يتم بناء الألواح الشمسية لمدة 25 عامًا أو أكثر. يذهبون على الأسطح ، والنباتات الصحراوية ، ومناطق الشاطئ ، والإعدادات الكهروضوئية القائمة على الماء ، ومواقع الطاقة الكبيرة. قبل وصول اللوحة إلى تلك الأماكن ، تواجه الفحوصات المخبرية. تحاكي هذه الاختبارات الحرارة ، الرطوبة ، الطقات الباردة ، الأشعة فوق البنفسجية ، الضغط الكهربائي ، الضغط البدني ، ومخاطر السلامة.
اختيار معدات الاختبار المخبري الكهروضوئي ليس فقط قرار شراء. إنه يؤثر على جداول الشهادات ، وتكرار بيانات الاختبار ، وإنتاجية العينات ، وقدرة المختبر على التعامل مع وحدات الكهروضوئية كاملة الحجم. بالنسبة لامتثال IEC وiec ، يجب أن تتطابق غرفة الاختبار اليمنى مع طريقة الاختبار وحجم الوحدة ونطاق درجة الحرارة والتحكم في الرطوبة والتوحيد وتسجيل البيانات والاستقرار طويل الأمد.
غالبًا ما تتم مناقشة كل من IEC وiec معًا ، لكنهما يجيبان عن أسئلة مختلفة. تركز شركة IEC على تأهيل التصميم والموثوقية على المدى الطويل. تركز شركة IEC على السلامة ، بما في ذلك الصدمات الكهربائية ، ومخاطر الحريق ، والضغط الميكانيكي ، والضغط البيئي.
لصانعي الكهروضوئية وبناة المواقع ومختبرات الاختبار ، يتم حساب كلا القاعدتين. قد تظهر لوحة قوة قوية مباشرة بعد البناء. ولكن قد يفشل في وقت لاحق بسبب دخول المياه ، أو ارتداء الأشعة فوق البنفسجية ، أو نمو الحرارة ، أو انهيار الغطاء. الاختبارات المعملية قلصت هذه الفرصة قبل الاستخدام الواسع.
تُستخدم معدات اختبار IEC لفحص ما إذا كانت وحدة كهروضوئية يمكنها تحمل الشيخوخة الخارجية. يشمل المعيار قياس الأداء ، واختبارات العزل ، والتكييف المسبق للضوء ، والدراجات الحرارية ، وتجميد الرطوبة ، والحرارة الرطبة ، والحمل الميكانيكي ، وتأثير البرد ، والاختبار الحراري لتجاوز الصمام الثنائي ، واختبار تيار التسرب الرطب.
تعد الاختبارات البيئية ذات أهمية خاصة لأنها تعرض المواد الضعيفة وعيوب المعالجة. تشمل النتائج الشائعة ما يلي:
· اصفرار أو تفريغ مغليف
· ميكروتشقق خلوي بعد الإجهاد الحراري
· تآكل شرائط الربط
· تكسير Backsheet
· فشل إغلاق صندوق التوصيل
· فقدان الطاقة بعد الحرارة الرطبة أو دورات تجميد الذوبان
يرتبط اختيار غرفة الاختبار IEC بمؤهلات سلامة الوحدة. يتحقق مما إذا كان بناء الوحدة يمكن أن يقلل من مخاطر الحريق والصدمة الكهربائية والإصابة الشخصية في ظل ظروف الاستخدام المتوقعة.
التكييف البيئي مهم لأن العزل وسلامة المواد يمكن أن تتغير بعد الحرارة والبرودة والرطوبة والتعرض للأشعة فوق البنفسجية. قد تظهر الوحدة النمطية التي تجتاز اختبار العزل الأولي مشاكل التسرب الحالية بعد تجميد الحرارة الرطبة أو الرطوبة. لهذا السبب ، غالبًا ما يتم ترتيب اختبارات السلامة قبل وبعد الإجهاد البيئي.
