太阳能电池板可以被冰雹损坏吗?
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写道合格的太阳能工程师卡洛斯.上次更新:
强烈的冰雹会损坏太阳能电池板,但这在统计上是不可能的。制造商使用质量测试来模拟冰雹对光伏组件的影响,以确保太阳能电池板能够抵御冰雹。
为了正确接近这个主题,让我们来看看这些测试的过程。这将为您提供太阳能电池板态度待遇的那种雹暴的参考,它会告诉您一个非常令人印象深刻的故事,这些故事发生在国家可再生能源实验室的一个设施中。但首先,让我们看看美国的一些地点,在那里你应该最谨慎的冰雹。
冰雹 - 一种昂贵的环境现象
冰雹是自然界最不愉快的天气条件。落下天空的大型冰块,导致汽车,窗户,屋顶等损坏。冰雹可能会损害财产,但如果街区的规模太大,它们也可能伤害甚至杀人。因此,它们是一种紧迫的事情和问题 - 特别是在美国的某些地区。
美国内部河口的历史城市是丹佛,达拉斯,明尼阿波利斯,圣路易斯,圣安东尼奥,俄克拉荷马城和凤凰城。这种现象可以预测,很重要的是要注意天气预报,特别是如果您位于上述城市。要检查美国的海盗预测,您可以去hail.org.
美国历史上最昂贵的盛大盛会在亚利桑那州的凤凰城,2010年回归2010年,当时棒球冰块落下天空,归因于损害赔偿的近28亿美元的损失。San Antonio在2016年的时间也享有糟糕的时间,葡萄柚尺寸占葡萄干尺寸约为14亿美元。最近在2017年,明尼阿波利斯的一周非常糟糕,与大都市地区的重量抚养人占据了一贯风暴,成本高达25亿美元。
正如您所看到的,冰雹可能是昂贵的,并且位于这些地区的太阳能电池板暴露在可能撞击它们并突破它们的落冰雹,右图?
太阳能电池板的质量测试
由于太阳能电池板的户外条件可能是苛刻的,因此太阳能电池板制造商必须将其模块提交给确保质量测试太阳能电池板在25年的时间内表现出色,即使在恶劣的环境条件下。
根据管辖权和测试中心,可以应用几种或不同的测试。但是,在美国,本主题的一般引用是IEC 61215和61730标准,该标准指定了模块耐用性的设计资格标准。
这些标准包括以下几项测试的要求和程序:
- 氙灯紫外线照射。
- 在气候室中热循环(-40°C至50°C,50个循环)。
- 湿度冻结骑自行车。
- 湿热(85°C下1000小时,相对湿度90%)。
- 抗扭试验。
- 考虑雪、风和其他机械负载的压力测试。
- 热点测试。
- 腐蚀测试。
- 冰雹影响测试。
- 与电气隔离有关的PID抗性。
其中一个对我们的方法特别有趣:冰雹影响试验。该测试的目的是精确确保太阳能电池板的玻璃不会破裂,估计或常规尺寸的冰雹。
冰雹测试
典型的冰雹测试包括使用25毫米的冰球以23米/秒的速度向太阳能电池板投掷到11个不同的地点。从气动大炮到模块的路径可以修改为水平,垂直,或任何其他角度。
通常,该过程涉及将这些冰球存储在-10°C 5°C的冷冻机中,然后放置太阳能电池板以使其适应气候室的冷温度条件。在平衡中测量冰球,以确定精度为2%的质量,以及另一种仪器以测量球的速度,以精度为单位。然后,抛出球,并用慢动作摄像机检查模块以验证是否存在玻璃的脱离。
重复相同的过程以根据以下影响位置将多个冰球拍摄到同一模块:
- 拍1:模块窗口的任何角落,距离铝框超过50毫米。
- 拍2:模块的边缘,距铝框架不超过50毫米。
- 镜头3和4:靠近电连接处和细胞边缘。
- 射击5和6:在单元格之间的最小间距点上。
- 镜头7和8:在模块窗口上,距模块与支撑结构固定的点之一小于12mm。
- 射击9和10:尽可能远的点,从上面命名的点。
- 拍摄11:关于冰雹撞击的其他观点。
冰雹试验的冲击位置(来源-沙特阿拉伯标准IEC 61215)
冰雹测试也可以考虑其他冰球质量和速度,可以保证模块更耐用地抵抗冰雹。
不同速度和冰球质量下的冰雹试验变化(来源-沙特阿拉伯标准IEC 61215)
为了通过测试,模块在受到冲击后不能有任何视觉缺陷的迹象,最大输出功率的退化不能超过测试前测量值的5%,绝缘电阻必须满足初始测量的要求。
如果您希望看到冰雹测试是如何进行的,您可以从新的100英里/小时以100英里/小时的方式查看优秀的冰雹测试(两次是国际标准要求)特斯拉太阳屋顶,以及太阳能电池板的质量测试SolarWorld..
NREL对抗冰雹的经验
我们已经看到了太阳能电池板在实验室测试实验中需要经受的测试,但它们在现实环境中表现如何呢?
当一个大规模的冰雹落在丹佛,科罗拉多州的丹佛落后,这个问题仍未得到答复,高达2.75英寸(类似于大鸡蛋的大小)。这个雹罗在国家历史上成为最昂贵的历史,也是美国历史中最昂贵的历史之一,达到23亿美元的损害。
2017年丹佛的冰雹豪华尺寸(来源 -CBS.)
国家可再生能源实验室(NREL)在科罗拉多州的丹佛有一个研究支持设施,拥有高达3,168个太阳能电池板,安装在设施的屋顶和物业的地面,到达2.5兆瓦的电厂。令人惊讶的是,当冰雹通过时,只有一个太阳能模块损坏了!对冰雹太阳能电池板耐久性的真正真实的测试!
据信,该装置唯一受损的模块在同一地点被几颗冰雹击中。这在玻璃上造成了36次以上的微裂缝。
来自NREL的设施的Hailstones损坏的太阳能电池板(来源 -NREL.)
我的太阳能电池板会被冰雹损坏吗?
是的,太阳能电池板可能被冰雹损坏,特别是如果它们的尺寸大于2英寸或者它们是非常小的光伏电池,就像发现的那些太阳能LED灯柱.然而,太阳能电池板被设计和测试以忍受严重的冰雹和其他天气条件,这些气体条件不会允许太阳能电池板轻松打破。这篇文章有更多关于太阳能电池板是否防水的信息.
最有力的证据就是NREL太阳能发电厂,因此,你的太阳能电池板在冰雹中损坏是极不可能的。无论如何,万一你早上醒来发现一块太阳能电池板的玻璃碎了,别担心,你的家庭保险会赔偿的。
参考资料
- 冰雹不!国家实验室的太阳能电池板经受住了强烈的风暴- 能量
- 光伏组件资格认证加测试——NREL
- 昂贵的冰雹迅速增加。- 华盛顿邮政
- 太阳能电池板被冰雹、霜冻或高温损坏的可能性有多大?——LG太阳能
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