Fotovoltaiskmåler / Solcelle tester

Råd om køb af en fotovoltaiskmåler

Fotovoltaik er betegnelsen for omdannelse af lys til elektrisk energi. En fotovoltaiskmåler er derfor en anordning til bestemmelse af målte størrelser i forbindelse med produktion af elektrisk energi fra lys. Allerede i 1883 udviklede den amerikanske amerikaner Charles Fritts et solcellemodul og installerede det på taget af et hus i New York.

Selv om Fritts' solcellemodul havde en meget lav effektivitet på kun ca. 1 %, erkendte Werner von Siemens allerede i 1885 betydningen af denne opfindelse. Han skrev dengang: "Den praktiske værdi vil være lige så indlysende, når man tænker på, at solenergien er både ubegrænset og gratis, og at den vil fortsætte med at skinne ned over os i utallige århundreder, efter at alle jordens kulforekomster er udtømt og glemt."

Selv om det tog endnu flere årtier, før forbedrede solpaneler kunne produceres og anvendes til tekniske formål, er brugen af sollys til energiforsyning nu veletableret, ikke kun i rumfart, men også i almindelige boliger og erhvervsbygninger. I takt med at brugen af vedvarende energi bliver mere og mere vigtig i forbindelse med den stigende globale opvarmning, spiller solcelleanlæg (PV-anlæg) og deres ydeevne en stadig større rolle i energiforsyningen. Dem, der er involveret i planlægning, installation og vedligeholdelse af solcelleanlæg, eller som selv driver større solcelleanlæg, bruger normalt et særligt solcellemåleapparat til at bestemme den optimale placering og orientering af modulerne eller til at kontrollere anlæggene.

Anvendelsesområder for en fotovoltaiskmåler

Test af solcellemoduler under udvikling og produktion

I forbindelse med udviklingen af solcellemoduler fortsætter man med at søge efter løsninger og processer til at fremstille højt ydende moduler af tilgængelige råmaterialer til lave omkostninger. Prototyperne testes med en fotovoltaiskmåler for at fastslå, hvor effektivt de omdanner det indfaldende lys til elektrisk strøm.

Ny udvikling viser, at det med visse materialer også er muligt at anvende UV-lys. Lignende modeller af solcellemåler anvendes af producenter af solcellemoduler til kvalitetssikring. Ved at teste modulerne sikres det, at kun fejlfrie elementer leveres til brugerne, og at fejl i produktionsprocessen hurtigt kan opdages og korrigeres.

Planlægning af solcelleanlæg

For at opnå det størst mulige udbytte med et solcelleanlæg skal placeringen og orienteringen vælges således, at så meget sollys som muligt rammer modulerne. Ved bestemmelse af den nøjagtige position skal der ikke kun tages hensyn til kompasretningen og modulernes hældning, men også til skyggen fra bygninger, topografi og vegetation. Ved målinger på stedet med en fotovoltaiskmåler, kan de overlappende faktorer for den aktuelle situation registreres korrekt. Hvis der også tages hensyn til de påvirkninger, der ikke kan måles direkte, f.eks. de sæsonbestemte forskelle i solens placering og skyggen, der ændrer sig som følge af indstrålingsvinklen eller løvværket, kan systemets størrelse tilpasses det ønskede udbytte. Uanset systemets størrelse kan modulernes placering og orientering optimeres, så systemet giver det størst mulige udbytte hele dagen eller på et bestemt tidspunkt af dagen.

