Hot spot – fotowoltaika. Czym są gorące punkty na panelach fotowoltaicznych?

Gorące punkty na panelach fotowoltaicznych (tzw. hot spot) są bezpośrednim zagrożeniem dla efektywnego działania całej instalacji. Fotowoltaika narażona jest na czynniki zewnętrzne, które zarówno podczas produkcji, montażu oraz eksploatacji mogą powodować powstawanie lub powiększanie mikrouszkodzeń. Mikrouszkodzenia paneli, które nie zostaną w porę zauważone mogą skutkować negatywnymi efektami dla całej instalacji fotowoltaicznej. Ogniwa posiadające mikrouszkodzenia doprowadza to do utraty efektywności. W skrajnych przypadkach tego typu uszkodzenia mogą prowadzić do samozapłonu paneli. Znacznie uszkodzony panel fotowoltaiczny najczęściej nadaje się jedynie do wymiany. W przypadku braku szybkiej reakcji koszty eliminacji uszkodzenia mogą rosnąć.

Przeczytaj cały artykuł i dowiedz się wszystkiego, co powinieneś wiedzieć o punktach hot-spot w panelach fotowoltaicznych.

Co to jest hot spot? Fotowoltaika i jej mikrouszkodzenia

Nazwa „hot spot” (in. gorące punkty) oznacza miejsca na panelach fotowoltaicznych, na których temperatura osiąga znacznie wyższe wartości. Efekt hot spot PV może powodować uszkodzenia ogniwa, a nawet całej instalacji fotowoltaicznej. Ważne jest, by jak najwcześniej zdiagnozować problem i powiadomić specjalistów.

Występowanie małych wad materiałowych oraz wszelkich innych mikrouszkodzeń paneli, przyspiesza powstawanie mikrouszkodzeń, które mogą pojawiać się na różnych etapach:

• produkcji paneli (działanie środków chemicznych, wysokiej temperatury, uszkodzenia mechaniczne)
• montażu paneli (nieodpowiedni transport, chodzenie po modułach fotowoltaicznych, duża siła dokręcania modułów),
• bieżącej eksploatacji (np. nieumiejętne mycie paneli).

Kiedy rozwijają się gorące punkty?

Ogniwa fotowoltaiczne, które posiadają mikrouszkodzenia są szczególnie narażone na rozwój punktów hot-spot, gdy znajdują się w półcieniu. Występowanie zacienionych ogniw może występować naturalnie np. w przypadku, gdy część modułu fotowoltaicznego znajdzie się w cieniu komina lub innego elementu infrastruktury dachowej lub naziemnej. Z tego powodu należy tak zaplanować montaż instalacji fotowoltaicznej, by uniknąć trwałego zacienienia, któregoś z paneli. Występowanie punktów hot spot w panelach fotowoltaicznych może być spowodowane również występowaniem trwałych zabrudzeń np. ptasich odchodów lub innych naturalnych zanieczyszczeń takich, które mogą przyklejać się do paneli. Nieusunięcie ich może powodować wzrost ryzyka związanego z występowaniem punktów hot spot PV. Jeżeli zanieczyszczenia trafią na uszkodzony panel fotowoltaiczny, negatywne skutki mogą wystąpić jeszcze szybciej.

Przez nieoświetlone części ogniwa zaczyna przepływać prąd wsteczny, który prowadzi do nagrzewania się nieoświetlonych miejsc. Jednocześnie stale zacienione ogniwo nie wytwarza prądu, ale go zużywa. Komórki znajdujące się w cieniu rozpraszają wytwarzaną energię przez nieuszkodzone części ogniwa. Obniża się przez to efektywność całej instalacji, a jednocześnie dochodzi do gwałtownego podwyższenia temperatury gorącego punktu, którego temperatura może osiągnąć nawet 250 stopni Celsjusza.

Zobacz również nasze oferty lokalne: Fotowoltaika Leszno

Eliminowanie zagrożeń – oznaczenie Hot Spot Protect

Obecnie występowanie „gorących punktów” na panelach fotowoltaicznych i ich skrajnie negatywnych skutków jest rzadkim zjawiskiem. Renomowani producenci paneli fotowoltaicznych nie mogą sobie pozwolić na samozapłon paneli fotowoltaicznych, który jest najgorszym i najniebezpieczniejszym ryzykiem, które może się zrealizować.

