Предисловие
«Солнечная панель треснула от града. Пригодна ли она для использования? Следует ли её заменить?»
Это распространённая проблема для многих пользователей солнечной энергии. Солнечные панели устанавливаются на крышах или на открытом воздухе, подвергаясь воздействию ветра, солнца и дождя, и неизбежно подвержены повреждениям от града, падающих веток и топтания. Когда на панели появляются трещины, первая реакция пользователя часто — беспокойство: будет ли она по-прежнему вырабатывать электроэнергию? Есть ли какие-либо угрозы безопасности? Стоит ли тратить деньги на её замену?
На эти вопросы нет однозначного ответа. Трещины в солнечных панелях бывают разных типов и степеней, и их влияние на эффективность выработки электроэнергии и безопасность различно. Некоторые трещины являются лишь поверхностными и не влияют на выработку электроэнергии; другие более серьезны, приводя к снижению выработки электроэнергии или даже создавая угрозу безопасности. В этой статье подробно рассматривается, как образуются трещины в солнечных панелях, как оценить их серьезность и как устранять повреждения четырех различных уровней.
I. Как образуются трещины в солнечных панелях?
Прежде чем обсуждать масштабы ущерба, давайте разберемся, как образуются трещины в солнечных панелях.
Наиболее распространенная причина — физическое воздействие. Град — наиболее типичная причина трещин в солнечных панелях. Град падает с неба и ударяет по стеклянной панели. Если градины большие по диаметру или плотные, силы удара достаточно, чтобы расколоть или даже разбить стекло. Особенно у старых солнечных панелей на поверхности стекла могут быть мелкие царапины и потертости, что делает эти участки менее устойчивыми к ударам и более склонными к растрескиванию.
Помимо града, существует несколько других распространенных причин. Первая — трещины, вызванные термическим напряжением. Когда солнечные панели многократно подвергаются воздействию высоких и низких температур, различные материалы (стекло, пленка EVA, ячейки, задняя панель) имеют разные коэффициенты теплового расширения, что создает внутреннее термическое напряжение. Если это термическое напряжение накапливается в течение длительного периода, в стекле или ячейках могут образоваться трещины. Эти трещины обычно начинаются с краев или углов, они длинные и тонкие и их трудно заметить без тщательного осмотра.
Второй тип трещин возникает из-за давления при монтаже. Некоторые солнечные панели подвергаются неравномерному напряжению во время установки. Например, если зажимы или крепления установлены слишком туго, или если кронштейны установлены неравномерно, на панель может оказываться локальное давление, что может привести к образованию трещин после длительной эксплуатации. Эти трещины обычно располагаются вдоль краев солнечных элементов и имеют относительно правильную форму.
Третий фактор — удары во время транспортировки и установки. Солнечные панели хрупкие; если по ним ударить острыми предметами или сжать тяжелыми предметами во время транспортировки, погрузки и установки, могут появиться трещины. Эти трещины обычно располагаются по краям и углам панелей и имеют неправильную форму.
Четвертый тип — это трещины, вызванные старением. Срок службы солнечных панелей обычно составляет от 25 до 30 лет. С увеличением срока эксплуатации такие материалы, как стекло и пленка EVA, постепенно стареют и становятся хрупкими, снижая свою ударопрочность. Эти трещины, возникающие из-за старения, обычно начинаются с краев или внутренней части панели и постепенно распространяются наружу.
Понимание причин появления трещин помогает понять, почему одни доски служат более десяти лет без проблем, а другие начинают изнашиваться всего через два-три года. В высококачественных досках используются более прочные материалы и более совершенные процессы ламинирования, что обеспечивает большую ударопрочность и устойчивость к старению.
II. Как определить степень повреждения солнечных панелей трещинами
Когда на доске появляется трещина, первым делом нужно не думать о том, как ее отремонтировать, а оценить ее серьезность. Разные типы трещин требуют совершенно разных методов обработки.
Для определения степени тяжести трещины следует учитывать четыре основных параметра: местоположение трещины, ее форму, ее расширение и влияние на выработку электроэнергии.
Обратите внимание на расположение трещины. Если трещина находится на самом внешнем слое стекла — белой передней панели — это относительно менее серьезно, поскольку основная функция внешнего стекла — защита внутренних элементов батареи и схем. Пока трещина не проникла во внутренний слой, элементы батареи остаются в безопасности. Если трещина распространилась до элементов батареи или прошла от стекла до задней панели, то это более серьезная проблема.
