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MANGEL

PV-EXPERT

Conseil expert en photovoltaïque

Mängel, Schaden und Verluste

 

Die Zeitschaft Photon veröffentlichte im Januar 2013, dass mehr als 70% von installierten PV-Anlagen nicht mangelfrei sind.

 

 

Die 10 häufigsten Gründen, ein PV-Gutachter zu beauftragen:

1. Ertragsminderung von der gesamten PV-Anlage

2 Abnahme einer PV-Anlage

3. mangelhafte PV-Anlagen

4. Schaden durch Umwetter

5. Glasbruch von PV-Modulen

6. Überspannung

7. Blitzschaden

8. Brand

9. Schäden durch Tieren (Mader, Vögel)

10. ungelöste Auseinandersetzung mit Installationsbetrieben

PV-ANLAGEN

MÄNGEL PV-MODULEN

 

  • Hot spot
  • Delamination EVA
  • Blitz
  • Yellowing
  • Bypass Diode
  • Verschattung
  • defekter WR
  • Schneckenspuren
  • Modul Befestigung

SCHADENURSACHE

 

HOT SPOT VON PV-ZELLEN

Hot Spots Effekt wird als hochohmige Defekte in den Lotverbindungen der Zellen bezeichnet. Als Ursache werden häufig von kleinen oder größeren Teilabschattungen umgefasst, die durch Schnee, Vogelkot oder Laub entstehen. Die PV-Zelle erhitzt sich.

Als Folge der Defekte können Verfärbungen (Zellausbleichung, Blasenbildung, Degradation Rückfolie bis zu Zellkorrosion und Brandlöcher im Rückfolie) entstehen.

Durch eine Bypass-Diode wird dies verhindert (keine Rückstrom möglich). Allerdings ist eine Mangelhafte Kontakte von Bypass-Dioden möglich und führt zu einem Widerstand und zur Erhitzung der Diode bzw. der Anschlussdose auf der Ruckseite. Diese sind die Hauptursache für den Brand einer Photovoltaik-Anlage. Ein Hot spot Effekt lässt sich gut mit eine Wärmebildaufnahmen erkennen.

 

 

DELAMINATION PV-MODULE

Als Delamination wird die Ablösung der EVA-Folien vom Frontglas und von den Siliziumzellen bezeichnet. Dabei wird die EVA milchig und lichtundurchlässig.

Die Ursachen der Alterung von EVA-Folien und Deckschicht sind als physikalische (Nachkristallisation, Umorientierung von Molekulketten) und chemische (Reaktionen mit Sauerstoff oder aggressiven Chemikalien) Alterung bezeichnet. Als Auslöser sind dabei erhöhte Einsatztemperaturen und energiereiche Strahlung.

Als Folge wird Leistungsverluste (bis über 30%) ausgewiesen. In neuerem Schrifttum wird berichtet, dass Delamination nicht mehr aufgetreten ist.

 

 

BESCHÄDIGTE MODULRAHME

Da eine Verformung des PV-Modulrahmens im Betrieb sehr unwahrscheinlich ist, ist eine verzerrte Rahme in der Produktionslinie zurückzuverfolgen. Im schlimmsten Fall kann ein Biegen der PV-Modulrahme durch Eis oder Schnee Rahmen verursacht werden. PV-Module mit verzerrten Rahmen müssen immer reklamiert und ersetzt werden. Durch Undichtigkeit können Zellen und Zellverbinder (durch eindringende Feuchtigkeit) korrodieren.

Als Folge sind die Module unbrauchbar. Entscheidende Bedeutung kommt dem Dichtungs- und Isolationsmaterial zu.

 

 

 

YELLOWING BROWNING

Als Yellowing bzw. Browning wird eine Braun-Gelb-Verfärbung der EVA-Folie bezeichnet. Minderwertige EVA-Folie und oder falsche Lagerung vor der Produktion, fehlende Zusatzstoffe (UV-Stabilisator) und niedrige Erwärmung bei der Weiterarbeitung können den Browningeffekt auslösen.

Als Folge der Verfärbung können Zellausbleichung, Blasenbildung und schnellere Alterung der Folie und sogar Zellkorrosion auftreten

 

 

PID-EFFEKT

PID = Potenzial Induced Degradation / Spannungsinduzierte Degradation

Bei einem positiven Potenzial zwischen Solarmodul und Erde, sammeln sich negative Aufladungen an der Zelloberfläche. Die Aufladungen sollten eigentlich zum Kontakt der Ruckseite der Zelle fliesen und so zur Stromproduktion beitragen. Beim PID-Effekt fliesen stattdessen diese Aufladungen über die EVA-Folie und dem Frontglas zum Rahmen und tragen somit nicht zum Wirkungsgrad bei. Der PID-Effekt kann sich verstärkt bei hohen Systemspannungen zeigen.

Als Folge wird ein Leistungsverlust bis zu 30 % ausgewiesen.

 

NORMEN UND PRÜFSTANDARD

Grundlegende Normen und Prüfstandards für PV-Module sind neben anderen

•• IEC 61215:2005 Terrestrische kristalline Silizium-PV-Module

•• IEC 61646:2008 Terrestrische Dünnschicht-PV-Module

•• IEC 61730:2004 PV-Module Sicherheitsqualifikation Teile 1 und 2

•• IEC 62108:2007 Konzentrator-PV (CPV) – Module

•• IEC 62446:2007 (Entwurf) Netzgekoppelte PVSysteme – Mindestanforderungen an Systemdokumentation, Inbetriebnahmeprufung und Prufanforderungen

•• DIN VDE 0126-3 2012 Steckverbinder fur PV-Systeme

•• DIN VDE 0126-5; 2012 Anschlussdosen fur PV-Module

•• TUV 2Pfg1169;2007 (TUV Rheinland): Anforderungen an Leitungen fur PV-Systeme

•• IEC 62109-1 Wechselrichter

•• IEC 60947-3 DC-Trennschalter

•• IEC 60439-1 PV-Generator-Anschlusskasten

•• IEC 61537 Kabeltragersysteme

•• DIN EN 60529 (IP-Norm) Schutz vor dem Eindringen von Wasser. Ublich bei Wechselrichtern sind die Schutzarten IP 54 und IP 65.

•• DIN VDE 0100-712 Errichten von Niederspannungsanlagen; Teil 7-712: Anforderungen an Betriebsstatten, Raume und PV-Anlagen bis 1.000 V Spannung

•• DIN 1055 Teile 4 und 5 PV-Dachanlagen: Einwirkungen durch Witterungskrafte auf Tragwerke

•• DIN EN 50524 Datenblatt- und Typschildangaben von Photovoltaik-Wechselrichtern

•• DIN EN 50530 Messverfahren zur Bestimmung des Gesamtwirkungsgrads von PV-Wechselrichtern

•• VDE 0185-305 Teile 1 bis 4 (DIN EN 62305 1 bis 4) Regelwerk zur Absicherung vor auseren und inneren Blitzschaden

•• IEC 61215 Zertifizierung von kristallinen Siliziummodulen

•• IEC 61646 Zertifizierung von Dunnschicht-Photovoltaikmodulen

•• IEC 62108 Zertifizierung von Konzentratormodulen und –systemen