból. A teljesítmény -feszültség görbe azt a pontot mutatja, ahol a teljesítmény maximális (Pmax). A megfelelő maximális teljesítménypont Mpp az IV görbén látható. A PV modul betöltése úgy, hogy az áram Impp és feszültség Vmpp legyen, a PV modult a maximális teljesítményponton (Mpp) fogja működtetni, és a maximális energiatermelést eredményezi.
Minden PV modul a típustáblán olyan információkat tartalmaz, amelyek a modul teljesítményére vonatkoznak, beleértve a nyitott áramkör feszültségét (Vo/c), rövidzárlati áramot (Is/c), feszültséget és áramot a maximális teljesítményponton (Vmpp és Impp) ) és a maximális teljesítmény (Pmax). PV -modulok gyártásakor a gyártók ellenőrzik a teljesítményt, és IV -es görbe -méréssel meghatározzák a típustábla értékeit.
A PV modul által előállított feszültség és áram a besugárzási szinttől, a besugárzás spektrális tartalmától és a modul hőmérsékletétől függ. Ahhoz, hogy a PV modul adattábláján szereplő adatok értelmesek legyenek, ismernünk kell a mérések körülményeit. A gyártók szabványos vizsgálati körülmények között (STC) mérik a típustábla értékeit 1000 W/m2 besugárzással, 25 ° C -os modulhőmérséklettel és AM = 1,5 légtömeggel egyenértékű besugárzási forrással.
Ha a terepen mért teljesítményadatokat közvetlenül az adattábla értékeivel akarjuk összehasonlítani, akkor a méréseket STC -re kell konvertálni. Az átalakításhoz mérni kell a besugárzási szint és a PV modul hőmérsékletét a mérés időpontjában.
IEC 61829: 2015 Fotovoltaikus (PV) tömb-Az áram-feszültség jellemzőinek helyszíni mérése azt javasolja, hogy a finom vezetékekkel ellátott lapos hőérzékelőt mechanikusan rögzítsék közvetlenül a modul közepén lévő hátlaphoz. A hőérzékelőnek legalább 10 cm -re kell lennie a csatlakozódoboztól, de szemben a modul aktív részével. A rögzítési módszer nem változtathatja meg a PV modul hőmérsékletét.
Bármely infravörös hőmérsékletmérő készülék pontosságát befolyásolja a mérendő felület sugárzási képessége (infravörös energia kibocsátásának képessége). Infravörös hőmérőt csak akkor szabad használni, ha azt a PV -modul hátlapjának sugárzására kalibrálták úgy, hogy a hőmérséklet mérési pontossága megfelel az IEC 61829: 2015 által előírt ± 1 ° C -nak
A napelemes besugárzásmérő berendezéseknek a PV modulok értékelése során használt spektrális válasznak meg kell egyeznie a vizsgált PV modul vagy rendszerével.
A napelemes rendszerek teljesítménymérésére vonatkozó nemzetközi szabványok két besugárzási mérési módszert határoznak meg és fogadnak el:
Pyranométer
A napsugárzás intenzitásának mérésére szolgáló műszer, amelyet általában a globális besugárzás vízszintes síkon történő mérésére használnak. A piranométerek általában nagy pontosságú, költséges műszerek, amelyek hőérzékelőket használnak üvegkupolában.
PV -referenciacella
Kicsi, ismert áram- és besugárzási karakterisztikával rendelkező PV -cella, amelyet ugyanazzal a cellatechnológiával készítettek, mint a vizsgált PV -rendszert. Ha nem ugyanazt a cellatechnológiát használják fel, akkor meg lehet becsülni a bizonytalanságot. A spektrális eltérés különösen aggasztó a vékonyrétegű modulok esetében. A referenciacellák általában hőmérséklet -kompenzációval rendelkeznek annak biztosítására, hogy a mérési pontosságot ne befolyásolja a hőmérsékletváltozás.
Úgy tűnhet, hogy az olyan műszerek, mint a fénymérők, luxmérők vagy fotódióda -érzékelőket használó eszközök olcsó megoldást kínálnak a besugárzás mérésére, azonban nem rendelkeznek ugyanazzal a spektrális válasszal, mint a PV -modul; nem kompenzálják a hőmérsékletet, és valószínűleg jelentős mérési hibákat idéznek elő, ha napelemes PV -alkalmazásokhoz használják. Nem alkalmasak a PV rendszer teljesítményének tesztelésére és értékelésére.
Fontos, hogy a szolár besugárzásmérő helyesen legyen elhelyezve a vizsgált PV rendszerhez képest, hogy biztosítsuk az értelmes adatok gyűjtését. A referenciacella és a nap közötti szög változtatása jelentős változásokat okozhat a mért besugárzásban. A besugárzásmérőt úgy kell elhelyezni, hogy ± 2 ° -on belül a PV modullal azonos síkban legyen. A besugárzásmérőt úgy kell elhelyezni, hogy ne árnyékolja be a vizsgált PV rendszer bármely részét. A pontos és megismételhető méréseket a legjobban úgy érhetjük el, ha mechanikusan rögzítjük a besugárzásmérőt a PV modul keretéhez.
