tipos de ensayos utilizados en los paneles ... master sih007/transparencies...tipos de ensayos...

TTIIPPOOSS DDEE EENNSSAAYYOOSS UUTTIILLIIZZAADDOOSS EENN LLOOSS PPAANNEELLEESS SSOOLLAARREESS

VVaanneessssaa EEssccooíí DDaavviidd GGiinneerr VViicceennttee SSaannzz VVííccttoorr VViillllaa

MIH007 TECNOLOGIA FOTOVOLTAICA_____________________________Prof.: F. Fabregat 1

NORMATIVA

LLaass nnoorrmmaass eexxiisstteenntteess eessttaabblleecceenn llooss rreeqquuiissiittooss mmíínniimmooss ppaarraa llaa ccuuaalliiffiiccaacciióónn yy llaa hhoommoollooggaacciióónn ddee mmóódduullooss ffoottoovvoollttaaiiccooss ppaarraa uussoo tteerrrreessttrree aaddeeccuuaaddooss ppaarraa ooppeerraacciióónn ddee llaarrggaa dduurraacciióónn eenn aammbbiieenntteess eexxtteerriioorreess..

EEll oobbjjeettoo ddee llaass sseeccuueenncciiaass ddee eennssaayyooss eess ddeetteerrmmiinnaarr llaass ccaarraacctteerrííssttiiccaass

eellééccttrriiccaass yy ttéérrmmiiccaass ddee llooss mmóódduullooss yy mmoossttrraarr qquuee llooss mmóódduullooss ssoonn ccaappaacceess ddee ssooppoorrttaarr eexxppoossiicciioonneess pprroolloonnggaaddaass eenn llooss cclliimmaass ddeessccrriittooss eenn ccaaddaa uunnaa ddee llaass nnoorrmmaass..

EEll ttiieemmppoo ddee vviiddaa rreeaall eessppeerraaddoo ddee llooss mmóódduullooss aassíí ccuuaalliiffiiccaaddooss ddeeppeennddeerráá

ddee ssuu ddiisseeññoo yy ddee llaass ccoonnddiicciioonneess aammbbiieennttaalleess yy ddee ttrraabbaajjoo eenn llaass qquuee eessttéénn ooppeerraannddoo..

LLaass nnoorrmmaass aapplliiccaabblleess eenn EEssppaaññaa ssoonn llaass NNoorrmmaass UUNNEE qquuee ssoonn llaa vveerrssiióónn

ooffiicciiaall,, eenn eessppaaññooll,, ddee llaass NNoorrmmaass EEuurrooppeeaass EENN,, qquuee aa ssuu vveezz aaddooppttaann llaass NNoorrmmaass IInntteerrnnaacciioonnaalleess IIEECC ((CCoommiissiióónn EElleeccttrroottééccnniiccaa IInntteerrnnaacciioonnaall))..

La normativa producida, en general se refiere casi exclusivamente a

establecer condiciones estandarizadas y las características de los módulos generadores tomados en forma individual, abarcando básicamente los aspectos siguientes:

Evaluación del rendimiento eléctrico de panel fotovoltaico (curva I–V o

curva corriente-tensión). Condiciones atmosféricas y de irradiancia para la evaluación de las

características eléctricas y la formulación de las correcciones que deben realizarse para la estandarización de los resultados.

Ensayos de resistencia mecánica (en particular al impacto), de

corrosión y de acción de la radiación ultravioleta. Ensayos de calidad y de desempeño. Requerimientos generales de cualificación de diseño y de ensayos de

prototipo de fabricación. Celdas solares de referencia. Condiciones ambientales de los ensayos y correcciones que deben

aplicarse para estandarización de resultados.


NORMAS APLICABLES A LOS MODULOS FOTOVOLTAICOS

UNE 206001:1997 EX. Módulos fotovoltaicos. Criterios ecológicos.

UNE-EN 50380:2003. Informaciones de las hojas de datos y de las placas de características para los módulos fotovoltaicos.

UNE-EN 60891:1994. Procedimiento de corrección con la temperatura y la

irradiancia de la característica I-V de dispositivos fotovoltaicos de silicio cristalino.

UNE-EN 60904-1:2007. Dispositivos fotovoltaicos. Parte 1: Medida de la

característica intensidad-tensión de los módulos fotovoltaicos.

UNE-EN 60904-2:1994. Dispositivos fotovoltaicos. Parte 2: Requisitos de células solares de referencia.

UNE-EN 60904-2/A1:1998. Dispositivos fotovoltaicos. Parte 2: Requisitos

de células solares de referencia.

UNE-EN 60904-3:1994. Dispositivos fotovoltaicos. Parte 3: Fundamentos de medida de dispositivos solares fotovoltaicos (FV) de uso terrestre con datos de irradiancia espectral de referencia.

UNE-EN 60904-5:1996. Dispositivos fotovoltaicos. Parte 5: Determinación

de la temperatura de la célula equivalente (TCE) de dispositivos fotovoltaicos (FV) por el método de la tensión de circuito abierto.

UNE-EN60904-6:1997. Dispositivos fotovoltaicos. Parte 6: Requisitos para

los módulos solares de referencia.

UNE-EN 60904-6/A1:1998. Dispositivos fotovoltaicos. Parte 6: Requisitos para los módulos solares de referencia (COMPLEMENTA Y MODIFICA 60904-6:1997).

UNE-EN 60904-7:1999. Dispositivos fotovoltaicos. Parte 7: Cálculo del

error introducido por desacoplo espectral en las medidas de un dispositivo fotovoltaico.

UNE-EN 60904-8:1999. Dispositivos fotovoltaicos. Parte 8: Medida de la

respuesta espectral de un dispositivo fotovoltaico (FV).

UNE-EN 60904-10:1999. Dispositivos fotovoltaicos. Parte 10: Métodos de medida de la linealidad.

UNE-EN 61173:1998. Protección contra las sobretensiones de los sistemas


fotovoltaicos (FV) productores de energía – Guía.

UNE-EN 61194:1997. Parámetros característicos de los sistemas

fotovoltaicos (FV) autónomos.

UNE-EN 61215:2000. Módulos fotovoltaicos (FV) de silicio cristalino para aplicación terrestre. Cualificación del diseño y aprobación de tipo.

UNE-EN 61277:2000. Sistemas fotovoltaicos (FV) terrestres generadores

de potencia. Generalidades y guía.

UNE-EN 61345:1999. Ensayo ultravioleta para módulos fotovoltaicos (FV).

UNE-EN 61646:1997. Módulos fotovoltaicos (FV) de lámina delgada para aplicaciones terrestres. Cualificación del diseño y aprobación de tipo.

UNE-EN 61683:2001. Sistemas fotovoltaicos. Acondicionadores de

potencia. Procedimiento para la medida del rendimiento.

UNE-EN 61701:2000. Ensayo de corrosión por niebla salina de módulos fotovoltaicos (FV).

UNE-EN 61702:2000. Evaluación de sistemas de bombeo fotovoltaico (FV)

de acoplo directo..

UNE-EN 61721:2000. Susceptibilidad de un módulo fotovoltaico (FE) al daño por impacto accidental (resistencia al ensayo de impacto).

UNE-EN 61724:2000. Monitorización de sistemas fotovoltaicos. Guías para

la medida, el intercambio de datos y el análisis.

UNE-EN 61725:1998. Expresión analítica para los perfiles solares diarios.