معدات اختبار وحدة الكهروضوئية كاملةيشمل الإعداد عادة الغرف البيئية ، معدات التكييف المسبق ، أجهزة اختبار السلامة الكهربائية ، أنظمة التحميل الميكانيكية ، أجهزة اختبار البرد ، أجهزة محاكاة الطاقة الشمسية ، وأدوات الحصول على البيانات. بالنسبة للعديد من المختبرات ، فإن الاستثمار الأكثر تطلبًا هو غرفة الاختبار البيئية لأنها يجب أن تجري اختبارات طويلة في ظروف مستقرة.
يجب أن تناسب غرفة الاختبار الكهروضوئية الخارجية الألواح الكاملة ، وليس فقط البتات الصغيرة. تحتاج الألواح الكبيرة إلى تدفق هواء سلس ورطب ثابت وبقع سلك آمنة ورفوف ثابتة ومساحة للحفاظ على حركة الهواء.
تغطية احتياجات الغرفة المشتركة:
عنصر اختبار | المعلمة الرئيسية | الاحتياجات من المعدات |
حرارة رطبة | 85 درجة مئوية ، من من من من من نوع RH ، من من من نوع | رطوبة ثابتة ، داخلية مقاومة للتآكل ، إمدادات مياه مستمرة |
الدراجات الحرارية | -40 درجة مئوية إلى + 85 درجة مئوية ، دورات | تبريد موثوق به ، تحكم في المنحدر ، اتصال وحدة التيار عند الحاجة |
تجميد الرطوبة | + 85 درجة مئوية/من RH إلى-40 درجة مئوية ، 10 دورات | الرطوبة مجتمعة والتحكم في درجات الحرارة المنخفضة |
تكييف الأشعة فوق البنفسجية | جرعة الأشعة فوق البنفسجية 15 كيلو واط/متر مربع ، حوالي 5 كيلو واط/متر مربع من-من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من من | إشعاع مستقر ، التحكم في درجة الحرارة حول سطح الوحدة |
إعداد التسرب الرطب | تعرض وحدة ما بعد الشيخوخة | التعامل الآمن بعد الرطوبة والإجهاد الحراري |
عند اختيار لوحة شمسية خارج الغرفة ، يجب أن يصل نطاق درجة الحرارة إلى-40 درجة مئوية إلى + 85 درجة مئوية. يوفر واحد أوسع مثل-60 درجة مئوية إلى + درجة مئوية مساحة إضافية للمختبرات لبرامج كهروضوئية وكهربائية وثقة متنوعة. تحكم في الحرارة الرطبة من من من من من من من من وإلى وإلى RH ، مساعدات البرد الرطب ، وعمل الاختبار على نطاق أوسع.
الحرارة الرطبة هي واحدة من أكثر الاختبارات المباشرة لمقاومة الرطوبة. تتعرض الوحدة إلى 85 درجة مئوية و RH لمدة ساعة. هذا الاختبار صعب على التغليف ، وأختام الحافة ، وصناديق الوصلات ، والخلفيات ، والأجزاء الموصلة. خلال المدى الطويل ، يمكن أن يؤدي انحراف الرطوبة الصغيرة إلى شيخوخة غير متناسقة. يجب أن تحتفظ غرفة اختبار الحرارة الرطبة ذات الوحدة الكهروضوئية القوية بالحالة دون انقطاع متكرر.
يؤدي التدوير الحراري إلى التمدد والانكماش المتكرر. حالة الدورة الحرارية المشتركة IEC من من من من من من نوع 0-40 درجة مئوية و + 85 درجة مئوية. هذا يمكن أن يعرض إجهاد مفصل اللحام ، إجهاد الشريط ، حركة من الزجاج إلى الإطار ، وشقوق الخلية.
يجمع تجميد الرطوبة بين الحرارة والرطوبة وإجهاد التجميد. حالة الاختبار الشائعة هي 10 دورات من + 85 درجة مئوية في من RH إلى-40 درجة مئوية. إنه مفيد للعثور على الإخفاقات الناجمة عن الرطوبة المحاصرة ، وضعف التصفيح ، وضعف الختم.
