Solceller

De beste instrumentene for solenergibransjen

Man skulle kanskje ikke tro at solceller er så aktuelt i et land som Norge som er kaldt og som har vekslende solforhold, men det er faktisk ganske så gode forhold for å utnytte solceller maksimalt her i Norge. Solceller trives best når de er relativt nedkjølte, da leverer strøm mer effektivt enn om de er veldig varme. Og sol i kombinasjon med et relativt kjølig klima er jo noe vi virkelig er gode på her i Norge.

Vår leverandør Fluke har satt opp en liste med tre trinn for å kommisjonere et solcelleanlegg for maksimal ytelse. Vi har gjengitt essensen i artikkelen nedenfor, og i tillegg har vi lagt til et knippe med produkter vi mener vil være nyttige for deg som enten skal kommisjonere, eller bare feilsøke/teste ulike aspekter ved et solcelleanlegg.

1. Designe systemet og fastslå forventet produksjon
   Når du skal finne forventet produksjon for anlegget fastslår du solenergiressursen og tar samtidig hensyn til skygge og mørke som kan forekomme. Solenergiressursen måles i antall timer med maksimal solstråling. Dette er antall timer per dag installasjonen leverer 1000W per kvadratmeter. Her kan du bruke Fluke IRR-1 for å finne den faktiske effekten pr kvadratmeter for å danne et referansegrunnlag.
    
2. Måle fotoelektrisk ytelse
   Etter installasjon er det viktig å kontrollere at alt fungerer ved å måle de elektriske parametrene. Ytelsen til en solcelleinstallasjon er basert på strøm-spenning-karakteristikken (IV-kurven). Kortslutningsstrømmen (Isc) er maksimal strøm fra en celle. Spenningen ved åpen krets (Voc) er den maksimale spenningen fra en celle. Punktet der modulen produserer mest effekt kalles maksimaleffektpunktet (mpp).
   
   For å vite om en installasjon fungerer slik den ble designet må du vite Voc og Isc (dette står oppført på modulens datablad). Voc og Isc måles før og etter installering.
   
   Voc måles ved hjelp av strømtangen Fluke 393 FC som fastslår spenningen mellom de positive og negative terminalene. 393 FC er klassifisert til CAT III 1500V / CAT IV 600V noe som gjør den trygg og pålitelig for bruk på solcelleinstallasjoner. 393 FC gir et lydvarsel for polaritet når du tester Voc. 
   
   Når du skal teste Isc kobler du fra alle parallellkretser og kortslutter kretsen på en trygg måte. Mål  strømmen mellom de positive og negative terminalene med et multimeter (still inn bryteren til høyere strøm enn forvnetet). Er du så heldig og har Fluke Connect på instrumentene dine kan du lagre verdiene i Fluke Connect appen på din telefon for trendvisning og rapportering.
   
   Sjekk ledernes isolasjonsmostand, forbindelsen mellom moduler og mellom moduler og stativer, samt motstand til jord. Bruk jordtangen Fluke 1630-2 FC til å måle jordmostand og sikre at motstanden er lavere enn 25ohm.
   
   Bruk gjerne en Fluke 64MAX, eller et annet IR-termometer (alternativt et termokamera) for å finne modulens temperatur. Lavere temperatur betyr høyere spenning og omvendt.
    
3. Diagnostisering og feilsøking
   Det er flere utfordringer man kan støte på i etterkant av en installasjon. Dersom spenningen ved åpen krets eller kortslutningsstrømmen er høyere/lavere enn databladet tilsier så kan det være fordi vekselretteren kanskje ikke produserer effekt, eller at modulene ikke passer sammen og trekker ned strømmen basert på modulen med lavest strøm. I så tilfelle må man finne modulene og bytte de ut.
   
   Dersom effekten over tid er lavere enn forventet kan det potensielt være en "hot-spot", akkumulering av strøm og varme på en kortsluttet celle som fører til redusert ytelse og i verste fall brann. Et termokamera kan finne disse punktene raskt og enkelt. 
   
   Jordfeil kan være en annen årsak, men de er vanskeligere å diagnostisere og krever testing av spenning og strøm i hver leder og utstyrets jordleder (EGC) som leder lekkasjestrøm til jord. Spenning og strøm på EGC tyder på jordfeil, og kan komme av skader på isolasjon, feil installering, ledninger i klem og vanninntrenging.

I storskala solkraftanlegg går strømmen fra en solcelleinstallasjon gjennom en transformator etter vekselretting for å øke spenningen. Deretter går den videre til koblingsutstyr og kabler med middels spenning der redusert isolasjonsmotstand er et vanlig problem. Bruk en høyspent isolasjonstester for å teste kabler med middels og høy spenning.

For anlegg med batterier sammenligner du forventet batterispenning og ladetilstand med de faktiske verdiene ved hjelp av f.eks. en Fluke BT5520 batterianalysator.