UNE-EN 61727:1996. Sistemas fotovoltaicos (FV). Características de la interfaz de conexión a la red eléctrica.

UNE-EN 61829:2000. Campos fotovoltaicos (FV) de silicio cristalino.

Medida en el sitio de características I-V.

NORMAS PARA CUALIFICACIÓN Y HOMOLOGACIÓN

Existen dos Normas principales que establecen los requisitos mínimos a

cumplir en función del tipo de módulo:

UNE-EN 61215:2000. Módulos fotovoltaicos (FV) de silicio cristalino


para aplicación terrestre. Cualificación del diseño y aprobación de tipo.

UNE-EN 61646:1997. Módulos fotovoltaicos (FV) de lámina delgada para

aplicaciones terrestres. Cualificación del diseño y aprobación de tipo.

El resto de Normas indicadas son necesarias para la aplicación de estas dos Normas, ya que, hacen referencia a ellas, implementan o definen.

UNE-EN 61215:2000. Módulos fotovoltaicos (FV) de silicio

cristalino para aplicación terrestre. Cualificación del diseño y aprobación de tipo.

1. Toma de muestras

Para los ensayos de cualificación deben tomarse al azar ocho módulos (más el número de recambios que se deseen) de uno o más lotes de producción.

Los módulos deben cumplir con materiales, componentes, planos y

procesos de las hojas técnicas y la inspección, control de calidad y procedimientos de aceptación de producción del fabricante.

Los módulos estarán completos y se acompañaran de las instrucciones

de manejo, montaje y conexión del fabricante, incluyendo la máxima tensión permitida del sistema.

Si los diodos de derivación no están accesibles, puede prepararse un

módulo especial para el ensayo térmico del diodo de derivación (esta muestra no tiene que pasar los otros ensayos).

Cuando los módulos a ensayar son prototipos de un nuevo diseño y no

provienen de la línea de producción, constara en el informe de ensayos.

2. Marcado Cada módulo debe llevar marcada de forma clara e indeleble la siguiente

información:

nombre, anagrama o símbolo del fabricante

tipo o nombre de modelo

número de serie

polaridad de los terminales o contactos (se permite un código de


colores)

tensión máxima del sistema para la que el módulo es adecuado

La fecha y lugar de fabricación, que deben estar marcados sobre el módulo o

bien ser trazables a partir del número de serie. 3. Ensayos UNE-EN 61215:2000

Antes de empezar los ensayos, todos los módulos, incluido el de control, deben exponerse a la luz solar (real o simulada) a un nivel de irradiación de entre 5 y 5,5 kWh·m-2, permaneciendo en circuito abierto.

Los módulos deben dividirse en grupos y someterse a las secuencias de

ensayos de cualificación, llevados a cabo en el orden establecido. Cada casilla se refiere al apartado correspondiente de esta norma.

Los procedimientos de ensayo y los niveles de exigencia, incluyendo

mediciones iniciales y finales en caso de ser necesarias, se detallan en el capítulo 10 de la norma.

Durante la realización de los ensayos, el técnico que los realice debe seguir

estrictamente las instrucciones de manipulación, montaje y conexión indicadas por el fabricante. Los ensayos descritos en los apartados 10.4, 10.5, 10.6 y 10.7 pueden omitirse si la futura Norma IEC 61853 hubiera sido ejecutada o estuviese previsto que se ejecutara en este tipo de módulo.

Las condiciones de ensayo se resumen en la tabla de la secuencia de

ensayos.

4. Criterios de aceptación

El diseño de un módulo debe considerarse que ha pasado los ensayos de cualificación, y por tanto la homologación, si cada una de las muestras de ensayo cumple los siguientes criterios:

la degradación de la potencia máxima de salida después de cada ensayo no supera el límite establecido, ni el 8% después de cada secuencia.

ninguna muestra ha presentado circuito abierto alguno durante los ensayos.

no hay evidencia visual de defectos importantes, según se definen en el capítulo Defectos Visuales.

se cumplen los requisitos del ensayo de aislamiento, después de los


ensayos.

se cumplen los requisitos del ensayo de corriente de fugas del módulo mojado al principio y fin de cada secuencia y después del ensayo de calor húmedo.

se cumplen los requisitos de los ensayos individuales.

Si dos o más módulos no cumplen estos criterios de ensayo, debe considerarse que el diseño no responde a los requisitos de la cualificación.

Si un módulo falla en cualquier ensayo, otros dos módulos que cumplan los requisitos de las muestras deben someterse a la totalidad de la secuencia de ensayos correspondiente, desde el principio.

Si uno o ambos de estos módulos fallan también, se considera que el diseño no responde a los requisitos de cualificación.

Si, por el contrario, ambos módulos pasan la secuencia de ensayos, debe considerarse que el diseño satisface los requisitos de cualificación.

5. Defectos visuales importantes UNE-EN 61215:2000

Se consideran defectos visuales importantes los siguientes:

superficies externas rotas, agrietadas o rasgadas, del conjunto.

superficies externas dobladas o desalineadas, del conjunto.

una grieta en una célula que aísle del circuito eléctrico del módulo más del 10% del área de dicha célula.

burbujas o exfoliaciones que creen un camino continuo entre cualquier

parte del circuito eléctrico y el borde del módulo.

pérdida de la integridad mecánica que implicara el deterioro de la instalación y/o del funcionamiento del módulo.

6. Informe El organismo de ensayos preparara un informe certificado de los ensayos de

cualificación, con características de comportamiento medidas y detalles de fallos y repeticiones producidas. Debe contener la especificación detallada para el módulo e incluir al menos la siguiente información:

Título


nombre y dirección del laboratorio de ensayo y lugar donde se han llevado

a cabo los ensayos

identificación única de la certificación o el informe y de cada página

nombre y dirección del cliente, donde proceda

descripción e identificación de la unidad sometida a los ensayos

caracterización y condición de la unidad de ensayo

fecha de recepción de la unidad de ensayo y fecha del ensayo, donde proceda

identificación de método de ensayo usado

referencia al procedimiento de elección de muestras, donde proceda

cualquier desviación, añadido o exclusión producidos en el método de

ensayo, y cualquier otra información

relevante de un ensayo específico, tales como las condiciones medioambientales

mediciones, exámenes y resultados obtenidos apoyados por tablas,

gráficos, esquemas y fotografías según convenga, incluyendo los coeficientes de temperatura de la intensidad de cortocircuito, de la tensión de circuito abierto y de la potencia pico, TONC, la potencia a la TONC, a las CEM y a baja irradiancia, el espectro de la lámpara utilizada para el ensayo de preacondicionamiento con UV, la máxima pérdida de potencia observada después de todos los ensayos y cualquier fallo observado una indicación de la incertidumbre estimada de los resultados del ensayo

firma y titulación o identificación equivalente de la persona que acepta la

responsabilidad del contenido del certificado o informe y fecha de edición

donde sea pertinente, indicación de que los resultados sólo se refieren a las unidades ensayadas

una advertencia de que el certificado o el informe no debe reproducirse

excepto de forma total, sin el consentimiento escrito del laboratorio

El fabricante debe guardar una copia de este informe, como referencia.


7. Modificaciones Cualquier cambio en el diseño, materiales, componentes o en la fabricación del módulo puede requerir la repetición de parte o la totalidad de los ensayos de cualificación para poder mantener la homologación.


