Loading...
مشاوره، طراحی، ساخت و نظارت اتاق تمیز و نوسازی و بازسازی، نگهداری و تعمیرات، بهینه سازی کارخانجات (دارویی، ملزومات دارویی، تجهیزات پزشکی، آرایشی و بهداشتی، ضدعفونی کننده ها، شوینده ها، مواد غذایی و صنعتی)

پدیده داغ شدن موضعی در سلول های خورشیدی ، اثرات و راه کارهای مقابله با آن

پدیده داغ شدن موضعی در سلول های خورشیدی ، اثرات و راه کارهای مقابله با آن

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

1- تفاوت های ناشی از ساخت سلول در کارخانه

2- افت کیفیت (مثلا ترک خوردگی های مویرگی)

3- 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 ...)

4- درجه حرارت بالاتر

جریان کمتری داشته باشد. در اینحالت جریان کل مدار محدود به جریان حاصله از سلول معیوب خواهد بود. قابلیت تولید جریان اضافی توسط سلول های سالم، باعث بایاس مستقیم سلول های سالم شده و چون در حالت اتصال کوتاه، ولتاژ دو سر مدار برابر صفر است، سلول معیوب بایاس معکوس می شود. بایاس معکوس شدن سلول معیوب ، 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.


پیامدهای بایاس معکوس شدن یک سلول :

در صورتی که تعداد سلول های سالم در مدار زیاد باشد، مقدار این ولتاژ معکوس در دو سر سلول معیوب بزرگ بوده و منجر به تلفات انرژی زیادی در آن خواهد شد. این تلفات شدید که در نقطه ای کوچک رخ می دهد منجر به داغ شدن موضعی پانل می شود که در اصطلاح به آن پدیده داغ شدن موضعی می گویند.

پیامدهای داغ شدن موضعی در سلول های خورشیدی :

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.


تاثیر پدیده داغ شدن موضعی در آرایه های خورشیدی :

در نیروگاه های فتوولتائیک آرایه های برزگ خورشیدی، از اتصال سری موازی تعداد زیادی سلول خورشیدی تشکیل می شوند. ترکیب سری و موازی سلول 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 بلوک ، از جریان سایر بلوک 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 سلول ها یکسان بوده و هیچ گونه سایه ای روی قسمتی از سلول ها نیفتاده باشد، باز هم احتمال بروز عدم تطابق و پدیده داغ شدن موضعی در آرایه ها وجود دارد.


راه حل کنترل پدیده داغ شدن موضعی در سلول های خورشیدی :

ساده ترین راه جهت کنترل این پدیده ، اضافه کردن دیود بای پس  به صورت موازی و با پلاریته مخالف به سلول خورشیدی می باشد. در حالت نرمال سلول بایاس مستقیم است در نتیجه دیود بایپاس بایاس معکوس است و جریانی از آن نخواهد گذشت. اگر سلول به خاطر وجود عدم تطابق در جریان اتصال کوتاه، بایاس معکوس شود، دیود بای پس تحت بایاس مستقیم قرار می گیرد و جریان را هدایت می کند.  در نتیجه افت ولتاژ دو سر سلول  معیوب فقط به اندازه ولتاژ دیود بوده و بدین ترتیب مانع اتلاف زیاد انرژی و وقوع  پدیده داغ شدن موضعی خواهد شد. معمولا از یک دیود بای پس برای 10 تا 15 سلول استفاده خواهند نمود.

الزاما تمامی سازندگان بخاطر کنترل هزینه ها و سادگی تولید ، از دیود بای پس استفاده نمی کنند. در این صورت، باید مراقب بود تا سلول های خورشیدی به مدت طولانی تحت شرایط اتصال کوتاه قرار نگیرند و  همچنین از سایه افتادن ساختمانها، درختان و یا سلول های دیگر بر روی آن جلوگیری بعمل آورد.

نظرات