Quatro mais comuns PV Falhas do sistema e como corrigir

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28/03/2022
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Com uma maior aceitação pública do Solar PV e os combustíveis fósseis se tornando um tópico cada vez mais quente na mídia, muitas pessoas estão pensando em usar energia solar. O problema é que instalar um sistema de energia solar nem sempre é tão fácil quanto parece. Aqui, examinarei algumas das razões mais comuns pelas quais os sistemas solares fotovoltaicos falham e algumas dicas de segurança que você pode seguir para evitar problemas no futuro.

Há muitas maneiras pelas quais seu sistema de energia solar pode falhar, especialmente se você não tiver tempo para aprender como eles operam. E entendemos que acompanhar a tecnologia às vezes pode ser esmagador, especialmente se não for sua especialidade. Mas, felizmente, existem algumas dicas simples que você pode usar para garantir que seu sistema funcione corretamente.

Neste blog, vamos descobrir o Quatro mais comuns PV Falhas do sistema e como corrigir.

Hot Spot

Faixa de ponto de acesso
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Quando um painel solar está sombreado, a corrente não pode fluir em torno de células fracas, causando o efeito hotspot. A corrente eventualmente se concentrará em algumas células, fazendo com que elas superaqueçam e derretam.

Uma das razões mais prevalentes para falha do painel solar ou perigo de incêndio é o efeito hotspot. Como resultado, é vital utilizar diodos de bypass ao construir sistemas fotovoltaicos para garantir que a corrente possa fluir através de células fracas enquanto os impactos de sombreamento são reduzidos sob diversas situações de sombreamento.

Hotspots ainda são difundidos nos dias de hoje PV módulos, e espera-se que esta tendência continue PV a tecnologia do módulo avança para wafers mais finos, que são mais suscetíveis a microfissuras ao longo dos processos de produção, transporte e instalação.

causa: 

As manchas quentes na superfície dos módulos solares são generalizadas e usam uma grande quantidade de energia do módulo.

Neste momento, sabemos que sombras projetadas produzem pontos de acesso. Então, de onde vêm as sombras projetadas?

  • A sombra de um item próximo ou acima de um painel solar, como árvores, pessoas ou equipamentos, é uma das causas. Outro motivo típico é uma obstrução na superfície do vidro causada por sujeira e detritos, que impede a entrada de luz na célula por reflexão.
  • Falhas de projeto em alguns tipos de células de silício, conhecidas como células multicristalinas ou policristalinas, também podem resultar em pontos quentes.
  • Os pontos quentes podem ter uma grande influência nas células próximas, bem como na produção de energia solar de efeito/dano, se não forem descobertos em tempo hábil.

Como consertar

Mantenha fluxo de ar suficiente.

Os pontos de acesso não surgem do nada. O acúmulo de calor, que pode ser causado por uma variedade de circunstâncias, é sempre a causa. No entanto, se o seu sistema de painel solar tiver pouco fluxo de ar, como uma capa protetora, é mais provável que os pontos de acesso se formem.

Para evitar o superaquecimento dos painéis, um bom sistema de painéis solares fornecerá constantemente ventilação e circulação adequadas. A instalação de um otimizador de energia que limita automaticamente a produção de energia quando as temperaturas sobem muito é a melhor abordagem para evitar o superaquecimento.

Isso elimina a necessidade de controles manuais e garante que seus padrões de produção sejam mantidos.

Devem ser usados ​​diodos de bypass.

O uso de diodos de bypass em cada painel solar pode até evitar a formação de hotspots. A ausência de diodos de bypass em painéis solares geralmente causa efeitos de hotspot. Os diodos de bypass permitem que a corrente flua em caso de falha ou sombreamento, preservando a saída de energia.

Boas qualidades térmicas para o vidro e a folha traseira

Em vez de apenas absorver o calor, os fabricantes podem utilizar variedades de vidro com qualidades especializadas que podem reduzi-lo. Também é uma boa ideia utilizar uma folha traseira de alta condutividade térmica para ajudar o painel a dispersar o calor com mais eficiência.