8. SECUENCIA DE ENSAYOS DE CUALIFICACION UNE-EN 61215:2000


9. Tabla de secuencia de ensayos de cualificación UNE-EN 61215:2000


UNE-EN 61646:1997. Módulos fotovoltaicos (FV) de lámina delgada para aplicación terrestre. Cualificación del diseño y aprobación de tipo.

1. Toma de muestras

Igual que UNE-EN 61215:2000

2. Marcado Se realiza igual que en UNE-EN 61215:2000 y además incluye:

Valores nominal y mínimo de la potencia máxima de salida en CEM (Condiciones Estándar de Medida) especificados por el fabricante para el producto tipo.

3. Ensayos UNE-EN 61646:1997

Antes de empezar los ensayos, NO se deben exponer a la luz solar.

Los módulos deben dividirse en grupos y someterse a las secuencias de ensayos de cualificación.

En relación a los ensayos 10.2, 10.4, 10.6 y 10.7 debería tenerse en cuenta

que el orden establecido en la Norma CEI 891 para las correcciones de irradiancia y temperatura de las curvas características I-V medidas son solo válidas para módulos lineales.

Si el módulo no es lineal estos ensayos deben realizarse dentro de un ± 5%

de la irradiancia especificada y dentro de ± 2ºC de la temperatura especificada.

Cualquier ensayo individual realizado fuera de la secuencia de ensayos

debe ir precedido por los ensayos iniciales 10.1, 10.2 y 10.3.

Durante la realización de los ensayos, el técnico que los realice debe seguir estrictamente las instrucciones de manipulación, montaje y conexión indicadas por el fabricante.

Los ensayos descritos en el apartado 10.4 puede omitirse si los

coeficientes de temperatura α y β son conocidos.


Para una tecnología de lámina delgada distinta del silicio amorfo, los ensayos de recocido y de degradación inducida por luz pueden omitirse si se ha demostrado que no les afecta (dentro de un cambio máximo en la potencia máxima del 0,5%). Los informes lo justificaran.

Las condiciones de ensayo se resumen en la tabla de la secuencia de

ensayos.

4. Criterios de aceptación

El diseño de un módulo debe considerarse que ha pasado los ensayos de cualificación, y por tanto la homologación, si cada una de las muestras de ensayo cumple los siguientes criterios:

la degradación de la potencia máxima de salida en las condiciones CEM no sobrepasa el límite establecido para cada ensayo.

después del ensayo de degradación inducida por luz, la potencia máxima de salida en CEM no será inferior al 90% del valor mínimo especificado por el fabricante en el marcado.

ninguna muestra presentara circuito abierto o fallo de aislamiento durante los ensayos.

no hay evidencia visual de defectos importantes, según se definen en el capítulo Defectos Visuales.

se cumplen los requisitos del ensayo de aislamiento, después de los ensayos.

se cumplen los requisitos del ensayo de aislamiento y de fugas de corriente en mojado se cumplen después de los ensayos.

se cumplen los requisitos de los ensayos individuales.

Si dos o más módulos no cumplen estos criterios de ensayo, debe considerarse que el diseño no responde a los requisitos de la cualificación.

Si un módulo falla en cualquier ensayo, otros dos módulos que cumplan los requisitos de las muestras deben someterse a la totalidad de la secuencia de ensayos correspondiente, desde el principio.

Si uno o ambos de estos módulos fallan también, se considera que el diseño no responde a los requisitos de cualificación.


Si, por el contrario, ambos módulos pasan la secuencia de ensayos, debe considerarse que el diseño satisface los requisitos de cualificación.

5. Defectos visuales importantes UNE-EN 61646:1997

Se consideran defectos visuales importantes los siguientes:

superfícies externas rotas, agrietadas, curvadas, desalineadas o rasgadas.

falta o corrosión visible de alguna de las capas de las partes activas del modulo con superficie superior al 10% de cualquier célula.

una grieta en una célula que aísle del circuito eléctrico del módulo más del

10% del área de dicha célula.

burbujas o delaminación que creen un camino continuo entre cualquier parte del circuito eléctrico y el borde del módulo.

pérdida de la integridad mecánica que implicara el deterioro de la

instalación y/o del funcionamiento del módulo. 6. Informe El organismo de ensayos preparara un informe certificado de los ensayos de

cualificación, con características de comportamiento medidas y detalles de fallos y repeticiones producidas de acuerdo con el procedimiento CEI QC 001002.

El fabricante debe guardar una copia de este informe, como referencia. 7. Modificaciones

Cualquier cambio en el diseño, materiales, componentes o en la fabricación del módulo puede requerir la repetición de parte o la totalidad de los ensayos de cualificación para poder mantener la homologación.


8. SECUENCIA DE ENSAYOS DE CUALIFICACION UNE-EN 61646:1997


9. Tabla de secuencia de ensayos de cualificación UNE-EN 61646:1997


10. Procedimientos de Ensayo UNE-EN 61215:2000 1100..11 IInnssppeecccciióónn vviissuuaall OObbjjeettiivvoo

DDeetteeccttaarr ccuuaallqquuiieerr ddeeffeeccttoo vviissuuaall eenn eell mmóódduulloo..

PPrroocceeddiimmiieennttoo

• Inspección cuidadosa de módulos con iluminación min. 1000 lux:

- superfícies externas rotas, dobladas, desalineadas o rasgadas

- células rotas

- células agrietadas

- interconexiones o uniones defectuosas

- células en contacto con otras o con marco

- defectos de adhesión

- burbujas o exfoliaciones formando un camino continuo desde una célula y el borde del módulo

- superficies pegajosas en los materiales plásticos

- terminales defectuosos, partes eléctricas activas expuestas

- cualquier otra condición que pueda afectar al comportamiento del módulo

Se fotografiará la naturaleza y situación de cualquier grieta, burbuja o exfoliación, etc. que pudieran agravarse y afectar adversamente al comportamiento del módulo en los ensayos siguientes.

SSee aacceeppttaa SSII

TTooddaass llaass ccoonnddiicciioonneess ddee aassppeeccttoo ddiissttiinnttaass ddee llooss aassppeeccttooss vviissuuaalleess

ddeessccrriittooss


1100..22 DDeetteerrmmiinnaacciióónn ddee llaa ppootteenncciiaa mmááxxiimmaa OObbjjeettiivvoo

Determinar la potencia máxima del módulo antes y después de diferentes

ensayos ambientales.

El factor más importante es la repetibilidad del ensayo. AAppaarraattooss

Fuente de radiación según UNE-EN 60904-9

Dispositivo FV de referencia según UNE-EN 60904-2.

Si se utiliza un simulador de clase B, el dispositivo de referencia debe ser un módulo de referencia del mismo tamaño y con la misma tecnología de células (para que tenga la misma respuesta espectral) que la muestra a ensayar.

Estructura soporte de muestra de ensayo y dispositivo de referencia en un plano normal a la radiación incidente.

Un medio para hacer un seguimiento de la temperatura de la muestra de ensayo y del dispositivo de referencia con una precisión de ±1 ºC y una repetibilidad de ±0,5 ºC.

Equipo de medición de la intensidad de corriente con una precisión de ±0,2% de la lectura.

Equipo de medición de la tensión con una precisión de ±0,2% de la lectura.