Az IV görbe alakja a besugárzástól függően változik, és a kritikus besugárzási szint alatt a görbe alakja drámaian megváltozik. Ez hibákat eredményezhet a rendszer teljesítményének értékelésében. Gyenge eredmények várhatók, ha a méréseket alacsony besugárzás mellett végzik.
A PV karakterláncok és tömbök teljesítményének mérését legalább 400 W/m2 -es stabil besugárzási körülmények között kell elvégezni, a tömb síkjában mérve. Ahhoz, hogy a méréseket STC-vé alakítsák át, IEC 61829: 2015 Fotovoltaikus (PV) tömb-Az áram-feszültség jellemzőinek helyszíni mérése azt javasolja, hogy a teljes síkbeli besugárzás legalább 700 W/m2 legyen.
Ideális esetben az IV görbe mérését akkor kell elvégezni, ha tiszta az ég és kevés a szél. A besugárzási változások a PV modul hőmérsékletének ingadozását okozzák, ami befolyásolhatja az IV görbe mérésének pontosságát. Ha a besugárzás közvetlenül a mérések előtt jelentősen megnövekedett, előfordulhat, hogy a PV modul hőmérséklete nem stabilizálódott. A besugárzás változásai IV görbe mérése során befolyásolhatják a IV görbe alakját.
A valóság azonban az, hogy az idő és a szerződéses korlátok korlátozzák azokat az időszakokat, amelyekben lehetséges a teszt elvégzése. A IV görbe méréseit a lehető legstabilabb körülmények között kell elvégezni, és fel kell jegyezni a besugárzás és a modul hőmérsékletének változásait. Ha a besugárzási változások megváltoztatják a IV görbe alakját, a mérést meg kell ismételni.
A teljesítmény az áram és a feszültség függvénye, és így minden, ami csökkenti a PV rendszer által generált áramot vagy feszültséget, csökkenti a termelt energiát. A IV görbe alakja vagy profilja ezért rendkívül hatékony vizuális jelzést ad a PV modul vagy karakterlánc teljesítményéről.
A valós idejű áramfelügyeleti rendszerek jelzik a ténylegesen megtermelt energiát, azonban ha a tényleges hozam kisebb, mint a tervezési érték, nem adnak információt, más mérőeszközökre van szükség az alulteljesítő PV-rendszer kiváltó okának azonosításához.
Ha teszteléskor a telepített karakterlánc IV görbéje határozott változást mutat a lejtés szögében, „dudorokat” vagy elmozdulásokat mutat a görbe alakjában, akkor ezek azt jelzik, hogy valami nincs rendben egy vagy több modullal .
A IV -görbe felmérése a telepítés vagy üzembe helyezés során, vagy a rendszer időszakos felülvizsgálatának és tesztelésének részeként segíthet annak ellenőrzésében, hogy minden modul egészséges és a meghatározott paraméterekkel összhangban konzisztens szinten működik.
Az IV görbe gyors és hatékony eszközt biztosít a napelemes PV modulok vagy karakterláncok valódi teljesítményének eléréséhez. Egy megfelelően működő PV rendszerben a görbe alakjának követnie kell a normál profilt, és az Is/c, Impp, Vo/c, Vmpp és Pmax mért értékeinek meg kell felelniük a mérés időpontjában a környezeti feltételeknek.
A gyártási folyamat részeként a modulokat szabványos körülmények között (STC) tesztelik 1000 W/m2 besugárzás mellett, 25 ° C hőmérsékleten és 1,5 légtömeg mellett. A IV besorolási görbe adataival egyidejűleg rögzített besugárzási és hőmérsékletmérések felhasználhatók a IV. A korrigált mérések ezután közvetlenül összehasonlíthatók a típustábla adataival.
A gyári szakaszban a tesztelést a gyártási problémák azonosítására és egy adott modul teljesítményének ellenőrzésére használják a termék adatlapjaiba és specifikációiba való felvételhez.
Miután egy modult vagy karakterláncot telepített a helyszínen, az IV görbe nyomon követése elvégezhető egy működő IV görbe létrehozásához, amely megerősíti, hogy a tényleges teljesítmény közel van az új rendszer előre jelzett értékéhez.
Eltérés esetén az IV görbe alakjának elemzése segíthet azonosítani az alulteljesítés kiváltó okát, és végrehajthatók a javító intézkedések.
Nem, idővel a periodikus IV görbekövetés rendkívül hatékony eszköz a rendszer teljesítményének romlásának ellenőrzésére. Segítségével azonosíthatók és kereshetők a modulokkal vagy a kábelezéssel kapcsolatos problémák, és összehasonlítható az energiatermelés teljesítménye a korábbi teljesítményadatokkal vagy a termék garanciális adataival. A IV görbe mérések rávilágíthatnak a részleges vagy egyenletes árnyékolás hatására, és bemutathatják a modulok tisztítása utáni teljesítmény javulását.