Poeira e sujeira devem ser removidas.

Os efeitos de pontos quentes são mais prováveis ​​de ocorrer em um painel solar sujo ou empoeirado. A limpeza regular dos painéis pode ajudar a mitigar esse impacto.

Também é uma boa ideia verificar se nenhuma árvore, folhas ou outros detritos estão bloqueando a luz do sol de atingir seus painéis solares.

Use equipamento de rastreamento solar para ficar de olho no sol.

Em vez de apenas permitir que os painéis solares fiquem em um só lugar, os sistemas de rastreamento solar os movem ativamente para enfrentar o sol.

Ao expor seu painel à luz direta do sol durante todo o dia, essas soluções ajudam a evitar impactos de hotspots. A desvantagem é que esses sistemas de rastreamento são caros e os componentes móveis extras necessários para esse tipo de sistema aumentarão seus preços de produção de energia.

Instale os painéis em um ângulo de 45 graus.

Os efeitos do ponto de acesso podem ser reduzidos instalando seus painéis em um ângulo. Na internet, você pode encontrar o ângulo ideal para usar para a sua localização.

Remova quaisquer obstáculos da instalação dos painéis.

Instalar seus painéis sem impedimentos é uma abordagem simples e eficiente para evitar impactos de hotspots. Isso implica que eles não devem estar muito próximos ou à sombra de qualquer outra coisa, pois as sombras se formarão umas nas outras.

Os obstáculos mais comuns a serem cautelosos são árvores e edifícios. Também é uma boa ideia colocar seus painéis longe de qualquer sombra.

Efeito PID

Faixa de Efeito PID
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PID (potencial de deterioração induzida) é um fenômeno no setor solar que recentemente se tornou um problema. O PID afeta os íons em uma célula solar, resultando em uma redução na saída da célula.

No primeiro ano de operação, o PID pode limitar drasticamente a saída de energia de um módulo fotovoltaico (PV), com perdas de energia no nível do módulo de até 70% nos primeiros 18 meses. Essas perdas no nível do módulo podem ocorrer rapidamente e se tornar tão graves que afetam o desempenho geral de um sistema.

A deterioração potencialmente causada às vezes é confundida com um problema de módulo, mas requer modificações no nível do sistema. A incidência de PID é determinada principalmente pela configuração elétrica do sistema e pelo projeto/construção do módulo. O PID pode ser causado por uma variedade de fatores, incluindo tensão do sistema, temperatura, umidade e irradiância.

causa: 

O PID surge em sistemas com um grande potencial negativo em relação à terra. Isso ocorre quando o polo negativo do inversor está desconectado do terra, ou quando o polo positivo do inversor está conectado ao terra em uma configuração bipolar.

O PID não ocorre em sistemas aterrados, onde o polo negativo do inversor é aterrado, ou em sistemas com tensão menor ou igual a 600V, pois não existe o potencial de alta tensão negativa que causa o PID.

Infelizmente, devido aos preços mais baixos e ao aumento da eficiência, os sistemas aterrados estão perdendo espaço para os sistemas não aterrados e bipolares, e os sistemas de alta tensão estão se tornando mais difundidos como resultado de regulamentações recentes.

O impacto do PID é particularmente severo nos módulos com maior potencial negativo em um sistema não aterrado.

Existem vários elementos que, além do arranjo elétrico, podem gerar as circunstâncias corretas para a ocorrência do PID:

  • Projeto de módulos
  • Construção
  • Controle de qualidade

O que ocorre (ou não) na planta de produção tem um grande impacto sobre o desenvolvimento ou não do PID em um painel específico.

Como consertar

O PID pode ser evitado com segurança em usinas solares com layouts elétricos aterrados, aterrando o pólo negativo do inversor.

O processo de PV A indústria desenvolveu um conjunto de testes conhecido como IEC62804 que pode ser usado para avaliar a confiabilidade. Procedimentos anti-PID também devem ser introduzidos no inversor, de acordo com especialistas da HSB, até que haja dados suficientes para indicar que a certificação do módulo foi bem-sucedida.