Se determina la curva característica intensidad-tensión del módulo conforme a la Norma IEC 60904-1 en un conjunto de condiciones específicas de irradiancia y temperatura (un intervalo recomendado es temperatura de la célula entre 25 ºC y 50 ºC e irradiancia entre 700 W·m-2 y 1 100 W·m-2), utilizando luz natural o un simulador de clase B o mejor, conforme a los requisitos de la Norma IEC 60904-9.

En circunstancias especiales, en las que los módulos estén diseñados para trabajar en un intervalo de condiciones diferente, las características intensidad-tensión pueden medirse usando los niveles de temperatura e


irradiancia similares a las condiciones de operación esperadas.

Las correcciones de temperatura e irradiancia pueden hacerse según la Norma IEC 60891, con el fin de comparar los conjuntos de mediciones realizados en el mismo módulo antes y después de los ensayos ambientales. Sin embargo, debe realizarse un esfuerzo por asegurar que las mediciones de la potencia pico se llevan a cabo bajo las mismas condiciones de trabajo, lo que significa minimizar la magnitud de la corrección, realizando todas las mediciones de potencia pico de un módulo concreto a aproximadamente la misma temperatura e irradiancia.

La repetibilidad de la medición de la potencia máxima debe ser superior a ±1%.

EEjjeemmpplloo ccuurrvvaa IInntteennssiiddaadd--TTeennssiióónn yy IInntteennssiiddaadd--PPootteenncciiaa ddee uunn ppaanneell

ffoottoovvoollttaaiiccoo La curva Intensidad-Tensión y Intensidad-Potencia de un panel fotovoltaico es de la forma siguiente: ISCC: Intensidad de cortocircuito IMPP: Intensidad del punto de máxima potencia VOC: Tensión de circuito abierto VMPP: Tensión del punto de máxima potencia

i

v

IMPP

ppmax

VMPP

Isc

VOC


1100..33 EEnnssaayyoo ddee aaiissllaammiieennttoo OObbjjeettiivvoo

DDeetteerrmmiinnaarr ssii eell mmoodduulloo eessttaa oo nnoo ssuuffiicciieenntteemmeennttee bbiieenn aaiissllaaddoo eennttrree llaass

ppaarrtteess ccoonndduuccttoorraass ddee ccoorrrriieennttee yy eell mmaarrccoo oo eell mmuunnddoo eexxtteerriioorr AAppaarraattooss yy ccoonnddiicciioonneess

Fuente de tensión a corriente continua (c.c.) con limitación de intensidad

capaz de aplicar 500 V o 1 000 V más dos veces la tensión máxima del sistema del módulo según el procedimiento

Un instrumento para medir la resistencia de aislamiento.

Los ensayos deben realizarse a la temperatura ambiente de la atmósfera

envolvente (Norma IEC 60068-1) y a una humedad relativa que no supere el 75%.


Se cortocircuitan los terminales de salida del módulo y se conectan al terminal positivo de un aparato medidor del aislamiento en corriente continua con limitación de intensidad.

Se conectan las partes metálicas expuestas del módulo al terminal negativo del aparato de ensayo. Si el módulo no tiene marco o si el marco es mal conductor eléctrico, se envuelve una lámina conductora alrededor de los bordes y sobre la cara posterior del módulo y se conecta la lámina al terminal negativo del aparato de ensayo.

Se aumenta la tensión aplicada por el aparato, a un ritmo que no exceda de 500 V·s-1, hasta un valor de 1000 V más dos veces la tensión máxima del sistema (es decir, la tensión máxima del sistema marcada sobre el módulo por el fabricante). Si la tensión máxima del sistema no excede de 50 V, la tensión aplicada debe ser 500 V. Manténgase la tensión en este valor durante 1 min.

SSee rreedduuccee llaa tteennssiióónn aapplliiccaaddaa hhaassttaa cceerroo yy ssee ccoorrttoocciirrccuuiittaann llooss tteerrmmiinnaalleess ddeell eeqquuiippoo ddee eennssaayyoo ppaarraa ddeessccaarrggaarr llaa tteennssiióónn ccrreeaaddaa eenn eell mmóódduulloo..

SSee qquuiittaa eell ccoorrttoocciirrccuuiittoo..

SSee aauummeennttaa llaa tteennssiióónn pprrooppoorrcciioonnaaddaa ppoorr eell eeqquuiippoo ddee eennssaayyoo aa uunn rriittmmoo qquuee nnoo eexxcceeddaa 550000 VV··ss--11 hhaassttaa 550000 VV oo hhaassttaa llaa tteennssiióónn mmááxxiimmaa ddeell ssiisstteemmaa ppaarraa eell mmóódduulloo,, ssii ééssttaa ffuueerraa mmaayyoorr qquuee eessee vvaalloorr.. SSee mmaannttiieennee eessttaa tteennssiióónn dduurraannttee 22 mmiinn.. AA ccoonnttiinnuuaacciióónn ssee mmiiddee llaa rreessiisstteenncciiaa ddee


aaiissllaammiieennttoo..

SSee rreedduuccee llaa tteennssiióónn aapplliiccaaddaa aa cceerroo yy ssee ccoorrttoocciirrccuuiittaann llooss tteerrmmiinnaalleess ddeell eeqquuiippoo ddee eennssaayyoo ppaarraa ddeessccaarrggaarr llaa tteennssiióónn ccrreeaaddaa eenn eell mmóódduulloo..

SSee qquuiittaa eell ccoorrttoocciirrccuuiittoo yy ssee ddeessccoonneeccttaa eell eeqquuiippoo ddee eennssaayyoo ddeell mmóódduulloo..


No aparece ninguna ruptura dieléctrica o agrietamiento superficial

para módulos con un área menor que 0,1 m² la resistencia de aislamiento no es inferior a 400 MΩ

para módulos con un área mayor que 0,1 m² el producto de la resistencia de aislamiento medida por el área del módulo no debe ser inferior a 40 MΩ·m².

1100..44 MMeeddiicciióónn ddee llooss ccooeeffiicciieenntteess ddee tteemmppeerraattuurraa OObbjjeettiivvoo

Determinar los coeficientes de temperatura de la intensidad de corriente

(α),la tensión (β) y la potencia pico (δ) a partir de mediciones realizadas sobre el módulo.

Los coeficientes así determinados son válidos para la irradiancia a la que se realizaron las mediciones.

La evaluación de los coeficientes de temperatura del módulo a distintos niveles de irradiación se hará según Norma IEC 60904-10.

AAppaarraattooss



Algún equipo para cambiar la temperatura de la muestra en el intervalo de interés.





Equipo de medición de la tensión con una precisión de ±0,2% de la

lectura. PPrroocceeddiimmiieennttoo

Hay dos procedimientos aceptados para medir los coeficientes de Temperatura:

Procedimiento con luz natural

Procedimiento con simulador solar CCaallccuulloo ddee llooss ccooeeffiicciieenntteess ddee tteemmppeerraattuurraa

Se trazan los valores de Isc, Voc y Pmáx. en función de la temperatura

y se construye una curva por el método de mínimos cuadrados por cada conjunto de datos.

A partir de las pendientes de las rectas obtenidas por mínimos

cuadrados de la intensidad, tensión y Pmáx., se calcula α, el coeficiente de temperatura de la intensidad de cortocircuito, β, el coeficiente de temperatura de la tensión de circuito abierto, y δ, el coeficiente de temperatura de Pmáx. Del módulo.


