Mühendislik tarafı mükemmel olsa bile hiçbir sistem arızalardan kaçamaz. Bu açıdan, müşteri kabulü ve takip bakımı için performansa dair bir taban oluşturan devreye alma işlemi çok önemlidir. Devreye alma yalnızca fotovoltaik (PV) sistem performansı için değil, aynı zamanda ekipmanın uzun ömürlülüğü, güvenlik, yatırım getirisi ve garantiler açısından da önemlidir.
Adım 1: Fotovoltaik sistem tasarımı ve üretimi
Tesisinizde beklenen üretime ulaşmak için güneş kaynağınızı belirleyin ve panellerde oluşabilecek gölgelenmeleri dikkate alın. Güneş enerjisi kaynağı, en fazla güneş alınan saatlerde yani kurulumunuzun günde metrekare başına 1000 watt ürettiği saat sayısına göre ölçülür. Örneğin, Kaliforniya'nın birçok yerinde güneş enerjisi kaynağı mükemmeldir: Metre kare başına 6000 watt veya güneşin en fazla alındığı 6 saat. Bir temel oluşturmak için Fluke IRR-1 Güneş Işınımı Ölçüm Cihazını kullanarak ilgili alandaki gerçek güneş ışınımını (watt/m2) ve gölgelenmeyi belirleyin.
10 kW PV diziniz olduğunu varsayalım. Beklenen yıllık üretimi, 10 kW dizi x Güneşin en fazla alındığı 6 saat x yılda 365 gün x 0,85 (kablo ve inverterdeki güç kayıpları nedeniyle %15 azalma) şeklinde hesaplayabilirsiniz. Bu dizi, yılda 18.615 kWh veya günde 51 kWh enerji üretmelidir.
Adım 2: PV performansını ölçme
Sisteminizin montajı tamamlandıktan sonra elektrik özelliklerini ve dizinin gerçek güç çıkışını ölçerek sisteminizin tasarlandığı şekilde çalıştığından emin olun.
PV dizisinin performansı, akım-gerilim (IV) eğrisine bağlıdır. İnverter DC'yi AC'ye dönüştürmekle kalmaz, aynı zamanda akım ve gerilimi dizinin en fazla gücü ürettiği sırada yakalayarak (çünkü güç, gerilim x akım şeklinde hesaplanır) güç çıkışını da en üst düzeye çıkarır. Kısa devre akımı (lsc), bir hücreden gelen maksimum akımdır ve gerilim farkı olmadığı için güç üretilmez: Pozitif ve negatif kablolar birbirine temas eder. Açık devre gerilimi (Voc), bir hücreden gelen maksimum gerilimdir: Devre açık olduğu için güç üretilmez. Modülün en fazla gücü ürettiği noktaya maksimum güç noktası (mpp) denir.
Bir dizinin tasarlandığı şekilde çalışıp çalışmadığını öğrenmek için modül veri sayfasında listelenen Voc ve Isc değerlerini bilmeniz gerekir. Kurulumdan önce ve sonra Voc ve Isc değerlerini ölçün.
Voc değeri, pozitif ve negatif terminaller arasındaki gerilimi belirlemek için Fluke 393 FC CAT III Pensampermetre kullanılarak ölçülür. 393 FC, CAT III 1500 V / CAT IV 600 V derecelidir ve güneş enerjisi sistemleri gibi CAT III ortamlarında ölçüm yapmak için güvenli ve güvenilirdir. Sıcaklığın Voc üzerindeki etkisini hesaba katmak için modülün sıcaklığını belirlemek üzere Fluke 64 MAX IR Termometreyi kullanın (sıcaklık ne kadar düşükse gerilim o kadar yüksektir ve tam tersi de geçerlidir). 393 FC, Voc testi sırasında ses polaritesi uyarısı verir. Tersine dönerse toplama panosu veya diğer devreler yanlışlıkla seri olarak bağlanabilir ve bu da maksimum inverter giriş geriliminin üzerinde gerilime neden olur.
