Wstęp
Instalacje fotowoltaiczne cieszą się w Polsce coraz większą popularnością. Panele słoneczne montowane są zarówno na dachach domów jednorodzinnych, jak i na większą skalę na budynkach firm oraz instytucji. Jednak każda technologia, nawet ta sprawdzona i niezawodna, może generować problemy. Właściciele systemów fotowoltaicznych powinni zdawać sobie sprawę z potencjalnych usterek i awarii, aby w porę im zapobiec.
W niniejszym poradniku omówione zostały najczęstsze problemy występujące w instalacjach PV oraz sposoby ich rozwiązania. Przedstawiono typy usterek dotyczące samych paneli, ich konstrukcji mocującej, okablowania i połączeń elektrycznych, pracy falownika oraz spadku wydajności modułów w czasie. Zapoznanie się z tymi zagadnieniami pozwoli uniknąć kosztownych napraw i przestojów, a także zadbać o sprawne i efektywne działanie całego systemu.
Najczęstsze usterki paneli fotowoltaicznych
Panele fotowoltaiczne należą do najtrwalszych elementów całej instalacji PV. Jednak i one nie są wolne od potencjalnych usterek. Do najczęstszych problemów występujących w modułach należą:
Pęknięcia lub stłuczenia szyby panelu
Uszkodzenia mechaniczne, takie jak pęknięcia, wybicia czy stłuczenia laminatu szklanego osłaniającego ogniwa fotowoltaiczne zdarzają się najczęściej podczas transportu lub montażu paneli. Mogą być również efektem uderzeń gradowych, upadku gałęzi lub obiektów na moduły. Tego typu uszkodzenia fizyczne powodują zmniejszenie wytrzymałości panelu oraz narażają wnętrze na działanie czynników atmosferycznych. Pękniętą szybę należy bezzwłocznie wymienić.
Poluzowane złącza i kostki przyłączeniowe
Złącza i kostki, przez które przewody wyprowadzają prąd z panelu, mogą ulec poluzowaniu na skutek drgań konstrukcji. Objawia się to przerwami w przepływie prądu lub spadkiem napięcia. Należy sprawdzać stan połączeń, a w razie potrzeby dokręcić poluzowane elementy.
Przebarwienia laminatu panelu
Pod wpływem długotrwałego działania promieniowania UV dochodzi do przebarwień warstwy EVA laminującej panele PV. Ma to jedynie charakter estetyczny i nie wpływa na sprawność. Jednak z czasem może prowadzić do pogorszenia przezroczystości szyby i delaminacji panelu.
Zabrudzenia i zacienienia modułów fotowoltaicznych
Ważnym problemem paneli słonecznych są zanieczyszczenia powierzchni modułów oraz zacienienia ograniczające docieranie światła do ogniw. Te czynniki powodują znaczący spadek produkcji energii.
Zanieczyszczenia powierzchni paneli
Do najczęstszych typów zabrudzeń paneli należą: kurz, pyłki roślin, odchody ptaków, zaschnięte resztki owadów, glony i mchy. Na moduły osadza się również brud atmosferyczny. Zanieczyszczenia tworzą warstwę zacieniającą ogniwa PV, która może obniżyć wydajność nawet o 20-25%. Dlatego panele wymagają okresowego czyszczenia.
Zacienienie instalacji
Rosnąca roślinność, nowe budynki, maszty antenowe w pobliżu, mogą rzucić cień na panele i zasłonić bezpośrednie nasłonecznienie. Również coraz gęstsza zabudowa miast przyczynia się do zacienień. Aby uniknąć tego problemu należy na etapie projektu dobrze zaplanować lokalizację i orientację modułów PV.
Regularne czyszczenie i przeglądy
Aby utrzymać optymalną wydajność paneli, zaleca się dwukrotne czyszczenie instalacji w ciągu roku - wiosną i jesienią. Należy sprawdzać także stan zacienienia i w razie potrzeby, przyciąć zasłaniającą roślinność. Raz do roku warto wykonać przegląd paneli pod kątem uszkodzeń i poluzowanych elementów.
Wadliwe połączenia i okablowanie instalacji PV
Okablowanie i połączenia elektryczne paneli oraz pozostałych podzespołów instalacji fotowoltaicznej, są narażone na uszkodzenia i awarie. Brak dbałości o ich stan może doprowadzić do poważnych konsekwencji.
Uszkodzone kable i złącza
Wskutek dynamicznych obciążeń klimatycznych i termicznych mogą z czasem nastąpić uszkodzenia izolacji przewodów oraz korozja styków złącz kablowych. Objawia się to zakłóceniami w przesyle prądu lub całkowitym brakiem zasilania. Wymagają wówczas natychmiastowej naprawy lub wymiany.