Esforços de mitigação inadequados podem causar danos aos equipamentos da planta e violar várias garantias do fabricante.

As estratégias de mitigação planta a planta podem diferir, mas podem incluir:

  • Alterações na configuração elétrica da instalação
  • Os módulos devem ser substituídos.
  • instalação de equipamento extra, ou
  • uma mistura dos anteriores

O tempo necessário para descobrir, confirmar e mitigar o PID varia de acordo com a duração das negociações entre fornecedores, fornecedores de operações e manutenção (O&M), empreiteiros, proprietários e desenvolvedores de engenharia, aquisição e construção (EPC).

Muitas fontes afirmam que os impactos do PID são reversíveis e que se as devidas medidas de mitigação forem aplicadas, os módulos começarão a se recuperar, mas nem sempre é assim. Alguns módulos melhoraram sob circunstâncias de laboratório cuidadosamente controladas, embora isso dependa do grau de perda de energia no momento em que a recuperação começou.

Módulos com perdas de energia menores de menos de 10% geralmente se recuperam, enquanto aqueles com perdas de energia substanciais de mais de 30% dificilmente se recuperam completamente. O método para lidar com as consequências do PID pode ter uma grande influência no desempenho da planta no futuro.

Atualmente, existem duas opções de mitigação de PID aceitas pela indústria:

  • Equalizadores com carga, e
  • Aterramento com alta impedância

A abordagem a ser utilizada é determinada pelo projeto, custo e compatibilidade do sistema. Para evitar a anulação das garantias do equipamento ou do sistema, qualquer solução de mitigação de PID deve ser autorizada pelo OEM do inversor, OEM do módulo e contratado do EPC.

Opção 1: Adicione equalizadores à mixagem.

Para inversores sem transformador que não podem ser aterrados, uma equalização de carga, como o PV caixa offset, pode ser utilizada. Como o PID é causado por um grande potencial negativo em relação ao terra em um sistema não aterrado ou bipolar, a equalização de carga opera fornecendo uma carga reversa à corda à noite.

A equalização de carga dá aos módulos um alto potencial positivo (tensão inversa) durante o dia e um forte potencial negativo à noite. O efeito de polarização que aconteceu durante a operação agora é revertido.

Um equalizador de carga não permitirá que o módulo se recupere totalmente. No nível do módulo, pode haver uma perda de energia permanente de 5%. Isso, no entanto, frequentemente passará despercebido no nível do sistema. Este procedimento também foi bem sucedido em regenerar a maioria dos módulos que foram impactados pelo PID por um longo tempo. Módulos que foram severamente impactados, mas perderam mais de 50% de sua energia, podem não se recuperar totalmente.

Opção 2: Aterramento com alta impedância

Um resistor de alto valor pode ser usado para aterrar um sistema sem transformador no pólo negativo do inversor (por exemplo, 22kOhm). O aterramento com alta impedância é chamado de aterramento de alta impedância. A detecção de falha de aterramento requer a instalação de dispositivos adicionais.

Essa abordagem reduz o potencial de tensão da string, interrompendo ou impedindo o PID. No entanto, a recuperação de módulos afetados por PID será menos eficaz do que com uma equalização de carga.

Problema do inversor

Banner do problema do inversor
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Antes de começar a solucionar problemas de um inversor solar, você deve primeiro entender como ele funciona. Aqui está um rápido resumo de como o inversor converte a energia CC do painel em energia CA:

A energia dos painéis solares será armazenada na bateria, que será carregada diretamente do telhado PV células. O inversor entra em ação durante este processo, convertendo o tipo de energia de CC para CA e armazenando-o na bateria. A eletricidade CC do painel é enviada para o inversor, que é o procedimento em matemática básica. O inversor transforma-o em CA e armazena energia na bateria até que seja necessário. Quando você acende a luz, ela também puxa a energia CA da bateria através do inversor.

causa:

Os inversores foram instalados incorretamente.