Kitöltési tényező (FF) a ténylegesen elérhető maximális teljesítmény aránya, amelyet a sötétkék doboz képvisel, az Is/c rövidzárlati áram és a Vo/c nyitott áramkör feszültségének szorzatához viszonyítva.
A Fill Factor lényegében egy PV modul hatékonyságának mérőszáma, az elméleti maximális érték olyan tényezőktől függ, mint például a modul felépítéséhez használt szilícium típusa. A várható értéktől való eltérés vagy a kitöltési tényező változása azonban jelezheti a hiba jelenlétét.
Számos tényező befolyásolhatja a napelemes PV -modulok teljesítményét, beleértve a hőmérsékletet és a besugárzást.
A PV modul nyitott áramkörének feszültsége a cella hőmérsékletétől függően változik. A hőmérséklet emelkedésével, a környezeti változások vagy az energiatermelés során a belső energiaelvonás által generált hő hatására a nyitott áramkör feszültsége (Voc) csökken. Ez viszont csökkenti a teljesítményt. A napelemes rendszer tervezésekor figyelembe kell venni a PV modul hőmérséklet -együtthatóját, összehasonlítva a működési környezetben várható átlagos cellahőmérsékletet a modul kimenetének kiszámításához használt STC adatokkal.
Ugyanígy a besugárzás is befolyásolja a modul teljesítményét, mivel a napfény csökkenése elsősorban az áram csökkenését és következésképpen a teljesítmény csökkenését eredményezi.
Ha összehasonlítjuk a terepen mért IV görbéket az előre jelzett profillal, akkor ezeket a tényezőket teljes mértékben figyelembe kell venni, ha az összehasonlítás érdemi eredményeket kíván elérni.
A görbe alakjában és az adott modulhoz vagy csípéshez kapcsolódó kitöltési tényezők közötti különbségek problémát jelezhetnek a napelemes rendszer minőségében, teljesítményében vagy helyes telepítésében.
A telepítés során felmerülő tipikus problémák, amelyek hatással lesznek a várt IV görbére, többek között a szennyeződés, a modulok árnyékolása, nagy ellenállású huzalozás vagy a modulok közötti csatlakozási problémák, a modulok eltérése a gyártási vagy specifikációs különbségek miatt, vagy a PV cellák sérültek.
Az IV görbe nyomkövető diagnosztikai eszközként használható ezen problémák bármelyikének azonosítására, lokalizálására és kijavítására.
Az IV görbejelölők olyan speciális vizsgálóberendezés -típusok, amelyek a napelemes PV -modulhoz vagy zsinórhoz csatlakoztatott elektromos terhelést söpörnek, és az áramot és a feszültséget a pásztázás során több ponton mérik. Az áram- és feszültségpárokat ezután közvetlenül IV görbe ábrázolására vagy PV görbe kiszámítására és ábrázolására használják.
A külső tényezők, például a hőmérséklet és a besugárzás befolyásolásának leküzdése érdekében a IV görbe -jelölők általában mérik és rögzítik a besugárzást és a hőmérsékletet, hogy lehetővé tegyék a mérések STC -re történő konvertálását, hogy pontos összehasonlítást lehessen végezni a PV -modul specifikációjával.
Néhány IV nyomkövető a PV modul adatainak adatbázisát is tartalmazza, lehetővé téve a terepen mért értékek azonnali összehasonlítását a gyártó által a telepített rendszerek célra való alkalmasságának és teljesítményének ellenőrzésére megadott értékekkel.
A napelemes rendszerek telepítése nemcsak a teljesítmény és hatékonyság vizsgálatát foglalja magában a telepítéskor, hanem a rendszer megfelelő és biztonságos bekötésének ellenőrzését is. Ezeket rendszeresen meg kell ismételni a folyamatos biztonság és teljesítmény meghatározása érdekében.
Az „IEC 62446: 2016 Grid csatlakoztatott PV rendszerek” meghatározza a napelemes rendszer dokumentációjának, az üzembe helyezési vizsgálatoknak és az ellenőrzésnek a minimális követelményeit. Bár nem kötelező, különböző országok már elfogadták az IEC 62446: 2016 elveit nemzeti akkreditációs rendszereikben, beleértve az MCS -t is az Egyesült Királyságban.
Összefoglalva, a szabvány meghatározza azokat a vizsgálatokat, információkat és dokumentációt, amelyeket a napelemes rendszer telepítését követően meg kell adni az ügyfélnek, valamint az előzetes (és időszakos) elektromos ellenőrzést és vizsgálatot.
Az üzembe helyezés során elvégzendő abszolút minimális vizsgálat magában foglalja a folyamatosság mérését, a nyitott áramkör feszültségét, a rövidzárlati áramot, a szigetelést és a besugárzást. IV. Görbekövetés is hozzáadható ehhez a listához, hogy értékelje a telepített rendszer teljesítményjellemzőit.