Pomiary fotowoltaiki. Wiedza o każdym obwodzie.

Zaczynamy od pytania, na które potrzebujesz odpowiedzi

Odbierasz nową instalację, przygotowujesz przegląd okresowy czy szukasz przyczyny wyłączeń falownika? Każdy z tych celów wymaga odpowiedniego zestawu badań. VoltPlus wykonuje pomiary fotowoltaiki w Olsztynie i województwie warmińsko-mazurskim, a większe instalacje obsługuje również w innych regionach Polski.

Najpierw rozpoznajemy układ: liczbę falowników, obwody prądu stałego, połączenie z instalacją budynku oraz zastosowane zabezpieczenia. Łańcuch modułów, nazywany też stringiem, otrzymuje jednoznaczne oznaczenie. Pozwala to przypisać każdy wynik do rzeczywistego fragmentu instalacji i wrócić do tego samego obwodu podczas następnej kontroli.

Badania planujemy na podstawie dokumentacji i oględzin. Już przy ustalaniu terminu określamy potrzebny dostęp, przewidywane przerwy w pracy oraz warunki pogodowe istotne dla wybranych prób.

Polaryzacja, napięcie i prąd każdego łańcucha

Kontrola polaryzacji potwierdza poprawność oznaczenia i podłączenia biegunów obwodu DC. Ma szczególne znaczenie przed pierwszym uruchomieniem, po wymianie modułów i po zmianach w okablowaniu. Wynik zestawiamy ze schematem oraz identyfikacją wejść falownika.

Napięcie otwartego obwodu Uoc mierzymy dla przygotowanego do badania łańcucha bez obciążenia. Oczekiwana wartość zależy między innymi od liczby modułów połączonych szeregowo i ich temperatury. Porównanie z dokumentacją pomaga wskazać obwód wymagający dalszego sprawdzenia. Sama różnica napięcia jest wskazówką diagnostyczną; jej przyczynę oceniamy razem z pozostałymi wynikami.

Prąd zwarciowy Isc badamy w kontrolowanej próbie z użyciem dedykowanego układu pomiarowego. Ten parametr silnie zależy od aktualnego promieniowania słonecznego. Dlatego odczytowi towarzyszy informacja o warunkach na modułach, a porównania obejmują łańcuchy o odpowiednio zbliżonej konfiguracji.

Przykładowo dwa identyczne stringi na tej samej połaci tworzą inną podstawę porównania niż instalacja rozdzielona na wschód i zachód. Uwzględniamy model i liczbę modułów, ich ustawienie oraz widoczne zacienienie. Tak powstaje ocena techniczna zrozumiała również dla właściciela instalacji.

Izolacja DC i połączenia, od których zależy ochrona

Rezystancja izolacji strony DC pozwala ocenić stan izolacji badanego obwodu względem ziemi. Wykonujemy osobne badania dla bieguna dodatniego i ujemnego. Sposób przygotowania instalacji oraz napięcie probiercze dobieramy do jej konstrukcji, urządzeń i właściwych kryteriów oceny.

To badanie jest szczególnie przydatne po alarmach izolacji, uszkodzeniach przewodów, pracach na dachu oraz przy problemach pojawiających się po opadach. W razie nieprawidłowości zakres kolejnych pomiarów można zawężać do wybranych obwodów. Dokumentacja obejmuje wskazanie badanego fragmentu i warunki, w których uzyskano wynik.

Ciągłość przewodów ochronnych i połączeń wyrównawczych sprawdzamy pomiarem małej rezystancji. Ocenie podlegają odpowiednie połączenia dostępnych części konstrukcji i urządzeń, zgodnie z rozwiązaniem przyjętym w instalacji. Wynik odnosimy do długości, przekroju i budowy połączenia.

Zakres możemy uzupełnić o pomiary uziemienia. Właściwą metodę wybieramy po rozpoznaniu układu uziomów i możliwości ustawienia sond. W instalacjach z wieloma połączonymi uziomami istotne jest ustalenie, której gałęzi lub pętli dotyczy uzyskana wartość.

Słońce i temperatura są częścią wyniku

Chmura przesuwająca się nad modułami może zmienić prąd między kolejnymi odczytami. Nagrzewanie modułów wpływa z kolei na napięcie. Dlatego mierzymy irradiancję w płaszczyźnie modułów, temperaturę powierzchni modułu oraz temperaturę otoczenia. Sprawdzamy także orientację i nachylenie badanej części instalacji, gdy są potrzebne do interpretacji.