Como os inversores solares são projetados para fornecer anos de serviço sem problemas, eles são construídos para resistir a problemas. No entanto, isso só é verdade se você instalá-lo corretamente, sem conexões ou rendimentos ruins. Como resultado, a maioria dos problemas internos com inversores solares são causados ​​por instalação inadequada em primeiro lugar.

O inversor está constantemente a apitar.

Existem duas causas principais para o seu inversor apitar: uma é que você ficou sem bateria e a outra é que você sobrecarregou seu inversor.

Se você sobrecarregar seu inversor acima de sua capacidade nominal, o inversor provavelmente desligará em você. Toda a sua demanda de carga não deve exceder a classificação do inversor, mas você deve deixar algum espaço acima dela.

Se o seu inversor estiver sempre funcionando na capacidade máxima, isso pode resultar em eficiência e desempenho reduzidos. Pode possivelmente falhar mais cedo do que o esperado. Isso também vale para inversores de baixo custo, que muitas vezes não conseguem lidar com mais de 80% de sua carga de capacidade nominal.

Quando o inversor fica sobrecarregado, o LED começa a piscar (geralmente acompanhado por um bipe consistente).

Superaquecimento do inversor

Uma das preocupações mais comuns com inversores solares é o superaquecimento, que não é um bom indicador de serviço. A alta temperatura do inversor pode ter um impacto negativo no serviço geral e na produção de energia. Se o calor exceder a temperatura máxima de operação, o sistema pode ser desligado.

Como consertar

  • Certifique-se de que o instalador é um profissional com experiência adequada antes de escolher alguém para instalar ou reparar o inversor. Verifique se tudo está operando no nível de potência correto, conforme especificado pelo fabricante.
  • O primeiro passo é desconectar ou desligar qualquer dispositivo que não esteja em uso! Então, se o seu dispositivo tiver um, aperte o botão de reset ou desconecte e reconecte a energia.
  • Verificar a ventilação regularmente é a melhor estratégia para lidar com a questão da temperatura. Se você estiver instalando o inversor em um espaço confinado, certifique-se de que haja ventilação suficiente para manter o espaço fresco. Você também deve fornecer uma técnica de resfriamento decente para o inversor, dependendo de seu tipo e tamanho. Para obter os melhores resultados, instale ventiladores de resfriamento no gabinete de distribuição e crie um padrão de fluxo de ar.
  • Agora que você conhece as dificuldades mais frequentes do inversor e como resolvê-las, pode fazê-lo em casa. Se a situação estiver além do seu entendimento, você deve obter ajuda especializada para o inversor que não está funcionando.

Problema de alta tensão da rede

Banner de problema de alta tensão da rede
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Há muito medo sobre como a energia renovável ameaça nossas redes elétricas, mas um problema real que não está recebendo atenção suficiente do setor é como a tensão aumenta em nossa infraestrutura principalmente antiga e inflexível, impedindo que os clientes aproveitem ao máximo seus solares PV instalações.

É claro que qualquer um que tenha sido educado neste campo já sabe disso, mas acho que a maioria dos clientes não sabe o quão crucial é a ligação entre a tensão no inversor e a tensão na rede. Quando algo dá errado, o cliente recebe uma conta que mostra que uma quantidade consideravelmente menor de energia foi exportada para a rede do que o previsto, e alguém – um instalador solar, um revendedor elétrico ou uma rede – recebe um telefonema irado.

causa:

Para empurrar a eletricidade para fora, o inversor deve estar operando com uma tensão maior que a da rede (a corrente flui de um ponto de tensão mais alta para um ponto de tensão mais baixa, nunca o contrário). A questão é que cada instalação solar que envia energia para o sistema aumenta ligeiramente a tensão da rede – e com dezenas de milhares de sistemas entrando em operação na rede da SA Power a cada ano, alguns sistemas serão confrontados com uma tensão de rede que está fora da tolerância do inversor ( a norma AS/NZS 4777.1 limita a tensão do inversor a 255V).

