A napelemes rendszerek hosszú távú befektetést jelentenek, a legtöbb napelemre már 25 év garanciát adnak. De mi a helyzet azokkal a csatlakozókkal, amelyek összekötik őket? Ha egyetlen csatlakozó meghibásodik, egy egész karakterláncot lebonthat, ami költséges leálláshoz és bevételkieséshez vezethet. A megdöbbentő igazság az, hogy a legtöbb szabványos tanúsítvánnyal rendelkező napelem csatlakozót nem úgy tervezték vagy tesztelték, hogy 25 évet is kibírjon zord kültéri környezetben.
Ez a cikk elmagyarázza a négy fő környezeti erőt, amely tönkreteszi a napelemes csatlakozókat, miért a szabványos IEC 62852 teszt , és hogyan biztosítja nem elég a Totek 'Qualification Plus' programja a valódi 25 éves megbízhatóságot.
A négy erő, amely elpusztítja a kültéri csatlakozókat
A tetőn vagy a napelemes mezőben lévő csatlakozókat folyamatosan támadja a környezet. Négy fő hibamód rontja és tönkreteszi azt a csatlakozót, amelyet nem megfelelően terveztek a hosszú távú túlélésre.
1 UV lebomlás:
A napfény erős UV-sugárzást tartalmaz, amely lebontja a műanyag házak polimer láncait. Ez krétához, törékenységhez és mikrorepedésekhez vezet, amelyek lehetővé teszik a nedvesség bejutását.
2 Hősokk:
A hideg éjszakáktól (-40°C) a forró napokig (+90°C) tartó napi ciklus az anyagok kitágulását és összehúzódását okozza. Ha a fém érintkezők, a műanyag ház és a gumitömítések különböző mértékben tágulnak, a tömítések végül meghibásodnak.
3 Hidrolízis:
Ez egy kémiai támadás, ahol a nedvesség és a magas hőmérséklet lebontja a polimer kötéseket, különösen az olyan szabványos műanyagoknál, mint a nylon (PA66). Az anyag elveszíti mechanikai szilárdságát, és már nem tudja megvédeni az elektromos csatlakozást.
4 Korrózió:
A tengerparti területekről származó sóköd és az ipari övezetekből származó szennyező anyagok oxidálhatják a csatlakozó belsejében lévő fém érintkezőket. Ez növeli az elektromos ellenállást, forró pontokat hozva létre, amelyek ívképződéshez és akár tüzekhez is vezethetnek [1].
Miért nem elég az IEC 62852 szabvány szerinti tesztelés?
A napelemes csatlakozók ipari szabványa az IEC 62852. Ez egy jó alapteszt, de a korai gyártási hibák feltárására tervezték, nem pedig a 25 éves teljesítmény előrejelzésére. Az Egyesült Államok Nemzeti Megújuló Energia Laboratóriumának (NREL) kutatása nagy különbséget mutat a standard teszt és a 25 éves élettartam között [2].
'Ma a legtöbb PV-modulra 25 év garancia vonatkozik, de a minősítési tesztsorozat nem tesztel 25 éves élettartamot.' [3]
Íme, hogyan hasonlítható össze a szabványos IEC-teszt egy olyan valódi 25 éves megbízhatósági programmal, mint a Toteké:
A Totek megoldás: Mérnöki tervezés a 25 éves túlélésért
A Toteknél nem csak csatlakozókat szerelünk össze; 25 éves túlélésre terveztük őket a legzordabb körülmények között is. Eljárásunk három kulcsfontosságú pillérre épül, amelyek messze túlmutatnak az ipari szabványokon.
Tanúsítványaink alátámasztják a minőség iránti elkötelezettségünket.