Evaluando la linealidad según UNE-EN 60904-10:

Para la curva de intensidad de cortocircuito en función de la irradiancia, la desviación estándar normalizada de la pendiente (σs/m) será menor de 0,02.

Para la curva de tensión de circuito abierto en función del logaritmo de la irradiancia, la desviación estándar normalizada de la pendiente (σs/m) será menor de 0,05.

Para las curvas de intensidad de cortocircuito y tensión de circuito abierto en función de la temperatura, la desviación estándar normalizada de la pendiente (σs/m) será menor de 0,1.

La desviación de la respuesta espectral relativa a una tensión especificada será inferior al 5 % para la banda de longitud de onda de interés.

Todo ello sobre los rangos típicos de entre 25 y 60 ºC para la temperatura y entre 700 y 1000 W·m-2 para la irradiancia.


TTAABBLLAASS EEJJEEMMPPLLOO


1100..77 FFuunncciioonnaammiieennttoo aa bbaajjaa iirrrraaddiiaanncciiaa OObbjjeettiivvoo

Determinar cómo varía el comportamiento eléctrico del módulo con la carga a

25 ºC y a una irradiancia de 200 W·m-2 (medida con un dispositivo de referencia adecuado), de acuerdo con la Norma IEC 60904-1, utilizando luz solar natural o un simulador de clase B o mejor, conforme a los requisitos de la Norma IEC 60904-9.

AAppaarraattooss



Algún equipo para cambiar la irradiancia a 200 W·m-2 sin afectar a la distribución espectral relativa de la irradiancia y la uniformidad espacial (UNE-EN 60904-10).




Equipo de medición de la tensión con una precisión de ±0,2% de la lectura.


Se determina la característica intensidad-tensión del módulo a 25 ºC ± 2

ºC y a una irradiancia de 200 W·m-2 (medida por un dispositivo de referencia adecuado), de acuerdo con la Norma IEC 60904-1, utilizando luz solar o un simulador de clase B o mejor, conforme a los requisitos de la Norma IEC 60904-9.


TTAABBLLAASS EEJJEEMMPPLLOO


10. Procedimientos de Ensayo UNE-EN 61646:1997 1100..11 IInnssppeecccciióónn vviissuuaall OObbjjeettiivvoo

DDeetteeccttaarr ccuuaallqquuiieerr ddeeffeeccttoo vviissuuaall eenn eell mmóódduulloo..

PP iirroocceedd mmiieennttoo

• Inspección cuidadosa de módulos con iluminación min. 1000 lux:

rfícies externas agrietadas, curvadas, desalineadas o rasgadas

sión visible de cualquiera de las capas delgadas activas

- defectos de adhesivos o uniones pegadas lula y

- superficies pegajosas en los materiales plásticos

- terminales defectuosos, partes eléctricas activas expuestas

- cualquier otra condición que pueda afectar al comportamiento del módulo

S e focomportamiento del módulo en los ensayos siguientes.

- supe

- interconexiones o uniones defectuosas

- falta o corro

- burbujas o delaminación formando un camino continuo desde una cé

el borde del módulo

e fotografiará la naturaleza y situación de cualquier grieta, burbuja o x lia udieran agravarse y afectar adversamente al ción, etc. que p

ee aaSS cceeppttaa SSII

TT

1100

ooddaass llaass ccoonnddiicciioonneess ddee aassppeeccttoo ddiissttiinnttaass ddee llooss aassppeeccttooss vviissuuaalleess ddeessccrriittooss

..22 FFuunncciioonnaammiieennttoo aa CCEEMM

OObbjjeettiivvoo

Determinar cómo varía el funcionamiento eléctrico del módulo con la carga a: 25 ºC

radiancia: 1 000 W × m–2) utilizando luz natural o un simulador clase A de acuerdo a los requisitos de la Norma CEI 904-9.

en las condiciones estándar de medida (CEM) (temperatura de célul± 2 ºC, ir


iieennttoo PPrroocceeddiimm

00..33 EEnnssaayyoo ddee aaiissllaammiieennttoo

Determinar la característica intensidad-tensión del módulo a CEN, de

acuerdo con la Norma CEI 904-1. Cuando sea necesario, realizar correcciones de temperatura e irradiancia conforme a la Norma CEI 891.

11 OObbjjeettiivvoo

DDeetteerrmmiinnaarr ssii eell mmoodduulloo eessttaa oo nnoo ssuuffiicciieenntteemmeennttee bbiieenn aaiissllaaddoo eennttrree llaass ppaarrtteess ccoonndduuccttoorraass ddee ccoorrrriieennttee yy eell mmaarrccoo oo eell mmuunnddoo eexxtteerriioorr

CCoonnddiicciioonneess

Los ensayos deben realizarse a la temperatura ambiente de la atmósfera ente (Norma CI 68-1) y a una humedad relativa que no supere el 75%.

oo

envolv

PPrr cceeddiimmiieennttoo

Se cortocircuitan los terminales de salida del módulo y se conectan al positivo de un aparato medidor del aislamiento en corriente

continua con limitación de intensidad. Ajustar el limite de intensidad a 50

ento de medida. Si el módulo no tiene marco o si el marco es nductor eléctrico, montar el módulo en una estructura soporte

0 V·s-1, hasta un valor de 1000 V más dos veces la tensión máxima

del sistema (es decir, la tensión de circuito abierto del sistema a CEM). Si

tteerrmmiinnaalleess ddeell eeqquuiippoo ddee eennssaayyoo ppaarraa ddeessccaarrggaarr llaa tteennssiióónn ccrreeaaddaa eenn eell

terminal

µA.

Conectar las partes metálicas expuestas del módulo al terminal negativo del instrumun mal cometálica, que se conecta al terminal negativo del instrumento de medida.

Se aumenta la tensión aplicada por el aparato, a un ritmo que no exceda de 50

la tensión máxima del sistema no excede de 50 V, la tensión aplicada debe ser 500 V. Manténgase la tensión en este valor durante 1 min.

SSee rreedduuccee llaa tteennssiióónn aapplliiccaaddaa hhaassttaa cceerroo yy ssee ccoorrttoocciirrccuuiittaann llooss

mmóódduulloo..

AAbbrriirr eell ccoorrttoocciirrccuuiittoo..

AApplliiccaarr aall mmoodduulloo uunnaa tteennssiióónn eenn ccoorrrriieennttee ccoonnttiinnuuaa nnoo iinnffeerriioorr aa 550000 VV,, ccoonn eell iinnssttrruummeennttoo ddee mmeeddiiddaa ccoonneeccttaaddoo ccoommoo eenn llooss ppuunnttooss 11ºº yy 22ªª..

ee a

DDeett rrmmiinnaarr lla rreessiisstteenncciiaa ddeell aaiissllaammiieennttoo..



a 50 MΩ

ddee llooss ccooeeffiicciieenntteess ddee tteemmppeerraattuurraa OObbjjeettiivvo

No aparece ninguna ruptura dieléctrica (inferior a 50 µA) o agrietamiento superficial

resistencia de aislamiento no es inferior 1100..44 MMee iicciióónndd

o Determinar los coefic

(α),l ediciones realizadas sobre el módulo.

ódulos lineales, también son válidos en un

lo de irradiancia de ± 30% de este nivel.

ientes de temperatura de la intensidad de corriente a tensión (β) y la potencia pico (δ) a partir de m

Los coeficientes así determinados son válidos para la irradiancia a la que serealizaron las mediciones. Para minterva

Cuando se midan los coeficientes de temperatura deberá indicarse el historial anterior del módulo sobre períodos de exposición térmica o de irradiación.

