Controllo dei diodi di bypass: parte 2

Nel post precedente sul controllo dei diodi di bypass nei moduli fotovoltaici, abbiamo descritto nel dettaglio quali problemi possono verificarsi ai diodi di bypass e le modalità per individuare i diodi mancanti. Un altro problema che potrebbe sorgere, soprattutto dopo un episodio di sovratensione, è un corto circuito attraverso i diodi di bypass. Questo post si concentra su questo difetto ed i metodi per individuare tali errori. Come il post precedente, questo non è di particolare interesse per chi non è coinvolto negli aspetti tecnici dei checkup.

Secondo la norma EN62446,  le ispezioni regolari di pannelli fotovoltaici dovrebbero comprendere la misura della tensione a vuoto dei generatori solari. In questa fase assicuratevi di confrontare tra di loro i valori delle tensioni delle singole stringhe. I diodi di bypass difettosi che mandano in corto circuito la parte del pannello interessata, sono un difetto che può essere rilevato se le misure di tensione sono condotte correttamente. Purtroppo però la tensione a circuito aperto (Voc) di un pannello solare dipende da due diversi fattori: la temperatura del modulo e il livello di irraggiamento incidente. Inoltre, due pannelli solari raramente hanno la stessa tensione a vuoto; le tolleranze di produzione portano a piccole differenze nei livelli tra le stringhe. Prima di effettuare una misurazione, considerate quale difetto state cercando effettivamente. Avrete bisogno di sapere quanti sono i pannelli in ogni stringa e quanti diodi di bypass ci sono in ogni pannello – di solito sono tre per i moduli in silicio cristallino. Poi dividete la tensione a vuoto della stringa con il valore più alto per il numero di diodi di bypass. La tensione risultante è la massima differenza ammissibile nella tensione tra due stringhe con lo stesso numero di pannelli. Se tra due stringhe c’è una differenza di tensione maggiore, non si può escludere un guasto.

Se si confronta la tensione tra due stringhe che hanno un numero di pannelli diverso allora ovviamente bisogna cambiare i dati. Nell’eseguire queste misure e l’analisi dei risultati bisogna porre la massima attenzione dal momento che un diodo di bypass difettoso non è l’unico problema che può portare all’alterazione della tensione Voc; anche delle differenze di temperatura tra le singole stringhe di pannelli, o la fluttuazione nei livelli di irraggiamento durante le misure, oppure l’ombreggiamento parziale di una stringa di moduli, possono portare ad avere effetti simili sulla Voc.

Se si è stabilita la presenza di una differenza di tensione significativa tra due stringhe con lo stesso numero di pannelli, il passo successivo è quello di scoprire se uno dei diodi di bypass è effettivamente difettoso e, in caso affermativo, qual è il modulo interessato.

Ci sono due opzioni:

• Termografia (meglio se con corrente inversa)
• Elettroluminescenza outdoor

Quando si eseguono rilievi termografici durante il giorno, sono necessari almeno 400 W/m2 di irraggiamento per essere certi che attraverso i moduli fluisca abbastanza corrente. Nel caso in cui un modulo abbia un diodo di bypass in cortocircuito, la corrente di corto circuito (Isc) delle celle migliori scorrerà nella parte colpita della stringa (1/3 del modulo). Qui, le celle “peggiori” consumano energia elettrica, con il tipico schema a scacchiera delle celle di raffreddamento e di riscaldamento in un’immagine termografica. Questa immagine è molto diversa dalla parte del modulo con i diodi di bypass intatti, in cui le celle hanno quasi la stessa temperatura.

Ed è ancora più facile rintracciare i diodi di bypass in cortocircuito con la termografia corrente inversa, in cui una corrente inversa viene inviata attraverso i pannelli. Questo metodo può essere usato in qualsiasi condizione atmosferica, sia di notte che durante il giorno. La corrente inversa riscalda uniformemente le celle solari attraverso le quali passa, mentre la parte del modulo con il diodo di bypass difettoso cortocircuitato rimane fredda ed è facilmente identificabile con la termocamera.

Anche nell’elettroluminescenza outdoor viene inviata attraverso i pannelli una corrente inversa, ma questa tecnica può essere utilizzata solo di notte. I pannelli attraverso i quali passa la corrente emettono una radiazione infrarossa che può essere rilevata con una telecamera speciale come quella che trovate nella nostra pagina dedicata al kit pvVision. Si può quindi identificare facilmente la parte di modulo difettosa, interessata dal diodo di bypass cortocircuitato che non emette alcuna radiazione.

 

A cura di Giovanni Guiotto – MRP Srl

Dicembre 2016