يتم تنفيذ تكييف أشعة تحت بالهواء قبل الاختبارات البيئية الأخرى. إنه يعرض مواد البوليمر للأشعة فوق البنفسجية بحيث تظهر اختبارات المصب استجابة أكثر واقعية للشيخوخة. يجب أن يؤكد مختبر كهروضوئية نطاقات الطول الموجية وتوحيد الإشعاع ودرجة حرارة اللوحة السوداء ووضع العينة قبل شراء معدات غرفة اختبار تكييف الأشعة فوق البنفسجية.
يحتاج توافق IEC ، إلى أكثر من غرفة الرطوبة ودرجة الحرارة. يجب على المختبر تقييم مسارات الفشل المتعلقة بالسلامة. يعد التكييف البيئي جزءًا من العملية ، ولكن الاختبارات الكهربائية والميكانيكية والمتعلقة بالحرائق تكمل صورة السلامة.
غالبًا ما تُستخدم غرفة اختبار IEC لوحدات التكييف قبل إجراء اختبارات العزل والتسرب والسلامة. يجب أن تدعم الغرفة التعرض الطويل والتحكم المستقر وتوجيه الكابل الآمن. بالنسبة لوحدات الفئة الثانية ووحدات الجهد العالي للنظام ، تعتبر السلامة الكهربائية بعد الشيخوخة ذات أهمية خاصة.
يمكن أن يكشف الإجهاد البيئي عن مشاكل غير مرئية في البداية:
· مسارات الرطوبة بين الأجزاء الحية والإطار
· انخفاض مقاومة العزل بعد الحرارة الرطبة
· تشققات بالقرب من صناديق التوصيل أو مخارج الكابلات
· تتبع المخاطر على الأسطح الملوثة أو القديمة
· ضعف اللصق بعد التمدد المتكرر
بالنسبة للمختبرات التي تختبر وحدات الجهد العالي ، يجب أن تسمح المعدات بمناولة آمنة للعينات بعد التعرض الرطب. تصريف المياه ، ومقاومة التآكل الداخلية ، ومنافذ مراقبة العزل ، وحماية الطوارئ كل المسألة.
تشمل IEC 24 فئات مخاطر الصدمات الكهربائية وخطر الحريق والإجهاد الميكانيكي والإجهاد البيئي. يعتمد التسلسل الدقيق على خطة إنشاء الوحدة وإصدار الشهادات ، ولكن قد تشمل المعدات المتعلقة بالسلامة النموذجية ما يلي:
منطقة اختبار السلامة | تركيز نموذجي | المعدات المستخدمة |
العزل والصمود العازل | انهيار ، وتتبع ، والتخليص ، وقوة العزل | جهاز اختبار وعاء عالي ، جهاز اختبار العزل |
تيار التسرب الرطب | التسرب في ظل الظروف الرطبة | إعداد الغمر أو الرش ، نظام القياس الكهربائي |
الضغط الآلي | الإطار ، الزجاج ، تصاعد ، خطر صدع الخلية | فاحص الحمل الميكانيكي الاستاتيكي والديناميكي |
تقييم متعلق بالحرائق | حرق السلوك وخطر انتشار اللهب | نظام اختبار الحريق بموجب القواعد المحلية المعمول بها |
التكييف البيئي | الشيخوخة قبل فحص السلامة | غرفة الرطوبة بدرجة الحرارة ، غرفة الدراجات الحرارية ، غرفة التصوير بالهواء |
بالنسبة لوحدة جهد النظام الأقصى في الخامس ، قد يصل جهد اختبار العزل الكهربائي إلى عدة آلاف فولت حسب فئة الحماية وطريقة الاختبار. بالنسبة للبناء من الفئة الثانية ، يجب أن ينظر تخطيط السلامة في متطلبات عزل أعلى من اختبار الأداء الأساسي وحده.
يُطلب من مختبرات الكهروضوئية بشكل متزايد اختبار إلكترونيات الوحدات وصناديق الوصلات وأجهزة التتبع ووحدات التحكم الخارجية والموصلات وأجهزة الاستشعار والمكونات المتعلقة بالطاقة. قد تحتاج هذه المنتجات إلى اختبار صدمة يتجاوز معيار درجة حرارة IEC ركوب الدراجات.