AAppaarraattooss

Simulador solar (clase B o mejor), conforme a la Norma CEI 904-9.Los

1.

medios para medir la temperatura de la superficie o de la célula del módulo tendrán una precisión de ± 0,5 ºC.

PPrroo

medios para medir la irradiancia, la intensidad de cortocircuito y la tensión de circuito abierto serán de acuerdo con el capítulo 2 de la Norma CEI 904-

Los

Una cámara de ensayos capaz de acomodar el módulo, equipada con una ventana transparente y medios para calentar y enfriar regularmente el interior en el intervalo de temperaturas de interés.

cceeddiimmiieennttoo

ositivo apropiado de la irradiancia, en el exterior de la cámara de ensayo, dentro del

eje del haz del simulador. Conectar a la instrumentación.

Determinar la intensidad de cortocircuito del módulo a la irradiancia deseada y a temperatura ambiente, de acuerdo con la Norma CEI 904-1.

Montar el módulo de ensayo en la cámara y un dispcontrol de

Cerrar la cámara y ajustar la irradiancia de modo que el módulo a


ensayar produzca la intensidad de cortocircuito determinada en el punto a). Utilizar el monitor de irradiancia para mantener esta irradiancia a lo largo del ensayo.

Calentar el módulo a la temperatura máxima de inte rés, apagar el

ºC.

rva que pasa

ma y máxima de interés,

1100..77 FFuu OObbjjeettiivvoo

calentador y dejar que el módulo se enfríe uniformemente.

Según se va enfriando el módulo, tomar medidas de la intensidad de cortocircuito y de la tensión de circuito abierto a intervalos de 5 ºC en el intervalo de interés, cubriendo al menos 30

Registrar los valores de ISC y VOC en función de la temperatura y construir mediante el método de mínimos cuadrados, la cupor cada grupo de datos.

A partir de las pendientes de las curvas de intensidad y tensión en un punto intermedio entre las temperaturas mínicalcular los coeficientes de temperatura del módulo ά y β.

nncciioonnaammiieennttoo aa bbaajjaa iirrrraaddiiaanncciiaa

Dea 2 dispositivo de

orma IEC 60904-1, utilizando luz solar natural o un simulador de clase B o mejor, conforme a los requisitos de

a IEC 60904-9.

oo

terminar cómo varía el comportamiento eléctrico del módulo con la carga 5 ºC y a una irradiancia de 200 W·m-2 (medida con un

referencia adecuado), de acuerdo con la N

la Norm

PPrr cceeddiimmiieennttoo

Se determina la característica intensidad-tensión del módulo a 25 ºC ± 2 ºC y a una irradiancia de 200 W·m-2 (medida por un dispositivo de referencia adecuado), de acuerd

o con la Norma IEC 60904-1, utilizando o un simulador de clase A de acuerdo con la Norma IEC

luz solar60904-1.


ENSAYO DE MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA DE OPERACIÓN NOMINAL DE LA CÉLULA (TONC) según UNE 61215 y UNE 61646

1 Objeto del ensayo. Determinar la Temperatura de Operación Nominal de la Célula del módulo (TONC).

de un módulo montado en una estructura abierta en el ambiente de referencia

tandard Referente Environment):

En módulos fotovoltaicos de lámina delgada para aplicaciones rrestres: incidencia normal a la radiación solar directa en el

·m-2 – temper– velocid– carga e ito abierto).

La TONC puede ser utilizada por el diseñador del sistema como indicativo de la temp campo y es, por tanto, un parámetro útil en la com a diferentes diseños de módulos. La TO C e la temperatura real de operación en cada instante estará afectada por la estructura de sujeción, la irradiancia, la

cisa y reproducible del valor de TONC.

ión de la célula solar (TJ) es fundamentalmente una función

es, en esencia, linealmente proporcional a la irradiancia, para niveles periores a 400 W·m-2. El procedimiento consiste en representar (TJ − T amb) en

2 Introducción. La TONC se define como la temperatura media de unión de la célula en equilibrio

normalizado, SRE (CS– ángulo de inclinación:

temediodía solar local. En módulos fotovoltaicos de silicio cristalino para uso terrestre: 45º respecto la horizontal.

– irradiancia total: 800 Watura ambiente 20 ºC ad del viento 1 m·s-1 léctrica ninguna (circu

eratura a la que el módulo operará en p ración del comportamiento de

N debe ser estimada teniendo en cuenta qu

velocidad del viento, la temperatura ambiente, la temperatura del cielo y las reflexiones y emisiones del suelo y objetos cercanos. Existen dos métodos de estimación de la TONC, el primario y el secundario. 3 Método primario 3.1 Teoría del ensayo. Este método está basado en la adquisición de datos reales de la temperatura de la célula bajo un intervalo de condiciones ambientales que incluyan el SRE. Los datos se presentan de forma que permitan la interpolación prela La temperatura de la unde la temperatura ambiente (T amb), la velocidad media del viento (V) y la irradiancia solar total (G) incidente en la superficie activa del módulo. La diferencia de temperaturas (TJ − T amb) es suficientemente independiente de la temperatura ambiente ysufunción de G para un periodo en el que las condiciones de viento sean favorables. Un valor preliminar de la TONC se determina añadiendo 20 ºC al valor de (TJ − T amb)


obtenido mediante interpolación a la irradiancia de 800 W·m-2 del SRE. Finalmente, se añade a la TONC preliminar un factor de corrección, dependiente de la temperatura media y la velocidad del viento durante el tiempo del ensayo, para corregirla a 20 ºC y 1 m·s-1. 3.2 Aparatos. Se precisan los siguientes aparatos: a) estructura abierta para montar los módulos de ensayo y el piranómetro. b) piranómetro montado en el plano de los módulos y a menos de 0,3 m de la agrupación de módulos de ensayo; ) instrumentos para medir la velocidad del viento hasta 0,25 m·s-1 y la dirección del

s aproximadamente 0,7 m por encima del tope del borde superior de e;

menor que

temperatura de la célula aprobado por la IEC;

ento con los módulos de ensayo. Se verifica que los módulos de

rto. spejado, soleado y con poco viento, se registra, en función del de la célula, la temperatura ambiente, la irradiancia, la

elocidad del viento y la dirección del viento. los datos tomados en las condiciones siguientes:

o de 10 min que transcurre seguidamente a una

·s-1; en más de 5 ºC

n un registro de una colección de datos;

al este o al oeste.