Обратите внимание на форму трещины. Тонкие трещины, толщиной с волос, обычно представляют собой просто линии напряжения на поверхности стекла, которые не влияют на выработку электроэнергии и не требуют специального лечения. Если трещина представляет собой значительную щель, большую ширину и длину, или даже если в месте трещины наблюдается явное смещение или расслоение, то к этому следует отнестись серьезно.
Обратите внимание, расширяется ли трещина. Простейший способ определить это — отметить оба конца трещины маркером и измерить их линейкой через несколько дней или недель, чтобы увидеть, изменилась ли длина трещины. Если трещина продолжает расширяться, это означает, что повреждение продолжает ухудшаться и требует незамедлительного вмешательства. Если трещина стабилизируется и перестанет расширяться, можно проводить дальнейшее наблюдение.
Проверьте, влияет ли это на выработку электроэнергии. Если на солнечной панели появляется трещина, это может повлиять на внутренние соединения цепи, и эффективность выработки электроэнергии несколько снизится. Если вы обнаружите, что выработка электроэнергии определенной панелью значительно ниже, чем у других панелей той же модели, это означает, что трещина в этой панели, возможно, уже повлияла на ее эффективность выработки электроэнергии.
III. Подробное объяснение четырех уровней травм
Исходя из вышеизложенных критериев, я разделил повреждения солнечных панелей на четыре уровня, и далее я расскажу о проявлениях и методах устранения повреждений на каждом уровне.
Уровень 1: Незначительные косметические повреждения
Этот тип повреждений проявляется в основном в виде мельчайших царапин, потертостей или очень тонких трещин на поверхности стекла, обычно не более нескольких миллиметров в длину, расположенных у края или угла стекла, а не в области ячеек.
Влияние таких повреждений на эффективность выработки электроэнергии незначительно, обычно менее 5% или даже практически отсутствует. Это объясняется тем, что основная функция внешнего стеклянного слоя — светопропускание и защита; мелкие царапины и потертости практически не влияют на светопропускание. Площадь ячейки остается неповрежденной, и ее функция выработки электроэнергии полностью нормальна.
Решение: Замена или ремонт не требуются. Продолжайте обычное использование. Если вы заметите, что это влияет на внешний вид, вы можете протереть поверхность специальным средством для чистки солнечных панелей, чтобы удалить пыль и грязь, сделав царапины менее заметными.
Уровень 2: Умеренные трещины.
Этот тип повреждения проявляется в виде заметных трещин на поверхности стекла, длиной от нескольких сантиметров до десятков сантиметров. Эти трещины могут разветвляться или изгибаться, но еще не проникли в область солнечной батареи. На обратной стороне панели трещин или выпуклостей нет. При легком надавливании на поверхность панели не обнаруживается явных вмятин или отслоений.
Этот тип повреждений оказывает определенное влияние на эффективность выработки электроэнергии, обычно от 5% до 15%. Это связано с тем, что трещины в стекле могут приводить к локальной концентрации напряжений, влияя на работоспособность солнечных элементов в этой области; одновременно с этим небольшое количество влаги может просачиваться через трещину, влияя на светопропускание пленки EVA.
Способ устранения неисправности: Требуется постоянное наблюдение. Рекомендуется проверять трещину на предмет расширения каждые три месяца. Если трещина стабильна и не расширяется, устройство можно продолжать использовать; если трещина продолжает расширяться или наблюдается значительное снижение выработки электроэнергии, необходимо рассмотреть вопрос о замене платы. Для предотвращения дальнейшего проникновения влаги на трещину можно нанести слой прозрачной герметизирующей ленты.
Уровень 3: Тяжелое проникающее ранение
Этот тип повреждения проявляется в виде сквозной трещины в стекле, идущей от лицевой стороны к обратной, или в виде разрушения стекла на несколько частей без полного отрыва. На обратной стороне панели видны явные признаки проникновения влаги, а также выпуклости или изменение цвета. Ячейки заметно повреждены, в некоторых из них наблюдаются явные трещины или разрывы.
Как правило, такие повреждения снижают эффективность выработки электроэнергии на 15–50%, а в тяжелых случаях могут привести к полной остановке работы всей панели. Кроме того, эти повреждения представляют опасность для безопасности: осколки стекла могут отлетать под воздействием ветра и падать, причиняя травмы людям; проникновение влаги внутрь может вызвать короткое замыкание или пожар.