Producenci paneli fotowoltaicznych są świadomi występowania gorących punktów, dlatego wprowadzone zostało oznaczenie Hot Spot Protect (HSP). Poświadcza ono, że kontrolę jakości ogniwa fotowoltaicznego przeprowadza również z uwzględnieniem występowania punktów hot-spot. Oznaczenie to świadczy o tym, że ryzyko wystąpienia gorących punktów jest niewielkie, a producent zadbał o odpowiednie zabezpieczenie przed występowaniem tego typu uszkodzeń.

Warto podkreślić, że oprócz wyposażania się w renomowany osprzęt fotowoltaiczny ważne jest również by trzymać się zasad prawidłowej eksploatacji. Regularne i prawidłowe mycie paneli fotowoltaicznych to jedna z czynności, które mogą przyczynić się do wydłużenia żywotności paneli fotowoltaicznych. Mycie paneli powinno odbywać się przy użyciu odpowiedniego sprzętu oraz powinno być przeprowadzane przez osoby, które będą się na tym znały. Nieprawidłowe mycie paneli fotowoltaicznych może prowadzić np. do pogłębienia uszkodzenia ogniwa, a to z kolei do szybszego powstawania gorących punktów.

Zobacz również: Sprawność paneli fotowoltaicznych po 10 latach. Jak długo działa fotowoltaika?

Efekt Hot Spot – jak objawiają się hot spoty?

Czynniki zewnętrzne tworząc wspomniane gorące punkty, narażają instalację fotowoltaiczną na szereg ryzyk, które wpływają bezpośrednio na wydajność instalacji. Utrata efektywności modułu PV to tylko jeden ze skutków występowania punktów hot-spot. Wraz z nią postępuje utrata mocy panelu. Oprócz tego moduły fotowoltaiczne dotknięte punktami hot-spot mogą szybciej się zużywać, a w najgorszym wypadku może wystąpić samozapłon paneli fotowoltaicznych.

Odpowiedź na pytanie, czy panele fotowoltaiczne są dotknięte są hot spotami najczęściej można uzyskać przy pomocy kamery termowizyjnej. Przy jej pomocy możliwe jest znalezienie punktów, które znacząco będą różniły się między sobą temperaturą. Zakłada się, że najlepiej jest przeprowadzać tego typu badanie w ciągu słonecznego dnia. Najlepiej, gdy panele są w pełni nasłonecznione, a temperatura powietrza wynosi ok. 25 stopni. Gorący punkt może mieć temperaturę wyższą od „zdrowej” części modułu zaledwie o 15-20 stopni.

Hot spoty można zauważyć również naocznie. W przypadku obecności gorących punktów pojawiają się przebarwienia lub przepalenia na powierzchni panelu. Folia EVA, która zabezpiecza panel, może się przekroczyć swoją wytrzymałość, co będzie prowadzić do jej uszkodzenia. Wtedy uszkodzony panel fotowoltaiczny widać bardzo wyraźnie.

Więcej faktów i mitów nt. możliwości samozapłonu instalacji fotowoltaicznej znajdziecie w naszym artykule: „Pożar fotowoltaiki. Czy ryzyko pożaru instalacji fotowoltaicznej jest realne?„

Skutki występowania gorących punktów – tylko wymiana instalacji fotowoltaicznej?

Punktowe uszkodzenia paneli fotowoltaicznych mogą powodować obniżenie efektywności instalacji, jednak nie muszą prowadzić do bezwzględnej wymiany panelu fotowoltaicznego. Możliwy rozwój gorącego punktu może prowadzić do dalszej utraty efektywności instalacji, a co za tym idzie utraty jej roli, jako źródła darmowego prądu. Hot spoty mogą powodować, że konieczne będzie kupowanie coraz większej ilości prądu. Jeżeli punkty hot spot będą prowadziły do uzyskiwania wyższej temperatury, która będzie stanowiła zagrożenie dla całej instalacji, wymiana uszkodzonego panelu może stać się obowiązkiem.

Warto zapobiegać powstawaniu gorących punktów już od samego początku użytkowania instalacji. Pierwszą czynnością może być zbadanie powierzchni paneli kamerą termowizyjną. Dowiedz się więcej o bieżącej eksploatacji instalacji fotowoltaicznej. Przeczytaj, jaka konstrukcja pod panele fotowoltaiczne będzie odpowiednia dla Twojego budynku.

Zobacz naszą ofertę – Fotowoltaika Poznań – i skorzystaj z kalkulatora fotowoltaicznego, aby dowiedzieć się, jaka instalacja fotowoltaiczna będzie odpowiednia dla Twojego budynku. Chcesz poszerzyć swoją wiedzę techniczną nt. fotowoltaiki? Wejdź na naszego bloga, gdzie dowiesz się więcej czym są profile do paneli fotowoltaicznych.