1 Anyagtudomány az Alapítvány
Együttműködünk Tier-1 anyagszállítókkal, mint például a SABIC és a Celanese, hogy olyan fejlett polimereket válasszunk, amelyek bizonyítottan ellenállnak az UV-sugárzásnak, a hidrolízisnek és a hősokknak. Kábelszerelvényeinkhez nagy teljesítményű XLPO (cross-linked Polyolefin) kábeleket használunk, mint például a Nexans ENERGYFLEX® sorozat, amelyek kettős tanúsítvánnyal rendelkeznek szerint az UL 4703 és EN 50618 szabvány , és 30-40 éves élettartamra tervezték [4].
2 'Qualification Plus' Teszt
Termékeinket magasabb színvonalon teszteljük, az NREL által kifejlesztett 'Qualification Plus' keretrendszert követve. Ez 3x több hőciklust, 2x több nedves hőt és 2x nagyobb UV-sugárzást jelent, mint az IEC szabvány előírja. Hozzáadunk egy 480 órás sópermet tesztet is, amely kritikus a korrózió megelőzése szempontjából, de még a jelenlegi IEC szabvány sem írja elő.
3 Öregedés utáni ellenőrzés
Ez a legkritikusabb lépés. Nem csak új alkatrészeket tesztelünk. Olyan csatlakozókat veszünk, amelyek már túlélték a teljes öregedési folyamatot (1000h UV + 600 termikus ciklus + 2000h nedves hő), majd elvégezzük a végső ellenőrző teszteket. Az elöregedett csatlakozónak még át kell mennie egy 1 méteres vízmerítési teszten (IP67) és egy nagyfeszültségű elektromos teszten. Csak így lehet bizonyítani, hogy a csatlakozó nem szivárog 25 évnyi visszaélés után.
A Totek 25 éves 'Qualification Plus' érvényesítési folyamata
A Totek érvényesítési folyamata szigorú ötlépéses sorrendet követ. kezdődik, 1000 órányi UV -előkezeléssel Xenon Arc lámpával a polimerek és a tömítések lebontására, akárcsak több éves közvetlen napfény. Ezt követően ugyanazok a csatlakozók 600 hőcikluson mennek keresztül között , -40°C és +90°C ami megterheli az anyag tágulását és ismételt nyomás alá helyezi a tömítéseket. Ezután következik , 20 páratartalom-fagyasztási ciklus ahol a nedvességet bármilyen mikrorepedésbe kényszerítik, majd lefagyasztják, hogy kiterjesszék a sérülést. A csatlakozók ezután 85°C-os és 85%-os páratartalmú nedves hőkamrába kerülnek 2000 órára, hogy felgyorsítsák a hidrolízist és a korróziót. Az utolsó lépés az öregedés utáni ellenőrzés, ahol ugyanazoknak a csatlakozóknak még át kell menniük a teljes IP67 vízmerítési teszten és egy nagyfeszültségű elektromos teszten is. A legfontosabb részlet itt az, hogy ez egy szekvenciális folyamat.
Ugyanannak a csatlakozókészletnek kell túlélnie minden egyes lépést, egymás után. Nem használunk minden szakaszhoz friss mintát. Csak így lehet bizonyítani a valódi 25 éves tartósságot.
- Ma Chao (a Totek Int'l Corp. alapítója és vezérigazgatója).
A terepen bizonyított: 1,3 millió egység, nulla hiba
Ez a szigorú megközelítés nem csupán elméleti. A Totek több mint rendelkezik 1,3 millió napelemkábel-szerelettel a területen, néhányan már több mint 8 éve, és nulla bejelentett helyszíni meghibásodás a csatlakozók károsodása miatt. hozunk Autóipari minőségű minőségi gondolkodásmódot (IATF 16949) a szoláris iparba, amely teljes nyomon követhetőséget biztosít a nyersanyag gyanta tételtől a végtermékig a tetőn.
Ne hagyja, hogy egy szabványos csatlakozó veszélybe sodorja 25 éves napelemes beruházását. Lépjen kapcsolatba a Totek mérnöki csapatával, ha többet szeretne megtudni 25 éves megbízhatósági programunkról, és arról, hogyan védhetjük meg projektjét az idő előtti meghibásodástól.