تتحقق الطريقة من جودة المنتج مما إذا كان بإمكانه تحمل التغيرات المفاجئة في درجة حرارة الهواء المحيط. انها ليست نفس الدراجات الحرارية البطيئة. يتم استخدام هذه الطريقة عندما تتحرك المنتجات بسرعة بين البيئات الساخنة والباردة أو تتعرض لتغيرات التعرض المفاجئة.
تتضمن نقاط الطريقة الرئيسية:
· النقل بين الأجواء الساخنة والباردة في ما لا يزيد عن دقيقة واحدة
· التثبيت عند كل درجة حرارة متطرفة
· برامج صدمات متعددة الدورات ، عادة ما لا يقل عن 3 دورات للإجراء.
· العودة إلى الظروف المحيطة التي تسيطر عليها بعد الاختبار
· الفحص البصري والفحوصات التشغيلية بعد التعرض
بالنسبة للعناصر المرتبطة بالكهروضوئية ، طرق الفشل الشائعة التي تحمل مواد التعبئة المتشققة ، وصلات اللحام الفضفاضة ، تسريبات الختم ، انحناءات الارتباط ، فشل العرض ، والعمل الكهربائي المتقطع.
يعد التحول الحراري IEC اختبار ثقة اللوحة مع مجموعة من التحولات بين-40 درجة مئوية و + 85 درجة مئوية على مدار جولات عديدة. أنها توتر ارتداء على المدى الطويل.
طريقة ، هو اختبار الصدمة. وقت النقل سريع ، وغالبًا لا يزيد عن دقيقة واحدة. الهدف هو إحداث فجوة مؤقتة سريعة. هذا يناسب خارج الكهروضوئية الكهربائية المرسلة من عقد الباردة إلى النقاط الساخنة ، مجموعة في صناديق الصحراء ، أو ضرب من قبل يتحول الطقس السريع.
يجب أن تحتوي غرفة الصدمات المؤقتة على مناطق ساخنة وباردة مع دعم سريع ، وتدفق هواء جيد ، وأجهزة استشعار مناسبة ، وأداة نقل تحافظ على وقت التحول في خطة الاختبار. بالنسبة للمجموعات الثقيلة المرتبطة بالكهروضوئية ، فإن مهارة تحميل السلة والظهر المؤقت بعد النقل هي المفتاح.
فشل المعتاد في عقد فواصل الختم ، وصلات اللحام المكسورة ، والمسارات القصيرة المرتبطة بالمياه ، والحوامل الفضفاضة ، والبلاستيك الصلب ، وفقدان المجموعة في أجهزة الاستشعار.
أفضل اختيار للمعداتيعتمد على العينات والمعايير وحجم العمل والمساحة المتاحة. مواد PV صغيرة للاختبار في المعمل لها احتياجات مختلفة من مختبر اختبار وحدات زجاجية كاملة الحجم.
قبل اختيار غرفة اختبار بيئية PV ، تأكد من أكبر حجم للوحدة ، وكمية العينة لكل دفعة ، وتخطيط الحامل ، ومسار تدفق الهواء. الغرفة التي تناسب لوحة واحدة قد لا تدعم اختبار الدُفعات ، في حين أن الغرفة التي تناسب العديد من الألواح قد تحتاج إلى توليد رطوبة أقوى وقدرة تبريد.
تشمل الشيكات المهمة ما يلي:
· المساحة الداخلية لوحدات الحجم الكامل والتباعد الآمن
· تغطية نطاق درجة الحرارة-40 درجة مئوية إلى + 85 درجة مئوية أو أوسع
· مدى الرطوبة يغطي RH عند 85 درجة مئوية للحرارة الرطبة
· انحراف درجة الحرارة وتقلبها عبر مساحة العمل
· إحكام غلق الأبواب لإجراء اختبارات لمدة ساعة طويلة
· داخلية من الفولاذ المقاوم للصدأ SUS304 لمتانة عالية الرطوبة
· تنقية المياه وإمدادات المياه الأوتوماتيكية
· منافذ الكابلات للمراقبة الكهربائية أثناء الاختبارات
يؤثر معدل التعرج على جدولة الاختبار ، ولكن الثبات أكثر أهمية من السرعة لعمل IEC. بالنسبة لمعدات اختبار وحدة الكهروضوئية ، يمكن أن يؤدي التجاوز غير المنضبط إلى إجهاد خارج طريقة الاختبار. تسجيل البيانات لمدة طويلة أمر ضروري أيضا. تحتاج المختبرات إلى درجة الحرارة والرطوبة والإنذارات وأحداث فتح الأبواب ومنحنيات اختبار لسجلات التدقيق.
