Czy moduły fotowoltaiczne się grzeją?

Moduły fotowoltaiczne pracują latem, kiedy temperatura wzrasta powyżej 30°C i przez cały dzień produkują energię elektryczną. Codziennie padają na nie bezpośrednio promienie słoneczne. Jakie jest ryzyko, że ciepło zaszkodzi modułom? Sprawdź, czy moduły fotowoltaiczne się grzeją i poznaj skuteczne sposoby na rozwiązanie możliwych komplikacji.

Czy moduły przegrzewają się w czasie upałów?

Moduły fotowoltaiczne przystosowane są do pracy w temperaturze do 85°C, jak wynika z testów wytrzymałościowych. Jednak optymalna temperatura dla nich to 25°C – wówczas działają z pełną mocą. 

Każdy stopień powyżej powoduje obniżenie się ich sprawności o ok. 0,45%, co jest naturalnym zjawiskiem. Jeśli na zewnątrz panuje 35°C, ogniwa nagrzewają się już do 60°C. W efekcie napięcie w modułach spada o 15%, a moc o ok. 14%.

Wentylacja – sposób na obniżenie temperatury modułów

Choć wysoka temperatura powietrza nie jest groźna dla modułów, to sprawia, że instalacja generuje niższe uzyski energetyczne. Dlatego tak ważne jest, żeby zachować odpowiednie odstępy między powierzchnią dachu skośnego lub płaskiego a modułami. Wolne przestrzenie zapewnią swobodny przepływ powietrza, które schłodzi moduły podczas największych upałów.

Jak jeszcze można zadbać o instalację PV podczas gorących dni? Przeczytaj: Jak schłodzić moduły fotowoltaiczne?

Przegrzewanie się modułów a ich uszkodzenia

Jeśli powierzchnia modułów zostanie naruszona, pojawią się na niej rysy, spękania czy stłuczenia. Miejsca uszkodzeń stają się hot-spotami, które nie produkują energii elektrycznej. Zaczyna przez nie przepływać prąd wsteczny (dyfuzyjny) wyprodukowany przez sprawne ogniwa i powoduje, że te uszkodzone nadmiernie się nagrzewają. Zamiast generować energię, rozpraszają ją w postaci ciepła. 

Temperatura hot-spotu zależy od miejsca, w którym się pojawił i stopnia przewodzenia materiału, z którego wykonany jest moduł. W przypadku najczęściej stosowanych modułów krzemowych im bliżej krawędzi, tym temperatura jest coraz wyższa. Może sięgnąć nawet powyżej 250°C. 

Jeśli w porę nie zareagujesz, dojdzie do miejscowych wypaleń na powierzchni modułu, skrócenia jego żywotności, a nawet samozapłonu. Więcej o ryzyku związanym z wypaleniem i samozapłonem fotowoltaiki przeczytasz tutaj: Dlaczego instalacje fotowoltaiczne płoną?

Cień a przegrzewanie się modułów

Zacienienie sprawia, że moduły gorzej odprowadzają ciepło i w efekcie się przegrzewają. Problem ten należy wziąć pod uwagę już na etapie projektu instalacji. Jeśli nie ma wyjścia, należy przy modułach zamontować diody bocznikujące (tzw. by-pass). Przekierowują energię elektryczną, tak aby nie przepływała przez zacienione ogniwo.

Cień rzucają nie tylko pobliskie maszty, drzewa czy budynki. Uwagę należy zwrócić również na zabrudzenia, które zasłaniają powierzchnię modułów, takie jak liście czy ptasie odchody. Ich obecność powoduje miejscowy wzrost temperatury, dlatego jeśli dłużej się utrzymują, trzeba je usunąć.

‍

Masz problem z fotowoltaiką? Wykonaj nasz audyt i sprawdź, co wymaga poprawy

Przegrzewanie się puszek przyłączeniowych przy modułach

Puszki przyłączeniowe służą do połączenia modułów w szeregi przy pomocy przewodów. Znajdują się w nich także diody bocznikujące, których zadaniem jest przekierować prąd tak, by nie płynął przez zacienione ogniwo. Jeśli jakość puszek jest słaba, a diody niewłaściwie założone, istnieje ryzyko, że się przegrzeją. W efekcie dojdzie do ich wypalenia, co może grozić pożarem.

Jak rozpoznać, że moduły się przegrzewają?

Uszkodzone moduły sprawiają, że cała instalacja fotowoltaiczna traci moc. Jeśli zauważysz spadek wydajności systemu, wezwij specjalistę, który pomoże Ci rozpoznać, w czym tkwi problem. Dokona oględzin i pomiarów, które wykażą, czy to wina przegrzewania się modułów.

Serwisant fotowoltaiki wykorzysta kamerę termowizyjną, która pokaże miejsca o podwyższonej temperaturze. Wykona również test elektroluminescencji dla zidentyfikowania uszkodzonych miejsc, przez które przepływa prąd wsteczny.

Po takiej analizie zyskasz pewność, czy powinieneś wymienić moduły, czy wina utraty mocy w fotowoltaice leży po stronie innych elementów instalacji.

Więcej informacji na temat modułów niezdatnych do użytku znajdziesz tutaj: Co zrobić z uszkodzonym panelem fotowoltaicznym? 

Jak zapobiegać przegrzewaniu się modułów fotowoltaicznych?

Ochrona przed przegrzaniem modułów rozpoczyna się już na etapie projektu i montażu, kiedy to należy przewidzieć zapas miejsca na swobodny przepływ powietrza. Wybierając moduły, zwróć uwagę na producenta – sprawdzone firmy nie pozwalają sobie na kiepską jakość produktów.

Po montażu instalacji zleć audyt, który wykaże, czy podczas transportu i prac instalatorzy obchodzili się delikatnie z modułami. Sprawdzisz, czy nie uszkodzili tych elementów, chodząc po nich lub zbyt mocno dokręcając. Stały monitoring pracy instalacji pozwoli Ci szybko zauważyć utratę mocy w fotowoltaice i wezwać pomoc. 

Regularne przeglądy okresowe, testy kamerą termowizyjną i elektroluminescencyjne szybko zidentyfikują usterkę i zapobiegną dalszym konsekwencjom. Więcej na temat przeglądów przeczytasz tutaj: Kiedy robić przegląd fotowoltaiki?