Решение: Необходима замена. Поврежденная плата такого типа больше не пригодна для использования и не должна эксплуатироваться в неисправном состоянии. При замене выберите плату той же или совместимой модели, и лучше всего, чтобы установку выполнил профессиональный установщик. Перед заменой отключите цепь постоянного тока, к которой подключена эта плата, для обеспечения безопасности.
Уровень 4: Полное повреждение
Этот тип повреждений проявляется в виде разбития солнечных панелей на куски или их полного разрушения, либо деформации рамы, приводящей к отсоединению панелей от рамы. Это относительно редкое явление, обычно происходящее после сильных градовых бурь или серьезных техногенных повреждений.
Повреждения очевидны и требуют немедленного устранения. Во-первых, отключите все цепи, подключенные к плате, чтобы предотвратить короткое замыкание и риск поражения электрическим током. Затем уберите осколки стекла, стараясь не поцарапать плату. Наконец, свяжитесь с установщиком или производителем для замены платы.
IV. Как предотвратить повреждение солнечных панелей
Раз уж мы обсудили управление ущербом, давайте поговорим о профилактике. В конце концов, солнечные панели — это основные средства, и никто не хочет, чтобы они время от времени ломались.
Наиболее эффективный способ предотвратить физические повреждения — установка защитной сетки или покрытия. В районах, подверженных граду, над досками можно установить прозрачную защитную сетку, которая не влияет на освещение и блокирует прямое воздействие града. Некоторые пользователи также предпочитают устанавливать перед досками градостойкое стекло, что увеличивает затраты, но обеспечивает лучшую защиту.
Регулярные проверки крайне важны. Рекомендуется осматривать солнечные панели не реже одного раза в год, особенно после воздействия экстремальных погодных условий, таких как град, сильный ветер или проливной дождь. Проверка должна включать: осмотр на наличие трещин, сколов или вмятин на поверхности панели; проверку целостности рамы; проверку устойчивости опорной конструкции; и подтверждение надлежащей герметизации распределительной коробки. Своевременное устранение мелких неполадок может предотвратить серьезные проблемы.
Своевременная очистка крайне важна. Грязь и пыль на поверхности солнечных панелей не только влияют на эффективность выработки электроэнергии, но и могут создавать локальные перегревы под воздействием сфокусированного солнечного света, ускоряя старение панелей. Регулярная очистка поверхности панели и поддержание чистоты и прозрачности стекла могут снизить риск образования перегревов и концентрации напряжений.
При покупке обращайте внимание на качество. Солнечные панели разного качества обладают значительно разной ударопрочностью. Выбирайте известные бренды и проверяйте наличие сертификатов IEC 61215 и IEC 61730. В высококачественных панелях обычно используется закаленное стекло с высокой светопроницаемостью, прошедшее строгие испытания на устойчивость к граду. «Дешевые» изделия, цена которых значительно ниже среднерыночной, могут иметь более низкое качество материалов, что приводит к меньшей ударопрочности и устойчивости к старению.
Заключение
Возможность использования солнечной панели с трещинами зависит от типа и степени распространения трещин.
Незначительные косметические повреждения, такие как мелкие царапины на стекле, не требуют обработки; продолжайте использование. Очевидные трещины, не проникшие вглубь, требуют наблюдения и контроля для предотвращения их расширения. Проникающие трещины или повреждения, влияющие на выработку электроэнергии, требуют замены; не продолжайте использование. Полностью разбитые панели необходимо немедленно заменить при отключенном питании.
Принципы диагностики и устранения трещин в солнечных панелях просты: безопасность превыше всего, эффективность — на втором месте, а экономичность — на третьем. Если трещины уже повлияли на эффективность выработки электроэнергии или представляют опасность, не продолжайте использовать панели только потому, что вас беспокоят затраты на замену. Солнечная панель с низкой эффективностью выработки электроэнергии или представляющая опасность — это как бомба замедленного действия, висящая на крыше.
Надеемся, эта статья поможет вам точно оценить степень повреждения платы и принять соответствующее решение. Если вы все еще не уверены, самый простой способ — сделать фотографии и отправить их профессиональному установщику или в службу поддержки клиентов производителя для оценки.
Пожалуйста, свяжитесь с Саймоном как можно скорее, чтобы обсудить ваш проект:
WeChat: TY530643572
Телефон: +86 137 1166 0041