Como consertar

  • A instalação de um inversor trifásico é a melhor opção, pois a corrente alimentada na rede é dividida em três fios em vez de apenas um com um conversor monofásico. A tensão será reduzida quanto mais baixa a corrente puder ser feita.
  • Atualizações na rede, incluindo a substituição de linhas de transmissão por linhas mais grossas que contribuem menos para o crescimento da tensão.
  • Aumentar a franquia de tensão da rede para gerenciar a maior tensão gerada pela energia solar.

Etapas básicas para solucionar problemas do seu PV System

Etapas básicas para solucionar problemas do seu PV Faixa do sistema
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Como a maioria das residências instala painéis solares fotovoltaicos (PV) para economizar dinheiro, o método mais aparente para saber se eles estão funcionando é verificar sua conta de energia. Algo está errado se a declaração deste mês for muito maior do que a do mês passado.

Abaixo estão as etapas básicas para solucionar problemas do seu PV System

Etapa 1: verifique primeiro os interruptores do disjuntor.

Não é irritante quando o suporte técnico do telefone pergunta se o computador que você está tentando consertar está conectado e ligado? É humilhante. No entanto, esses representantes de atendimento ao cliente devem perguntar, pois um PC “desligado” é uma das causas mais comuns de o computador de um usuário não funcionar.

Interruptores de disjuntores, ou as pequenas caixas de fusíveis que controlam o fluxo elétrico de sua casa, são da mesma maneira.

Esses interruptores podem ser acionados por surtos, mau funcionamento ou sobrecargas, impedindo a energia solar de carregar aparelhos ou ser alimentada na rede. No entanto, restaurá-los à sua forma original é frequentemente suficiente para resolver o problema.

Passo 2: Procure Barreiras

Como os painéis solares precisam de luz solar direta para gerar eletricidade, é fundamental mantê-los livres de qualquer coisa que possa obstruir sua produção, como:

  • Árvores com folhas novas que podem estar obstruindo a luz. Você pode precisar podar alguns galhos, se for o caso.
  • Poeira, sujeira e pólen que se acumularam ao longo do tempo e estão impedindo que a luz solar chegue ao seu PV painéis. Aqui estão algumas recomendações de limpeza gratuitas para painéis solares.

Você também deve olhar abaixo dos painéis para quaisquer obstáculos. Ratos, pássaros e outros vermes podem danificar os componentes do seu PV sistema, resultando em menor produção de energia. Como resultado, é fundamental remover quaisquer fezes e sujeira. Também é uma boa ideia colocar um protetor de pragas para manter as pragas afastadas no futuro.

Passo 3: Verifique se o seu inversor solar está funcionando corretamente.

Quase tudo PV O sistema inclui um inversor, que converte a energia de corrente contínua (DC) gerada por seus painéis solares em eletricidade de corrente alternada (AC) para uso pelos eletrodomésticos da sua casa.

  • Está funcionando se a luz do seu inversor solar for constante e verde. Você não tem que fazer nada.
  • Se a luz do seu inversor estiver amarela, vermelha ou piscando, há um problema.

Passo 4: Dê uma olhada no seu medidor solar.

Os medidores solares são responsáveis ​​por registrar a energia gerada pelo seu PV sistema em tempo real. Isso ajuda você a descobrir anormalidades comparando dados históricos de produção com dados atuais. Os medidores solares costumam ser a primeira (e única) linha de defesa contra o desperdício de economia para muitas famílias.

Etapa 5: instalar o monitoramento solar 

Você deve ser capaz de identificar a maioria das preocupações de desempenho desde o início se tiver um medidor solar funcional e lembre-se de verificá-lo regularmente. Você deve, no entanto, manter em mente. Você também precisará acompanhar os dados históricos para colocar os números atuais de produção solar em perspectiva.

Esse tipo de atenção nem sempre é viável para o proprietário comum.

Instalar o monitoramento solar é uma opção melhor (ou corrigir sua configuração de monitoramento atual). Por exemplo, na Stable Solar, fornecemos serviços solares abrangentes e programas de associação que incluem:

  • Execute em segundo plano, monitorando a produção do seu PV sistema em tempo real.
  • Permite acessar estatísticas de desempenho de qualquer computador ou dispositivo móvel.
  • Para estabelecer a saúde de seu sistema solar, examine suas estatísticas históricas de geração, condições climáticas locais e o que seus vizinhos estão produzindo.
  • Envie notificações quando o seu PV a saída do sistema se desvia de sua faixa normal.