يجب أن تتضمن ميزات السلامة حماية درجة الحرارة الزائدة ، وحماية ضاغط ، وأمنبات نقص المياه ، والحماية من التسرب ، ووظائف التوقف في حالات الطوارئ. بالنسبة لوحدات الكهروضوئية ذات الدوائر الحية ، يجب أن تدعم الغرفة توجيه الكابل الآمن وممارسات العزل الواضحة.
تحتاج مختبرات اختبار الكهروضوئية إلى معدات يمكن تشغيلها لأسابيع دون بيانات غير مستقرة أو تعطل غير مخطط له. تم بناء معدات الاختبار المخبري الكهروضوئي LIB حول المحاكاة البيئية للوحدات والمواد الشمسية الكاملة الحجم والمنتجات ذات الصلة بالكهروضوئية.
غرف LIB PV البيئيةيمكن أن يوفر نطاق محاكاة واسع لاختبار موثوقية وحدة الطاقة الشمسية ، بما في ذلك درجات الحرارة المنخفضة ودرجات الحرارة العالية والرطوبة. يوفر نطاق مثل 60 درجة مئوية إلى + درجة مئوية ، ومن وإلى RH مساحة للمختبرات لاختبارات IEC ، و R & D الداخلية ، والشيخوخة المتسارعة ، وبرامج العملاء غير القياسية.
يساعد التحكم الدقيق في درجة الحرارة والرطوبة في الحفاظ على البيانات القابلة للتكرار أثناء الحرارة الرطبة وتجميد الرطوبة والركوب الحراري. بالنسبة لاختبارات 85 درجة مئوية/RH الطويلة ، فإن التشغيل المستقر يقلل من مخاطر إعادة الاختبار ويحمي جداول المختبر.
وحدات الكهروضوئية تواجه أكثر من الحرارة والرطوبة في الهواء الطلق. النباتات الصحراوية تتعامل مع الغبار. تواجه المشاريع العائمة والساحلية الرطوبة والتآكل. قد ترى المنشآت على السطح تقلبات الأشعة فوق البنفسجية والمطر ودرجة الحرارة في نفس عمر الخدمة.
يدعم ليب خيارات المحاكاة البيئية المخصصة مثل الإضاءة والأمطار والغبار وغيرها من ظروف الاختبار. وهذا يسمح لمختبرات الطاقة الشمسية ببناء قدرة الاختبار على مراحل ، من غرفة الرطوبة بدرجة حرارة واحدة إلى نظام محاكاة بيئي الكهروضوئي أوسع.
اختبارات IEC ليست عروض قصيرة. يعمل الحرارة الرطبة لمدة + ساعات. تحتاج الدراجات الحرارية إلى مئات التحولات المتكررة. يتطلب تجميد الرطوبة التبديل المستقر بين الحرارة الرطبة والتجميد. خلال هذه الدورات ، بناء الغرفة ، تدفق الهواء ، الختم ، دقة المستشعر ، ومنطق التحكم ، كل تأثير اختبار التكرار.
بالنسبة للمشترين ، القيمة العملية بسيطة: عدد أقل من عمليات التشغيل غير المستقرة ، عدد أقل من نزاعات العينات ، سجلات أكثر وضوحًا ، واستخدام أفضل لوقت المختبر.
Xiha LIB صناعة المحاكاة البيئيةعملت في غرف اختبار بيئية منذ من من من من من من شملته أن تغطي التصميم والتصنيع والمبيعات والخدمات للعملاء العالميين. يشمل نطاق منتجاتها غرف درجة الحرارة والمناخ ، وغرف التآكل ، وغرف دخول الغبار والماء ، وغرف التجوية ، وغرف المشي ، وأنظمة المحاكاة البيئية الخاصة.
