Ce se intampla daca scurtcircuitez un panou fotovoltaic?

[adryano]

Panourile solare sunt un soi de surse de curent constant, finit, pentru ca ele la rindul lor se alimenteaza de la o sursa constanta, limitata - energia solara. In caz de scurtcircuit vor disipa maxim acea putere pe care o pot converti din energie solara in energie electrica, iar puterea va fi disipata de insusi panoul si depinde daca au fost prevazute pentru a suporta un altfel de regim temic, deja de la sine inteles ca scade randamentul lor odata cu cresterea temperaturii, se vor incalzi intr-atit incit curentul furnizat de ele va tinde spre zero, dar nefiind vid, nu se vor incalzi intr-atit demult, deci se va stabili un echilibru termic si un curent mai mic față de cel nominal.

Editat Martie 15, 2016 de adryano

[one]

Parerea mea este ca nu se intampla nimic, pentru ca puterea generata de panourile solare nu este constanta, de fapt invertoarele cauta mereu punctul de maxima putere.

 

Punerea in scurtcircuit este o practica destul de banala, se foloseste la unele regulatoare pentru incarcarea bateriilor de acumulatoare.

Curentul de scurtcircuit este curentul maxim generat de panou, de fapt curentul maxim declarat este chiar in conditii de scurtcircuit.

[cavit]

 Dat fiind randamentul mic punerea in scurt sau in gol, nu sunt distructive  si la scurt si la lasarea in gol in panou se disipa aceeasi putere, daca este pus in sarcina in cel mai favoarbil regim MPPT puterea disipata in panou va fi minima, dar doar cu 16-19 % mai mica decat in scurt sau in gol, pentru sistemele avansate cu randamente de caa 26% supraincalzirea ar putea fi o problema dar astea oricum sunt prohibitiv de scumpe si nu se folosesc decat cu controllere avansate.

 

 Controllerele pv obisnuite lasa panourile in gol dupa ce s-a incarcat bateria, in cazul in care optati pentru un dump load cum am eu, temperatura panourilor mai ales pe timp de vara este ceva mai mica si ar putea prelungi intr-o oarecare masura viata acestora.

 

 Mai e un aspect de discutat, cel al umbririi partiale si efectul hotspot.

 Daca sunt umbrite un numar mic de celule astea vor actiona ca o rezistenta si se vor supraincalzi si se vor degrada in timp.

 O strategie mppt cu trakingul pe cel mai mare varf ar putea accelera deteriorarea, poate mai bine ar fi din acest punct de vedere trakingul pe varful local cu tensiunea cea mai mare, asta reduce fenomenul de hot spot si viteza de aging a panourilor.

 

 Eu am ales o metoda simpla asumarea unui mpp teoretic in functie de temperatura astfel tensiunea nu va fi coborata prea mult si fenomenul hot spot este limitat,

 

 In general se instaleaza o dioda de bypass peste 18 celule adica doua la un panou de 36 celule 12v adica caa 17v la mpp, ST are un device de bypass pe baza de mosfet care are o cadere directa mult mai redusa se poate pune peste cateva celule chiar si una, dar rentabil este peste 4 celule.

[one]

Tot pentru a evita acest efect, ST facuse si niste microinvertere care se legau la un panou si generau o tensiune de circa 400V. Toate microinverterele astea le legau in paralel si iesirea la un inverter clasic pentru solar care cauta mppt. 

 

Am scris eronat ca unele regulatoare pun in scurtcircuit panoul, apoi mi-am amintit de fapt lucreaza cu elementul regulator in paralel si dupa incarcarea bateriei lucreaza ca un dump load.

[bratueduard]

Daca este in scurt, disipa termic pe fiecare celula.

Asa ca nu se stie exact cat indura (termic).

Ca si caz sigur, cu scurt la capat intr-o serie de 9 panouri de 250W, nu au patit nimic timp de o sapatamana. 

[Spitfire]

Nu disipa nimic...stratul de blocare al fiecarei celule se polarizeaza in asa mod, incat celula solara nu mai produce NIMIC...se incalzeste de la Soare si atat, scurtcircuitul nu contribuie cu nimic.

@cavit a lamurit perfect problema, intr-adevar e periculos ca unele din celule ce se afla inseriate in bateria solara sa fie umbrite.

