Hírek

    A napelemes erőművek tervezése és építése során előforduló leggyakoribb hibák

    1 Bevezetés

    Minden rendszer megbízhatóságát a legkevésbé megbízható eleme határozza meg. A napelemes erőmű alapjában véve viszonylag egyszerű és megbízható alkotóelemekből áll. Élettartamuk viszonylag nagy, s megfelel a napelemes erőművek feltételezett élettartamának.

    A napelemes modulok élettartama például 30 vagy annál is több év, amint azt a fotovillamos erőművek üzemeltetésével kapcsolatos tapasztalatok is igazolják, az inverterek átlagos élettartama pedig meghaladja a 10 évet. Ugyanakkor a fotovoltaikus erőmű már az első télen vagy az első nyári zivatar során komoly kárt szenvedhet. Cikkünk a napelemes erőművek azon konstrukciós és építési hibáival foglalkozik, amelyek jelentős mértékben csökkenthetik az erőművek élettartamát.

    2 A konstrukciók hibái

    A tartószerkezet minden napelemes erőmű elengedhetetlen része. A fő szerepe biztosítani a fotovoltaikus modul Nappal szembeni megfelelő tájolását úgy, hogy mindeközben megőrizhető legyen a rendszer kellő mechanikai ellenálló képessége és merevsége.

    A napelem tartószerkezeteket a telepítés helyétől függően tetőzetre erősített és szabad területen felállított konstrukciókra oszthatjuk. További felosztás lehet a szerkezet anyaga szerinti. Általánosságban az anyagnak ellenállónak kell lennie az időjárási hatásokkal szemben; a fotovoltaikus erőművek szerkezete esetében a következő anyagok használatosak: cinezett konstrukciós acél, alumíniumötvözet, fa, műanyag és beton. Az ellenálló képesség szempontjából az alumíniumötvözetből készült profilok számítanak a leginkább megfelelő anyagnak. Ennek az anyagnak lényegében korlátlan az élettartama, s helyes tervezés esetén kitart a fotovoltaikus erőmű egész élettartama során. A klimatikus szempontból egyébként kiválóan ellenálló konstrukciók viszonylag gyakori hibája a részletek elhanyagolása, például a nem megfelelő összekötő elemek használata.

     

    Gyakori probléma az acélból készült szerkezeti elem védőrétegének a megsérülése például a cölöpverés (döngölés) során. Ugyancsak eléggé gyakori hiba a rosszul lebetonozott talapzat vagy az, hogy a szerkezetet nem szakszerűen rögzítik a tető felületéhez. Ezek a hibák a konstrukció építése során adódnak, s e hibák következtében esővíz gyűlik össze a szerkezet egyes részeiben, ami korróziót, fából készült szerkezeteknél pedig korhadást okoz.

    A következő kategóriába azok a hibák tartoznak, amelyek mechanikai szempontból adódnak a szerkezet tervezése során. A szakemberek gyakorta más konstrukcióra (tetőzetre) tervezték a szerkezetet, s ily módon az a leggyakoribb hiba, hogy a panelek merevségét is beleveszik a tartószerkezetről végzett számításokba. E hiba a napelemes panelek megengedhetetlen terheléséhez, majd a üveg fedőlapok megrepedezéséhez vezet. Ezt a hibát gyakorta az is hatványozza, hogy figyelmen kívül hagyják a napelemes tartószerkezet építéséhez használt anyagok hőre tágulását. A nagy hőmérsékletek hatására a napelemes modulok egymáshoz érnek, és a napelemes modul élére gyakorolt további nyomás miatt az üveg megrepedezik.

    Fontos, hogy ne feszüljenek a napelemek, mert ez a napelem üvegének töréséhetz vezethet. A hibás szerelést láthatja az alábbi fotón.

    nincs szintezve

    A nem megfelelő módon tervezett szerkezet esetében az egyes napelem modulokat összekötő vezetékek minőségi rögzítésének a lehetősége sem adott. A vezetékeket ilyenkor a feszülés is terheli, szél esetén pedig veszélyesen lengenek, miáltal megsérül a szigetelés, esetleg megszakadnak az áramkörök. Az ilyen hibás szerkezetre a 3. számú képen láthat példát. Sajnos, ilyen hiba sok márkás konstrukciójú napelemes erőmű esetében is előfordul a napelem szerelés nem kellő ismeretéből adódóan, vagy pedig azért, mert nem volt elegendő eredeti alkatrész a napelem modulok rögzítéséhez.