cviento, instaladolos módulos y 1,2 m al este o al oestd) un sensor de temperatura ambiente con una constante de tiempo igual ola de los módulos, instalado en un receptáculo sombreado y bien ventilado y cercano a los sensores de viento; e) sensores de temperatura unidos por soldadura o por adhesivo conductor térmico a la cara posterior de las dos células más próximas al centro de cada módulo, u otro equipo necesario para la medición de laf) sistema de adquisición de datos, con una precisión en la medición de temperatura de ±1 ºC, para registrar los siguientes parámetros con una periodicidad de no más de 5 s: − irradiancia; − temperatura ambiente; − temperatura de la célula; − velocidad del viento; − dirección del viento. 3.3 Procedimia) Se instalan los aparatosensayo están en circuito abieb) En un día de cielo detiempo, la temperaturavc) Se rechazan todos− irradiancia inferior a 400 W·m-2; − datos tomados en el intervalvariación de la irradiancia superior al 10% de la diferencia de los valores máximo y mínimo registrados durante ese periodo de 10 min; − velocidad del viento fuera del intervalo 1 m·s-1 ± 0,75 m− temperatura ambiente fuera del intervalo 20 ºC ± 15 ºC, o que varíeentre el valor mínimo y el máximo e− datos tomados durante el intervalo de 10 min que transcurre seguidamente a una ráfaga de viento de más de 4 m·s-1; − dirección del viento en un ángulo de ±20º respecto


d) A partir de un mínimo de 10 puntos de datos que cubran un intervalo de irradiancia de al menos 300 W·m-2 en torno al mediodía solar, considerando instantes anteriores

edidos. C para obtener

orrección apropiado a

y posteriores a éste, se representa (TJ . T amb) en función de la irradiancia. Se utiliza un análisis de regresión para ajustar los puntos me) Se determina el valor de (TJ . T amb) a 800 W·m-2 y se añaden 20 ºel valor preliminar de la TONC. f) Se calcula la temperatura ambiente media, T amb, y la velocidad media del viento, V, asociados a los datos aceptados, y se determina el factor de cpartir de la figura:

g) Se suma el factor de corrección a la TONC preliminar para corregirlo a 20 ºC y 1 m·s-1. El resultado de esta suma es la TONC del módulo. h) Se repite el proceso entero durante dos días más y se promedian los tres valores de la TONC calculados para cada módulo de ensayo.


4 Método de la placa de referencia-Método secundario 4.1 Teoría del ensayo. Este método está basado en el principio de comparación de la temperatura de los módulos de ensayo con la de las de placas de referencia, sometidas a las mismas ondiciones de irradiancia, temperatura ambiente y velocidad del viento. La

RE se determina usando el

aciones de irradiancia y a ligeras variaciones de la temperatura

ben suministrar los medios para medir la mperatura de las placas de referencia con la precisión exigida. En la figura 3 se

ue se emplean dos termopares. Se fija un termopar en cada

Antes de realizar la edición de la TONC, las temperaturas de equilibrio de las placas de referencia

ctemperatura en equilibrio de la placa de referencia en el Smétodo primario. La TONC del módulo de ensayo se obtiene corrigiendo la diferencia de temperatura entre el módulo de ensayo y las placas de referencia a las condiciones del SRE y sumando este valor al de la temperatura media de equilibrio de las placas de referencia en SRE. Se ha establecido que esta diferencia de temperatura es insensible a fluctuambiente y de la velocidad del viento. 4.2 Placa de referencia. Las placas de referencia deben estar hechas de aleación de aluminio duro y con las dimensiones mostradas en la figura 3. La cara frontal debe pintarse de negro mate y la posterior de blanco brillante. Se detemuestra un método en el quna de las ramas de las ranuras fresadas, con ayuda de un adhesivo que sea conductor térmico y aislante eléctrico, después de haber eliminado todo el aislante en una distancia de 25 mm. a partir del punto de unión. La parte restante de los hilos del termopar se fija finalmente en la ranura con masilla conductora. Al menos deben hacerse y calibrarse tres placas de referencia, utilizando el método primario. Las temperaturas de equilibrio así calculadas deben estar en el intervalo de 46 ºC a 50 ºC y no deben diferir entre ellas en más de 1 ºC. Una de las placas de referencia debe mantenerse sin utilizar como placa de control.mdeben comprobarse frente a la de control bajo las condiciones de aceptación descritas anteriormente con el fin de detectar cualquier cambio en sus propiedades térmicas. Si las temperaturas medidas de las placas de referencia difieren en más de 1 ºC, debe investigarse el motivo y tomar las medidas correctoras necesarias antes de seguir con el ensayo.


4.3 Lugar de ensayo. Se elige un lugar de ensayo plano en el que las perturbaciones eólicas causadas por edificios, árboles y relieves topográficos sean despreciables. Deben evitarse reflexiones no uniformes del suelo y los objetos que se encuentran detrás del plano de ensayo. 4.4 Aparatos. a) Un número de placas de referencia (una más que el número de módulos a ensayar simultáneamente). b) Un piranómetro o un dispositivo FV de referencia. c) Una estructura abierta para sujetar los módulos y el piranómetro, inclinada 45º ±5º respecto de la horizontal y con su parte frontal orientada hacia el ecuador. Cada módulo debe estar flanqueado por dos placas de referencia, con el borde inferior del(de los) módulo(s) a aproximadamente a 1 m del suelo. La estructura debe estar diseñada de forma que minimice la conducción de los módulos y las placas y que interfiera lo menos posible con la radiación libre de calor proveniente de sus caras frontales y posteriores. d) Instrumentos para medir la velocidad del viento hasta 0,25 m·s-1 y la dirección del viento, instalados aproximadamente 0,7 m por encima del borde superior de los módulos y 1,2 m al este o el oeste, según se muestra en la figura 4. e) Sensor de temperatura ambiente con una constante de tiempo igual o menor que la de los módulos, instalado en un receptáculo sombreado y bien ventilado y cercano a los sensores de viento. f) Sensores de temperatura unidos por soldadura o por adhesivo conductor térmico a la cara posterior de las dos células más próximas al centro de cada módulo, u otro equipo necesario para la medición de la temperatura de la célula aprobado por IEC.


g) Sistema de adquisición de datos, con una precisión en la medición de temperatura de ±1 ºC, para registrar los siguientes parámetros con una periodicidad de no más de 5 s: − irradiancia; − temperatura ambiente; − temperatura de la célula; − velocidad del viento; − dirección del viento; − temperaturas de las placas de referencia.

4.5 Procedimiento a) Se montan los aparatos con los módulos y las placas de referencia según se muestra en la figura 4. Se verifica que los módulos de ensayo están en circuito abierto. b) En un día adecuado, de cielo despejado, soleado y con poco viento, se registran, en función del tiempo, las temperaturas de los módulos de ensayo, la temperatura de la placa de referencia, la irradiancia, la temperatura ambiente, la velocidad del viento y la dirección del viento. c) Se rechazan todos los datos tomados durante, o 15 min inmediatamente después de, las condiciones siguientes: − irradiancia inferior a 750 W·m-2 o superior a 850 W·m-2; − irradiancia que varíe en más de ± 40 W·m-2 durante el registro de un conjunto de datos; − velocidad del viento superior a 2 m·s-1 que permanezca durante más de 30 s; − velocidad del viento inferior a 0,5 m·s-1; − dirección del viento en un ángulo de ±20º respecto al este o al oeste; − diferencias entre las temperaturas de las placas de referencia de más de 1 ºC. d) Para cada punto de datos medido en el periodo seleccionado, se toma la temperatura media TP de todas las placas de referencia.


e) Para cada punto de datos en el periodo seleccionado y para cada módulo de ensayo: 1) Se toma la temperatura media de la célula TJ y se calcula: ∆TJP = TJ − TP Si TJP varía en más de 4 ºC, el método de la placa de referencia no es aplicable y debe utilizarse el método primario. 2) Promediar todos los valores de ∆TJP y calcular así ∆TJPm. 3) Corregir ∆TJPm a las SRE de la forma siguiente: ∆TJPm (corregida) = (f/ζR) · ∆TJPm (sin corregir) Donde:

f el factor de corrección de irradiancia, es 800 dividido por la irradiancia media en el periodo seleccionado; ζ el factor de corrección de la temperatura ambiente, se obtiene a partir de la temperatura ambiente media T amb en el periodo seleccionado, usando la siguiente tabla (se acepta la interpolación lineal de los valores de ζ);

R el factor de corrección del viento, se obtiene a partir de la velocidad del viento media en el periodo seleccionado, usando el gráfico de la figura 5.