[cristian_draghiescu]

Dat fiind randamentul mic punerea in scurt sau in gol, nu sunt distructivesi la scurt si la lasarea in gol in panou se disipa aceeasi putere

Fără supărare, două aberaţii într-o singură frază lungă şi obositoare.1. Ce legătură vedeţi dvs. între randament şi caracterul nedistructiv ?2. La mersul în gol circuitul este deschis, aşadar curentul prin circuiteste nul.De unde până unde disipare de putere în această situaţie ?Dacă aveţi de gând să reformaţi electrotehnica, cel puţin spuneţi-ne şi nouă.

[cavit]

 este vorba doar de temodinamica, in caz camerge in gol sau in scurt nu este evacuata putere sub forma de energie electrica toata puetrea absorbita de la soare este disipata sub forama de caldura la nivelul panoului, absorbtia se moadifica nesimnificativ dela regimul demers in gol la regimul de scurt practic putea absorbita e aceeasi indiferent de regimul de functionare, ce nu evacuat sub forma de energie electrica este disipat sub forma de caldura.

 Evident fenomenul hotspot nu poate apare la mersul in gol deoarece nu este transfer de energie intre celule curentul este intern la nivel de celula teorace teniunea ajunge la tensiunea de deschidere a jonctiunii si curentul este condus intern,

 in situatia de scurt curentul este acelasi prni toate celulele inseriate si fenomenul hotspot are un maxim

[cavit]

 M-am grabit si am scris cu multe greseli.

 

Considerentul 1: absorbtia luminii solare se schimba foarte putin cu regimul de functionare, de la gol la scurt.

 

 Considerentul 2: daca nu este evacuata putere din panou aceasta va fi disipata in totalitate sub forma de caldura, se intimpla atit la mersul in gol cat si la mersul in scurt.

 

 Considerentul 3: randamentul fiind mic diferenta de putere disipata si implicit temperatura difera putin intre mersul in regim MPP si gol sau scurt, diferenta fiind mica, functionarea in gol sau scurt sunt in principiu nedistructive.

 

 Considerentul 4 la functinarea in sarcina si cu atit mai mult la functionarea in scurt se poate produce fenomenul hotspot, daca un numar relativ mic de celule sunt umbrite, ele actioneaza ca o rezistenta pe care pot apare caderi mari de tensiune si se supraincalzec si degradeaza in timp hotspot.

 

 Masuri de limitare a fenomenului hot spot, diodele de bypass se instaleaza de obicei peste 18 celule dar sunt si deviceuri cu cadere  de tensiune directa mai mica ce se pot monta peste 1 sau cateva celule.

  Microinvertoare dupa cum prezinta @one

 

 Separarea sirurilor cu diode pentru pentru ca sirurile umbrite sa nu fure curent din cele iluminate sau mai bine mppt independent pentru fiecare sir.

[rinaldoparaipan]

Nu se intampla nimic.

Daca te uiti pe eticheta unui panou, o sa vezi parametrii Vmp si Imp care nu difera foarte mult de Isc(mp=maximum power, sc=short circuit).

Panoul lucreaza cu I aproape de Isc.

[Vizitator]

Ok, m-am cam lamurit. Banuiala mea se confirma. Va multumesc.

[VAX]

Cititi in manualul vechi de clasa a XII-a, la pagina 120. Uitati-va si la fig. 3.36. Se explica destul de bine cum functioneaza fotoelementele.

http://manualul.info/Fizica_XII_1986/Fizica_XII_1986.pdf

http://manualul.info

In scurtcircuit fotoelementul poate sa dea curent mai mare decat pe sarcina normala, asa ca s-ar putea intrerupe niste fire de legatura dintre cipuri. Totul depinde de constructia panoului, dar si de fluxul luminos.

Explicatii frumoase aveti si pe site-ul de la Hamamatsu:

https://www.hamamatsu.com/resources/pdf/ssd/e02_handbook_si_photodiode.pdf

http://www.hamamatsu.su/images/hamam/katalogi/opto_semi_handbook_si_photodiode_2.pdf

http://www.physics.ucc.ie/fpetersweb/FrankWeb/courses/PY3108/Parts/PD_Info.pdf

[Ady310]

Un panou fotovoltaic, cand este in plin soare, este mai bine sa fie in scurtcircuit decat in gol.