    3 Az UV-sugárzás, a hő és a víz

    Külön fejezetet jelent a napelemes erőművek egyes alkotóelemeinek az UV-sugárzással, a hővel és a vízzel szembeni ellenálló képessége. Az alapelemek a napelem panelek, a szerkezetek, az átalakítók szekrényei ? az esetek többségében ellenállnak a napsugárzás UV-sugarainak. A vízzel szembeni ellenállóképességük is IP68 szintű. Sajnos, ugyanez már nem érvényes a telepítéshez használatos  a segéd- és elektroinstallációs anyagok csoportjába tartozó elemek többségére nézve.

    Ha a tervező a tervezés során nem határozta meg világosan az elemek UV-sugárzással szembeni, megkövetelt ellenálló képességét, a napelemes erőmű esetében viszonylag hamar csődöt mondhatnak egyes rendszerek, s ami ennél is rosszabb: az üzemelés is veszélybe kerülhet. A vezetékek rögzítésére szolgáló műanyag szalagok akkor fognak nagyon jól szolgálni, ha a panelek alá rejtik azokat, vagyis e vezetékeket nem teszik ki közvetlenül a napsugárzásnak. Ha azonban ahhoz használják majd, hogy a vezetékeket a szerkezetek oldalához vagy a napelem panelek közti hézagokhoz rögzítsék, élettartamuk 35 év lesz. Hasonló korlátozó tényező érvényesül például a vezetékek védőcsövei esetében is. A tervező gyakran nem számol azzal, hogy a védőcső végét egészen az átalakító közvetlen közelébe kell vezetni, tehát gyakran a terepszinttől számított egy méternél is nagyobb magasságba. Sőt, a védőcsövet gyakorta a konstrukció lábának belső részéhez rögzítik, miáltal az aljnövényzet kaszálása során előforduló elhasználódás veszélye is fennáll. A munkás restsége vagy a tervező nem kellő tapasztalata ily módon a napelemes erőművek jövőbeni használóit még az áramütés okozta baleset kockázatának is kiteszi. Lásd az 5. számú képet, amelyen megfigyelhető, hogy létrehozták a vezetéket a modulok alatti területről, de a sorok közti utcácskából már nem, s végül egy nagyobb átmérőjű, kellő ellenálló képességű védőtömlőt húztak rá. Vagy ott van például a 6. számú kép, amelyen az látható, hogy a kivezetés ki van téve a damilos fűkaszában lévő damil hatásának. Itt szükséges lenne módosítani a kábel vezetését a szerkezet és az alap közti szakaszon úgy, hogy a kábel a konstrukció valamelyik lábának a belső oldalán fusson.

    Az elosztók elhelyezése és elkészítése során fontos a megfelelő anyagok megválasztása. Már a 35 éves rendszerekkel kapcsolatos, tehát rövid idő alatt szerzett tapasztalatok is azt mutatják, hogy fontos a napelemes elosztók megfelelő helyének a kiválasztása. Gyakori hiba az elosztók IP4x fedéllel való felszerelése kültéri környezetben, a modulok alatti területre, arra hivatkozva, hogy a modulok védelmet biztosítanak az eső ellen. A modul és az elosztó közti, viszonylag nagy távolság, valamint az egyes napelem modulok közti hézagok miatt intenzívebb esőzéskor az ilyen elosztókkal ellátott napelemes erőműveknél a víz az elosztó belsejébe folyhat. Gyors megoldás lehet, ha különálló, kellőképpen túlnyúló kis tetőt építenek a megrongálódott elosztók fölé. A konstrukciós anyagok kiválasztása szempontjából tartósabb megoldásnak bizonyul olyan minőségi műanyagból készíteni az elosztókat, amelyek megfelelő védelmet biztosítanak a napsugárzás ellen. Az ilyen védelmet azonban a legjobb árnyékolással biztosítani, tehát úgy, hogy körültekintően döntünk a napelemes elosztó elhelyezéséről. Hasonlóképpen az invertert is ajánlott árnyékolt helyre tenni, esetleg árnyékoló kis tetővel ellátni.

    forrás:http://www.napenergiainfo.hu

    Elérhetőségeink

    Free Energy Team Kft.
    9028 Győr, Fehérvári út 78. (Ternyák udvar - leghátul, jobbra)
    +36 30 737 9777
    info[kukac]napelemtechnika.hu

    Forgalmazott termékeink

    logo_napelemtechnika.png