Irradiancja, wyrażana w W/m², opisuje chwilową moc promieniowania padającego na określoną powierzchnię. Czujnik ustawiamy tak, aby odczyt odpowiadał badanej połaci. Kontaktowy pomiar temperatury modułu służy jako praktyczne przybliżenie warunków cieplnych ogniw.

Gdy dostępne są właściwe dane modułów, a warunki pomiaru pozwalają na wiarygodne przeliczenie, odnosimy Uoc i Isc do warunków STC. Są to warunki odniesienia obejmujące irradiancję 1000 W/m², temperaturę ogniwa 25°C i widmo AM 1,5. Ułatwia to porównanie wybranych parametrów z danymi producenta.

Prądy robocze, moc i aktualna praca falownika

Pomiary podczas normalnej pracy pokazują prąd w wybranych obwodach DC oraz parametry po stronie AC. W połączeniu z napięciem pozwalają ocenić moc w aktualnym punkcie pracy i porównać zachowanie poszczególnych części instalacji. To przydatne uzupełnienie diagnostyki, gdy właściciel zauważa różnice pomiędzy wejściami falownika.

Możemy również zestawić moc pobieraną po stronie DC z mocą oddawaną po stronie AC, aby ocenić sprawność falownika przy danym obciążeniu. Dla pomiaru falownika trójfazowego w tej metodzie weryfikujemy wymagane założenie symetrii wyjścia AC i odpowiedni układ połączeń. Ocenę odnosimy do warunków badania oraz charakterystyki urządzenia.

Jeżeli problem dotyczy wyłączeń lub niestabilnej pracy, proponujemy rejestrację parametrów zasilania. Zapis napięć, prądów i zdarzeń można wtedy zestawić z godzinami alarmów falownika.

Pełna uwaga również po stronie AC

Instalacja fotowoltaiczna współpracuje z rozdzielnicą, przewodami zasilającymi i zabezpieczeniami obiektu. Dlatego ocena obejmuje także uzgodniony zakres badań instalacji elektrycznej prądu przemiennego:

• Rezystancję izolacji obwodów AC — badanie po odpowiednim przygotowaniu instalacji i uwzględnieniu podłączonej elektroniki.
• Ciągłość PE i połączeń wyrównawczych — weryfikację połączeń uczestniczących w ochronie przeciwporażeniowej.
• Impedancję pętli zwarcia — ocenę warunku samoczynnego wyłączenia zasilania z odniesieniem do zastosowanego zabezpieczenia.
• Badania wyłączników RCD — pomiar czasu i prądu zadziałania w próbach dobranych do typu aparatu.
• Napięcia i kolejność faz — sprawdzenie parametrów oraz poprawności zasilania trójfazowego.
• Obciążenie faz i parametry mocy — dane pomocne w ocenie współpracy źródła PV z odbiornikami w budynku.

Wyniki oceniamy w kontekście układu sieci, przekrojów przewodów i zabezpieczeń. Przy długim obwodzie możemy uzupełnić ocenę o wyznaczenie spadku napięcia na podstawie pomiarów impedancji oraz przyjętego prądu obciążenia.

Co otrzymujesz i kiedy zamówić pomiary

Protokół porządkuje oznaczenia obwodów, zastosowane metody, warunki pomiarów, wyniki i kryteria oceny. Zawiera opis stwierdzonych nieprawidłowości oraz zalecenia dalszych działań. Dzięki temu może służyć właścicielowi, administratorowi i wykonawcy prac naprawczych jako wspólny punkt odniesienia.

Pomiary warto zaplanować przed odbiorem instalacji, w ramach przeglądu okresowego, po rozbudowie oraz po wymianie falownika lub zmianie połączeń modułów. Osobną przesłanką są alarmy izolacji, nieoczekiwane wyłączenia, spadek produkcji i uszkodzenia po zdarzeniach atmosferycznych.

Do przygotowania zakresu przydadzą się moc instalacji, liczba falowników, schemat oraz wcześniejsze protokoły. Przy diagnostyce pomocny będzie opis objawu i historia zdarzeń z aplikacji. Przygotuj zapytanie o pomiary, podając lokalizację obiektu i cel wizyty.

Najczęstsze pytania