Güneş hücreleri seri olarak bağlandığında ve bir hücre gölgelendiğinde, bu, bağlanan güneş hücreleri dizilerindeki genel akımı azaltır ve iyi hücrelerin, genellikle kötü hücreyi tersine çevirebilecek daha yüksek voltajlar üretmesine neden olur.
Aşağıda Termal Kamera ile güneş panellerini görüntüleyerek hot spot arızası bulunmasının resmini veriyoruz
Genel panel akımı akımı, arızalı hücrenin kısa devre akımına yaklaşır. Seri dizisi kısa devre olursa, güneş hücreleri ileri yöndeki eğilimi gölgeli hücrenin eğilimini tersine çevirecektir. Güç üreten gücün tamamı gölgeli hücrede dağıtılır. Küçük bir alanda meydana gelen muazzam güç kaybı, yerel aşırı ısınmaya neden olur.Bu durum panelin veriminin düşmesine ve ürettiği enerji miktarının azalmasına neden olabilir. Ciddi durumlarda, sıcak noktalar panelde kalıcı hasara neden olabilir, ömrünü kısaltabilir ve zamanla maliyet etkinliğini azaltabilir. Aşağıdaki şekilde birbirine bağlanmış bir dizi güneş paneli gösterilmektedir ve en sağdaki panel kısmen gölgelidir.
Güenş Panellerinde Hot Spot Sebebi Nedir
Güneş panellerindeki sıcak noktaların başlıca nedeni gölgelemedir. Panelin bir kısmı gölgelendiğinde, çok sayıda seri bağlı hücre, gölgeli hücre boyunca büyük bir ters eğilime neden olur. Bu, etkilenen bölgede ısı birikmesine neden olabilir, bu da sıcaklığın artmasına ve sıcak noktanın oluşmasına neden olabilir. Ayrıca gölgeleme, gölgeli alandaki hücrelerin panelin geri kalanıyla aynı oranda elektrik üretememesi nedeniyle panelin genel verimliliğinde azalmaya neden olabilir. Sıcak noktalara sebep olan bir faktör de toz ve döküntü birikmesidir. Panel yüzeyindeki kir ve toz, normalde hücrelere ulaşan güneş ışığının bir kısmını engelleyerek performansın düşmesine ve sıcaklığın artmasına neden olabilir. Ek olarak, kalıntılar panel üzerindeki hava akışını engelleyebilir, bu da ısının dağıtılması ve tutarlı bir sıcaklığın korunması açısından çok önemlidir. Panelin tasarımı ve yapısı da sıcak noktaların oluşumunda rol oynayabilir. Yetersiz yalıtım veya yetersiz havalandırma, ısının etkili bir şekilde dağılamaması nedeniyle aşırı ısınmaya ve sıcak noktalara yol açabilir. Bazı durumlarda hücrelerin kendisi kötü tasarlanmış veya üretilmiş olabilir, bu da performansın düşmesine ve ısı üretiminin artmasına neden olabilir.
Sıcak noktaların etkisi
Sıcak noktaların güneş panellerinin güç üretme kapasitesi üzerindeki etkisi önemli olabilir. Genel performansı düşürmenin yanı sıra, sıcak noktalar hücrelerde kalıcı hasara yol açarak panelin kullanım ömrü boyunca güç çıkışını azaltabilir. Onarım ve değiştirme maliyetleri panelin sağladığı tasarruflardan daha ağır basabileceğinden, bu durum uzun vadede paneli daha az maliyet etkin hale getirebilir.
Güneş Panellerinde Hot Spot / Sıcak noktalar nasıl önlenir
Sıcak noktaların oluşmasını önlemek için farklı nedenlerin dikkate alınması gerekir. Sıcak noktaların etkisini azaltmak için panellerin düzenli olarak temizlenmesi ve gölge ve döküntü içermediğinden emin olunması önemlidir. Ek olarak, uygun yalıtım ve havalandırma, ısının dağıtılmasına ve aşırı ısınmanın önlenmesine yardımcı olabilir. Güneş panelinin tamamen etkilenmemesini sağlamanın bir yolu bypass diyotları kullanmaktır. Bypass diyotları güneş panellerinin önemli bir bileşenidir. Güneş panelinin performansının gölgelemeden veya tek bir hücredeki arızadan etkilenmemesini sağlamak için kullanılan elektrikli cihazlardır.
Yukarıdaki şekil güneş hücrelerinin bağlı bypass diyotlarını göstermektedir. Şu anda modüllerin çoğunluğu 60,72,120,144 hücre için üç diyot veya her 20 veya 24 hücre için bir diyot kullanıyor. Bir bypass diyotu, panel içindeki ayrı ayrı hücrelere paralel olarak bağlanır ve hücreler tarafından üretilen akım için bir bypass veya kısayol görevi görür. Bir hücre gölgeliyse diyot, akımın o hücreden geçmesini engeller, bunun yerine onu diyot üzerinden yönlendirir ve panelin geri kalanının elektrik üretmeye devam etmesini sağlar. Benzer şekilde, bir hücre hasar görürse diyot, hasarlı hücrenin panelin geri kalanının performansını olumsuz yönde etkilemesini önlemeye yardımcı olabilir. Baypas diyotları tipik olarak belirli bir akımı ve voltajı idare edecek şekilde derecelendirilir ve kullanıldıkları güneş panelinin özelliklerine göre seçilir. Genellikle panelin arka kısmına monte edilirler ve panelin estetiğini etkilemeyecek şekilde mümkün olduğunca kompakt ve düşük profilli olarak tasarlanırlar. Son olarak, yüksek kaliteli malzemelerle ve performansa odaklanılarak tasarlanıp üretilen panellerin seçilmesi, sıcak nokta olasılığının azaltılmasına yardımcı olabilir.
Hazırlayan Elkt. Müh İsmail Hakkı Özdem