Idriftsættelse, afprøvning og vedligeholdelse af solcelleanlæg

Ved opsætning, ændring, drift og afprøvning af solcelleanlæg skal visse specifikationer og regler overholdes. Det drejer sig ikke kun om at beskytte mennesker og ejendom og sikre systemernes ydeevne. I tilfælde af solcelleanlæg, der leverer elektrisk energi til nettet, skal der også tages hensyn til forsyningsnettets netsikkerhed. De vigtigste specifikationer omfatter:

- VDE-AR-N 4105 for tilslutning og parallel drift af solcelleanlæg
- VDE 0126-23-1 eller DIN EN 62446 til idriftsættelse og gentagelsesprøver
- VDE 0126-24 eller DIN EN 61829 til måling af strøm- og spændingsegenskaber på stedet

Under den regelmæssige inspektion af solcelleanlæg med en fotovoltaiskmåler til effektmåling kan der ikke kun måles effektværdier. Ud fra formen af de karakteristiske kurver, der er skabt ud fra de målte værdier, er det muligt hurtigt at identificere, om og på hvilke punkter cellerne i et solcellemodul er beskadiget.

Udvælgelseskriterier for en fotovoltaiskmåler

I de fleste tilfælde er kravene til fotovoltaisk måleudstyr et resultat af den påtænkte anvendelse. For producenter og udviklere af solcellemoduler giver det mening at udføre mange af målingerne under standardiserede forhold direkte i produktionen eller i laboratoriet. Ved sådanne målinger er det ofte en fordel, hvis måledataene straks kan overføres til en computer med henblik på evaluering og lagring. Et fotovoltaisk måleapparat til planlæggere, installatører og operatører af solcelleanlæg eller til dem, der er ansvarlige for test og vedligeholdelse, skal derimod være egnet til brug under forskellige udendørs forhold og kunne måle yderligere værdier for sikkerheden af det samlede solcelleanlæg. Det er således først og fremmest enhedens anvendelsesområde, der bestemmer kravene til fotovoltaisk måleudstyr.

Kriterier for en fotovoltaiskmåler til måling af solindstråling

Denne type solcellemåler måler lysintensiteten af den indfaldende stråling. Værdierne kan bruges som beslutningsstøtte i forbindelse med placering, orientering og dimensionering af systemer, og på den anden side er de grundlaget for konkrete effektmålinger på solcellemoduler. Når du sammenligner flere enhedsmodeller, skal du være opmærksom på følgende:

• Håndtering og funktionalitet af enheden
• Målt spektralområde for solindstråling
• Placering af den interne eller eksterne sensor til måling
• Opbevaringsmuligheder
• Langtidsmålinger via dataloggerfunktion
• Grænseflader til datatransmission
• PC-evalueringssoftware
• Mulighed for kalibrering eller justering
• Yderligere målte værdier, f.eks. transmissionsværdier for gennemsigtige dæksler

Kriterier for en fotovoltaisk måleanordning til prøvning af solcelleanlæg og individuelle solcellemoduler

Til målinger til standardkonform idriftsættelse af solcelleanlæg er der udviklet udstyr, hvis funktionalitet gør det lettere at udføre og dokumentere målingerne. Denne type fotovoltaisk måleapparat er naturligvis også egnet til efterfølgende gentagelsesprøver. Desuden findes der mange enhedsmodeller, der gør det lettere at evaluere effektmålinger på solcellemoduler.

Når man vælger en enhed, er det vigtigt at undersøge, om det er tilrådeligt at købe en enkelt fotovoltaisk måleenhed, som både sikkerhedstests og effektmålinger kan udføres med. Alternativet ville være at bruge flere enheder, som også kan bruges uafhængigt af hinanden. Følgende funktioner bør tages i betragtning, når du sammenligner enhederne:

• Displaystørrelse og displaygrafik
• Måleområder for strøm og spænding
• Måling af isolationsmodstand ved forskellige spændingsværdier
• Måling af lavimpedans/kontinuitetstest
• Måling af kortslutningsstrøm
• Måling af spænding ved åben kredsløb lagrede testtilstande for solcellemoduler
• Beregning af fyldningsfaktor og effektivitet for solcellemoduler
• Type og størrelse af datahukommelse
• Grænseflader til datatransmission
• Evalueringssoftware
• Mulighed for justering
• Mulighed for temperaturmåling med ekstern sensor
• Måletilbehør som f.eks. kabler og adaptere