Niska jakość podzespołów
Częstą przyczyną usterek są tani, niskiej jakości komponenty - przewody, złączki, rozłączniki. Warto stosować sprawdzone materiały renomowanych producentów, co zapewni niezawodność na długie lata.
Kontrola połączeń co 6 miesięcy
Aby wychwycić ewentualne nieprawidłowości w układzie połączeń, należy regularnie kontrolować stan okablowania i złączy. Przeglądy takie powinno się wykonywać minimum dwa razy w roku - wiosną i jesienią. Pozwoli to wcześnie wykryć i usunąć potencjalne usterki.
Problemy z pracą falownika i zasilaniem sieciowym
Kluczowym elementem instalacji PV jest falownik przetwarzający prąd stały z paneli na prąd przemienny. Jego awarie skutkują całkowitym zatrzymaniem produkcji energii. Istotne są również zakłócenia w sieci elektroenergetycznej odbierającej wytworzony prąd.
Awarie falownika
Do najczęstszych usterek falowników należą uszkodzenia układów elektronicznych i wentylatorów chłodzących. Objawiają się one zanikiem napięcia na wyjściu urządzenia. Konieczna jest wówczas naprawa lub wymiana falownika przez serwisanta.
Zaniki napięcia sieciowego
Przerwy w dostawie prądu do sieci energetycznej, awarie stacji transformatorowych, powodują przestoje w oddawaniu wytworzonej energii elektrycznej. System PV nie produkuje wtedy mocy lub pracuje w trybie awaryjnym.
Monitoring pracy falownika
Aby szybko wykryć ewentualne nieprawidłowości w pracy falownika, a także mieć bieżący wgląd w parametry instalacji, warto zainstalować monitoring online. Pozwoli to na prewencyjne reagowanie i eliminację awarii w zarodku.
Niesprawność konstrukcji montażowej
Solidne i stabilne mocowanie paneli fotowoltaicznych ma kluczowe znaczenie dla trwałości całej instalacji. Poluzowania lub uszkodzenia konstrukcji mogą mieć poważne konsekwencje.
Poluzowane elementy mocowań
Pod wpływem silnych wiatrów, śniegu, drgań, mogą z czasem nastąpić poluzowania śrub i kotew mocujących panele. Grozi to zerwaniem konstrukcji i uszkodzeniem modułów. Należy regularnie sprawdzać dokręcenie wszystkich połączeń.
Korozja i uszkodzenia konstrukcji
Wilgoć, zmienne warunki atmosferyczne przyspieszają korozję metalowych elementów montażowych. Zaleca się stosowanie konstrukcji ze stali nierdzewnej lub aluminium, a także regularne kontrole stanu mocowań.
Okresowa kontrola mocowań
Aby uniknąć poważnych uszkodzeń instalacji, należy minimum dwa razy w roku sprawdzać stan i kondycję konstrukcji montażowej. W razie potrzeby należy dokręcić poluzowane śruby lub naprawić uszkodzone elementy mocujące moduły PV.
Spadek wydajności paneli fotowoltaicznych
Ogniwa fotowoltaiczne, podobnie jak większość urządzeń, ulegają powolnemu zużyciu i starzeniu się w czasie. Przekłada się to na obniżenie ich sprawności i mocy.
Zużycie i starzenie ogniw PV
Długotrwała eksploatacja w trudnych warunkach atmosferycznych powoduje postępujące zużycie materiałów ogniw słonecznych. Nasilają się defekty ich struktury krystalicznej. W efekcie zmniejsza się wydajność paneli.
Spadek mocy modułów
Producenci gwarantują zachowanie minimum 80% wydajności przez 20-30 lat pracy. Jednak z czasem spadek mocy jest nieunikniony. Po 10-15 latach może dochodzić do obniżenia sprawności paneli o 10-20%.
Wymiana modułów co 10-15 lat
Aby utrzymać optymalną produktywność całej instalacji PV, zaleca się cykliczną, częściową wymianę paneli słonecznych. Nowe moduły powinno montować się co 10-15 lat, zastępując te najbardziej wyeksploatowane.
Podsumowanie
Instalacje fotowoltaiczne należą do najbardziej niezawodnych systemów OZE. Jednak jak każde urządzenie, również one mogą generować problemy. Aby zapewnić bezawaryjną pracę i wysoką wydajność paneli słonecznych przez lata, niezbędna jest regularna kontrola i konserwacja wszystkich elementów instalacji. Szczególnie istotne jest czyszczenie modułów, sprawdzanie połączeń elektrycznych, stanu konstrukcji i pracy falownika. Pozwoli to wyeliminować drobne usterki w zarodku i uniknąć poważnych, kosztownych awarii. Inwestycja w monitoring i cykliczne przeglądy z pewnością się zwróci w postaci niezawodności i wysokich zysków z produkcji prądu słonecznego przez cały okres eksploatacji.
Tagi
Udostępnij artykuł
