داغ شدن موضعی سلول خورشیدی

داغ شدن موضعی یا (Hot- spot Heating)

داغ شدن موضعی سلول خورشیدی یا (Hot- spot Heating) زمانی رخ می دهد که تعداد زیادی سلول خورشیدی با هم سری شده باشند و یک سلول به دلایلی مانند:

• تفاوت های ناشی از ساخت سلول در کارخانه
• افت کیفیت (مثلا ترک خوردگی های مویرگی)
• سایه افتادن ( سایه ناشی از ساختمان ها، پوشش گیاهی اطراف یا غیره، افتادن برگ درختان روی پانل، آثار پرندگان، تیره شدن رنگ محفظه پانل و …)
• درجه حرارت بالاتر

جریان کمتری داشته باشد. در این حالت جریان کل مدار محدود به جریان حاصله از سلول “بد” یا “معیوب” است.

 

قابلیت تولید جریان اضافی توسط سلول های “خوب” یا “سالم”، باعث بایاس مستقیم سلول های “خوب” شده و چون در حالت اتصال کوتاه، ولتاژ دو سر مدار برابر صفر است، سلول “بد” بایاس معکوس می شود.

بایاس معکوس شدن سلول “بد” موجب می شود این سلول از حالت تولید کننده خارج شده و به یک مصرف کننده تبدل شود که انرژی مصرفی در آن بصورت گرما تلف می شود.

 بایاس معکوس شدن یک سلول چه پیامدهایی درپی دارد؟

در صورتی که تعداد سلول های “خوب” در مدار زیاد باشد، مقدار این ولتاژ معکوس در دو سر سلول “بد” بزرگ بوده و منجر به تلفات انرژی زیادی در آن می شود.

این تلفات شدید که در نقطه ای کوچک رخ می دهد منجر به داغ شدن موضعی پانل می شود که در اصطلاح به آن (Hot- spot Heating) می گویند.

 داغ شدن موضعی چه پیامدهایی درپی خواهد داشت؟

داغ شدن موضعی موجب صدمات جبران ناپذیری از جمله شکستن یا ترک خوردن شیشه و یا سلول، ذوب شدن لحیم ها و اتصالات، و خرابی سلول می شود.

اثر Hot Spot Heating در آرایه های خورشیدی

در نیروگاه های خورشیدی فتوولتائیک آرایه های برزگ خورشیدی از اتصال سری موازی تعداد زیادی پانل خورشیدی تشکیل می شوند.

ترکیب سری و موازی سلول ها یا پانل ها ممکن است باعث بروز مشکلاتی در آرایه شود. یکی از این مشکلات، بروز حالت مدار باز در یکی از رشته ها است.

در این حالت، جریان حاصله از جمع رشته ها در آن بلاک از جریان سایر بلاک ها در آرایه کمتر می شود. این مسئله  از نظر الکتریکی، مشابه وجود عدم تطابق درسلول های سری شده است.

بنابراین حتی اگر مشخصات تمامی پانل ها یکسان بوده و هیچ گونه سایه ای روی قسمتی از پانل ها نیفتاده باشد، باز هم احتمال بروز عدم تطابق و پدیده Hot- spot  Heating در آرایه ها وجود دارد.

 راه حل اثر Hot Spot Heating چیست؟

جواب این مساله اضافه کردن دیود بایپاس Bypass Diode  به صورت موازی و با پلاریته مخالف به سلول خورشیدی است.

در حالت نرمال سلول بایاس مستقیم است در نتیجه دیود بایپاس بایاس معکوس است و جریانی از آن نمی گذرد.

اگر سلول به خاطر وجود عدم تطابق در جریان اتصال کوتاه، بایاس معکوس شود، دیود بایپاس تحت بایاس مستقیم قرار می گیرد و جریان را هدایت می کند.

در نتیجه افت ولتاژ دو سر سلول “بد” فقط به اندازه ولتاژ دیود بوده و بدین ترتیب مانع اتلاف زیاد انرژی و وقوع  Hot- spot Heating می شود.

یک دیود بایپاس برای گروهی از سلول ها (معمولا بین ۱۰ تا ۱۵ سلول) کار گذاشته می شود.

به عنوان مثال برای یک پانل با ۳۶ سلول، ۳ عدد و گاهی ۲ عدد دیود بایپاس کار گذاشته می شود.

الزاما تمامی سازندگان از دیود بایپاس استفاده نمی کنند. در این صورت، باید مراقب بود تا پانل به مدت طولانی تحت شرایط اتصال کوتاه قرار نگیرد و نیز از سایه افتادن ساختمانها، درختان و یا پانل های دیگر بر روی آن جلوگیری بعمل آورد.

 

منبع:

http://pvcdrom.pveducation.org/MODULE/HotSpot.htm

 

[blog_carousel heading=”مقالات سولار” heading_icon=”icon-certificate” item_width=”3″ crop=”true” display_excerpts=”false” style=”plain_carousel” list_orderby=”date” list_order=”DESC” max_item=”10″ categories=”سولار” ids=”” limit_chars=””]

 

[wcproduct_carousel heading=”” heading_icon=”” item_width=”3″ style=”plain_carousel” list_orderby=”date” list_order=”DESC” max_item=”100″ categories=”استراکچرهای-خورشیدی” ids=””]

 

شرکت مهندسی تکسا، طراح و تولید کننده انواع استراکچرهای خورشیدی و سازه های فلزی

برای مشاهده قیمت و نحوه ی فروش استراکچرهای خورشیدی تکسا با ما تماس بگیرید.

[blog_carousel heading=”آخرین نوشته ها” heading_icon=”icon-docs” item_width=”2″ crop=”true” display_excerpts=”true” style=”plain_carousel” list_orderby=”date” list_order=”DESC” max_item=”20″ categories=”” ids=”” limit_chars=””]