بالنسبة لمختبرات الكهروضوئية ، هذه الخلفية مفيدة لأن توافق IEC من وإلى IEC يتطلب في كثير من الأحيان أكثر من غرفة واحدة. قد يحتاج المختبر الكامل إلى حرارة رطبة ، وركوب دراجات حرارية ، وتكييف مسبق للـ "أف" ، والغبار ، والمطر ، ومعدات بيئية مخصصة. يمكن أن تدعم LIB الغرف القياسية ومساحات الاختبار المخصصة وفقًا لحجم الوحدة ، والغرض من الاختبار ، وتخطيط المختبر.
كما توفر الشركة إرشادات التركيب ، والتكليف ، والتدريب ، ودعم الصيانة ، وخدمة ما بعد البيع طويلة الأجل. بالنسبة للمختبرات التي تدير دورات اعتماد PV طويلة ، فإن دعم المورد ليس تفاصيل بسيطة. يؤثر على وقت التشغيل ، وتخطيط المعايرة ، وتدريب المشغلين ، والقدرة على الاستجابة بسرعة عندما يكون جدول الاختبار ضيقًا.
يبدأ اختيار معدات الاختبار المختبري الكهروضوئية لمعيار الاختبار IEC وiec من خلال كتالوج الحجرة. يجب أن تتطابق المعدات مع شروط الاختبار الحقيقية: 85 درجة مئوية/دورة في الساعة من أجل تسخين رطب ، ودرجة حرارة-40 درجة مئوية إلى + 85 درجة مئوية ، وتجميد الرطوبة من الحرارة الرطبة إلى ظروف التجمد ، التحكم في الجرعة قبل التكييف بالأشعة فوق البنفسجية ، وفحوصات السلامة بعد الشيخوخة البيئية.
غرفة اختبار بيئية PV جيدة يجب أن توفر تحكماً ثابتاً في درجة الحرارة والرطوبة ، مساحة داخلية كافية لوحدات كاملة الحجم ، تدفق هواء موثوق ، وصول آمن إلى الكابل ، إحكام قوي ، مواد مقاومة للتآكل ، وسجلات بيانات واضحة. بالنسبة للمختبرات التي تختبر الأجهزة الإلكترونية أو المكونات الخارجية المتصلة بالكهروضوئية ، قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى الطريقة ، وقدرة على صدمة درجة الحرارة.
يشمل إعداد IEC نموذجي غرفة اختبار بيئية PV ، غرفة حرارة رطبة ، غرفة دراجات حرارية ، معدات اختبار تجميد الرطوبة ، غرفة تكييف الأشعة فوق البنفسجية ، جهاز محاكاة الطاقة الشمسية ، جهاز اختبار العزل ، جهاز اختبار تيار التسرب الرطب ، جهاز اختبار الحمل الميكانيكي ، معدات اختبار البرد ، ونظام تسجيل البيانات.
قد تكون الغرفة متشابهة ، خاصة بالنسبة لدرجة الحرارة والرطوبة والتكييف المسبق الفرق هو الغرض من الاختبار. تركز شركة IEC على موثوقية الوحدات على المدى الطويل ، بينما تركز شركة IEC على مخاطر السلامة مثل الصدمات الكهربائية والحرائق وفشل العزل والمخاطر الميكانيكية.
طريقة!! مفيدة للإلكترونيات المرتبطة بالكهروضوئية والمكونات الخارجية التي قد تواجه تغيرات مفاجئة في درجات الحرارة. يتحقق من النقل السريع بين الظروف الساخنة والباردة ، عادة خلال دقيقة واحدة ، وهو أسرع بكثير من ركوب الدراجات الحرارية IEC.
يجب على المشترين تأكيد أبعاد الوحدة ، سعة الدفعة ، عناصر اختبار IEC ، نطاق درجة الحرارة ، نطاق الرطوبة ، معدل التدرّج ، توحيد الغرفة ، دقة المستشعر ، منافذ الكابلات ، حماية السلامة ، تسجيل البيانات ، إمدادات المياه ، مساحة التثبيت ، خطة المعايرة ، ودعم ما بعد البيع.