Isc değerini test etmek için tüm paralel devrelerin bağlantısını kesin ve devreye güvenli bir şekilde kısa devre yaptırın. Bir multimetre ile pozitif ve negatif terminaller arasındaki akımı ölçün. Kadranı beklenenden daha büyük bir akıma ayarlayın. Fluke Connect™ uygulamasında Isc ve Voc değerlerini kaydederek trend oluşturma ve raporlama için saklayın
İletkenlerinizin yalıtım direncini, modüller arasındaki ve modüller ile raf arasındaki bağlantıları ve topraklama direncinizi kontrol edin. Fluke 1630-2 FC Topraklama Pensini kullanarak 25 ohm'dan düşük bir direnç sağlamak üzere topraklama direncini ölçün.
Adım 3: Sapmaları teşhis etme
Doğru şekilde monte edilmiş olsa bile PV sistemi, beklenen elektrik üretimini karşılamayabilir. Bir modülün belirlenen elektrik özelliklerine sahip olması çok önemlidir, çünkü bir inverterin altında ve üstünde güç çıkışı olmayan minimum ve maksimum giriş akımı vardır.
Senaryo 1: Açık devre gerilimi veya kısa devre akımı veri sayfasında olduğundan daha yüksek veya daha düşük
Bu durumda, dizinizde özellikleri teknik özelliklere uymayan bir veya daha fazla modül vardır. Açık devre geriliminin aralık dışında olması, inverterinizin güç veremeyeceği anlamına gelir. Kısa devre akımının aralık dışında olması, bir dizinin akımı modül tarafından en düşük akımla sınırlandırıldığından, dizinizin performansını ciddi şekilde düşürebilecek modül uyuşmazlığı olduğunu gösterir. Modülleri tespit edin ve değiştirin.
Senaryo 2: Güç çıkışı düşük
Güç çıkışının beklenenden düşük olduğunu görürseniz bu bir sorun teşkil ediyor olabilir. Çıkışta bazı dalgalanmalar beklenirken, sürekli olarak tahmin edilenden düşük çıkış olması hatalı bir dizinin, topraklama arızasının veya gölgelenmenin belirtisi olabilir.
Bunun bir başka nedeni de kısa devre yapmış bir hücrede akım ve ısı birikmesi anlamına gelen sıcak noktalar olabilir ve bu da performansın düşmesine ve yangına yol açabilir. Fluke Ti480 PRO Termal Görüntüleme Cihazı veya TiS75+ Termal Görüntüleme Cihazı gibi termal görüntüleme cihazları sıcak noktaları hızla tespit edebilir.
Topraklama arızaları ise bir diğer nedendir. Ancak bunları tanılamak daha zordur ve her bir iletkenin gerilim ve akımı ile kaçak akımı toprağa taşıyan ekipman topraklama akımını (EGC) test etmek gerekir. EGC'deki gerilim ve akım bir topraklama arızası olduğunu gösterir. Topraklama arızaları; hatalı iletken yalıtımı, yanlış kurulum, sıkışmış kablolar ve iletken ile EGC arasında elektrik bağlantısı oluşturabilen su nedeniyle meydana gelebilir. Sorunun kaynağını bulun ve hasarlı kabloları değiştirin veya koşulları iyileştirin.
Düşük güç çıkışının diğer nedenleri, konumunuzda gölgelenme ve zayıf eğim ve pusula yönü (azimuth açısı) olabilir. Yeni gölgelenme kaynaklarını bulmak için güneş enerjisi kılavuzu kullanın ve mümkünse gölgelenmelerden kurtulun. Panelleri güneşe daha doğrudan yöneltmek için dizinin eğim ve pusula yönünü değiştirmek mümkün olmasa da, ileride referans olarak kullanmak üzere bir taban çizgisi oluşturmak için eğim ve azimut açılarını bilmeniz gerekir.
Büyük ölçekli PV sistemlerinde, güneş enerjisi sisteminden gelen güç, gerilimi artırmak için ters çevrildikten sonra transformatörlerden geçer, ardından ana şaltere ve düşük yalıtım direncinin yaygın bir sorun olduğu orta gerilim kablolarına geçer. Orta ve yüksek gerilim kabloları için 10.000 volta kadar test yapabilen Fluke 1555 FC 10 kV İzolasyon Test Cihazını kullanın.
Pilli sistemlerde, beklenen pil gerilimini ve şarj durumunu Fluke 500 Serisi Akü Test Cihazını kullanarak gerçek değerlerle karşılaştırın.