Dicas para uma vida saudável PV System

Dicas para uma vida saudável PV System
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Os painéis solares não funcionam igualmente bem em todas as situações, mas você pode melhorar a eficiência e a produção do layout ou matriz do seu sistema solar tomando medidas proativas. Você pode tirar o máximo proveito do seu investimento solar seguindo algumas etapas fáceis. Essas quatro recomendações podem ajudá-lo a otimizar a produção de seus painéis solares e economizar dinheiro em eletricidade, desde colocá-los para a melhor produção de energia até a qualificação para descontos de serviços públicos e prêmios de energia verde.

1. Remova qualquer sombra:

 Os painéis solares devem funcionar melhor quando expostos à luz solar direta. A saída do seu array pode ser drasticamente reduzida se o sol for bloqueado por uma árvore ou outra estrutura. A sombra é especialmente prejudicial aos painéis solares usando um estilo “string” do inversor, que restringe a saída do array à intensidade do painel mais fraco, de acordo com a Energy Sage. Mesmo que apenas uma pequena parte do seu array esteja sombreada, a saída de toda a instalação pode ser reduzida.

As árvores devem ser podadas ou removidas da área ao redor de sua matriz. Se as árvores não puderem ser removidas ou um componente da estrutura lançar uma sombra, a Energy Sage aconselha a utilização de um microinversor ou inversor otimizador de energia para melhorar a saída das áreas não sombreadas da matriz.

2. De frente para o Sol: 

Quando os painéis solares estão voltados diretamente para o sol, eles criam mais energia. A Solar Reviews afirma que os painéis voltados diretamente para o sul receberiam a luz solar mais direta ao longo do dia e teriam a produção potencial máxima. À tarde e no início da noite, uma posição mais a oeste proporciona maior potência.

A orientação ideal do painel solar é determinada por como e quando você consome energia, bem como quanto custa sua eletricidade.

Quando uma concessionária oferece medição líquida 1:1, que é a prática da concessionária fornecer créditos de cobrança de preço total para o excesso de eletricidade produzida pelo sistema solar de um cliente, os painéis voltados para o sul podem ser a melhor opção. O objetivo é gerar o máximo de eletricidade possível em todos os momentos do dia.

Se a concessionária usar o faturamento por tempo de uso, que cobra taxas mais altas quando a maior parte da energia é usada, você precisará prestar mais atenção em quando a maior parte da energia é utilizada em sua empresa ou residência. Uma direção sul ou sudoeste pode ser preferível neste cenário.

3. Mantenha-o limpo: 

A poeira pode se acumular em seus painéis solares ao longo do tempo, reduzindo seu desempenho. O acúmulo de poeira, de acordo com o National Renewable Energy Laboratory, pode diminuir o desempenho do seu array em até 7% ao longo do tempo.

4. Créditos e reembolsos fiscais de energia solar:

Como a energia solar é saudável para o meio ambiente, o governo concede créditos fiscais e descontos nos níveis estadual, municipal e federal. Incentivos para novas instalações podem estar disponíveis na concessionária local.

Conclusão

Tendo uma PV sistema que não funciona nunca é uma grande sensação, mas não tem que acabar com o seu PV instalação do sistema. Ao usar algumas das avaliações e soluções simples que descrevemos para diagnosticar e reparar falhas comuns, você pode colocar seu sistema em funcionamento novamente em um piscar de olhos. E meses depois, quando você tiver sua primeira conta de energia, saberá que todo o trabalho árduo valeu a pena.

Então, aí está, as falhas mais comuns do sistema e como corrigi-las. Felizmente, essas dicas permitirão que você evite algumas falhas do sistema em casa. Se o fizerem, por favor, deixe-nos saber em nosso ZBeny Página. Gostaríamos muito de ouvir de você!

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