4) Calcular la TONC del módulo de ensayo como: TONC = TPR + ∆TJPm (corregida) donde TPR es la temperatura media de equilibrio de las placas de referencia en las condiciones del SRE. f) Repetir el procedimiento entero durante dos días adicionales y promediar los tres valores de TONC para cada módulo de ensayo.


ENSAYO DE COMPORTAMIENTO EN CENC Y TONC según UNE 61215 y UNE 61646

1 Objeto. Determinar cómo el comportamiento eléctrico del módulo varía con la carga en CEM (1000 W·m-2, temperatura célula solar 25 ºC, distribución espectral de la irradiancia solar de referencia según la Norma IEC 60904-3 y a la TONC y una irradiancia de 800 W·m-2, con la distribución espectral de irradiancia de referencia según la Norma IEC 60904-3. 2 Aparatos a) Fuente de radiación (luz solar natural o simulador solar de clase B o mejor) de acuerdo con la Norma IEC 60904-9. b) Dispositivo FV de referencia según la Norma IEC 60904-2 o la Norma IEC 60904-6. Si se utiliza un simulador solar de clase B, el dispositivo de referencia debe ser un módulo del mismo tamaño y con la misma tecnología de célula que el módulo a ensayar, con el fin de hacer coincidir sus respuestas espectrales. c) Estructura de soporte adecuada para mantener la muestra de ensayo y el dispositivo de referencia en un plano normal a la radiación incidente. d) Un medio de hacer un seguimiento de la temperatura de la muestra de ensayo y del dispositivo de referencia con una precisión de ±1 ºC y una repetibilidad de ±0,5 ºC. e) Equipo de medición de la intensidad de corriente de la muestra de ensayo y del dispositivo de referencia con una precisión de ±0,2% de la lectura. f) Equipo de medición de la tensión de la muestra de ensayo y del dispositivo de referencia con una precisión de ±0,2% de la lectura. g) Equipo necesario para cambiar la temperatura de la muestra de ensayo a la TONC. 3 Procedimiento 3.1 CEM. Se mantiene el módulo a 25 ºC y se traza su curva característica intensidad-tensión a una irradiancia de 1 000 W·m-2 (medida con un dispositivo de referencia adecuado), según la Norma IEC 60904-1, utilizando luz solar natural o un simulador solar de clase B o mejor, conforme a los requisitos de la Norma IEC 60904-9. 3.2 TONC. Se calienta el módulo uniformemente hasta la TONC y se traza su curva característica intensidad tensión a una irradiancia de 800 W·m-2 (medida con un dispositivo de referencia adecuado), según la Norma IEC 60904-1, utilizando luz solar natural o un simulador solar de clase B o mejor, conforme a los requisitos de la Norma IEC 60904-9. Si el dispositivo de referencia no está acoplado espectralmente con el módulo de ensayo, se usa la Norma IEC 60904-7 para calcular la corrección por desacoplo espectral.


ENSAYOS MEDIANTE LUZ ULTRAVIOLETA Para homologar la calidad de la fabricación de módulos solares, se realizan una serie de ensayos mediante luz UV que se diferencian según la naturaleza de los módulos. En módulos fotovoltaicos de lámina delgada para aplicaciones terrestres es de aplicabilidad la norma UNE-EN 61646 y en módulos fotovoltaicos de silicio cristalino para uso terrestre la UNE-EN 61215. A continuación se resume la normativa referente a los ensayos mediante luz ultravioleta en módulos fotovoltaicos. Módulos fotovoltaicos (FV) de lámina delgada para aplicaciones terrestres (Según UNE-EN 61646)

Ensayo de luz UV El procedimiento del Ensayo es el mismo que está descrito en el apartado “Ensayo de preacondicionamiento con UV para Módulos fotovoltaicos (FV) de silicio cristalino para uso terrestre (Según UNE-EN 61215). 1 Objeto Determinar la capacidad del módulo para soportar la exposición a la radiación ultravioleta (UV). 2 Requisitos – No deben producirse evidencias visuales de defectos importantes. – La potencia máxima de salida en CEM será superior a la mínima indicada por el fabricante. – La resistencia de aislamiento debe satisfacer las mismas condiciones que para las

mediciones iniciales. Módulos fotovoltaicos (FV) de silicio cristalino para uso terrestre (Según UNE-EN 61215)

Ensayo de preacondicionamiento con UV 1 Objeto. Preacondicionar el módulo con radiación ultravioleta (UV) antes de los ensayos de ciclos térmicos/humedad congelación para identificar aquellos materiales y adhesivos que son susceptibles de degradación por UV. 2 Aparatos


a) Equipo para controlar la temperatura del módulo mientras es irradiado con luz UV. El equipo debe ser capaz de mantener el módulo a la temperatura de 60 ºC ± 5 ºC. b) Medios para medir y grabar la temperatura de los módulos con una precisión de ± 2 ºC. c) Instrumentación capaz de medir la irradiación de la luz UV producida por la fuente de luz UV en el plano de ensayo de los módulo, dentro de los intervalos de longitud de onda de 280 nm a 320 nm y de 320 nm a 385 nm, con una incertidumbre de ± 15%. d) Una fuente de luz UV capaz de producir irradiación UV con una uniformidad de irradiancia de ± 15% sobre el plano de ensayo de los módulos sin irradiancia apreciable a longitudes de onda inferiores a 280 nm. 3 Procedimiento a) Utilizando el radiómetro calibrado se mide la irradiancia en el plano de ensayo del módulo propuesto y se garantiza que a longitudes de onda entre 280 nm y 385 nm no supera 250 W·m-2 (es decir, en torno a cinco veces el nivel de la luz solar natural) y que tiene una uniformidad de ±15% sobre el plano de ensayo. b) Se monta un módulo en circuito abierto en el plano de ensayo en la posición seleccionada en el punto a), normal al haz de irradiancia UV. Se verifica que la temperatura del módulo es de 60 ºC ± 5 ºC. c) Se exponen los módulos a una irradiación UV total de 15 kWh·m-2 en el intervalo de longitudes de onda entre 280 nm y 385 nm, con al menos 5 kWh·m-2 en el intervalo de longitudes de onda entre 280 nm y 320 nm, mientras se mantiene la temperatura del módulo dentro del intervalo prescrito. 4 Requisitos. Los requisitos son los siguientes: − no debe haber evidencia de defectos visuales importantes. − la degradación de la potencia máxima de salida no debe exceder el 5% del valor medido antes del ensayo. − la resistencia de aislamiento debe cumplir los mismos requisitos que para las mediciones iniciales.


ENSAYO DE DEGRADACIÓN INDUCIDA POR LUZ (SEGÚN NORMA UNE-EN 61646 PARA MÓDULOS FOTOVOLTAICOS DE LÁMINA DELGADA PARA APLICACIONES TERRESTRES

1 Objeto. Estabilizar las características eléctricas de módulos de lámina delgada por exposición a irradiación con simulador solar. 2 Equipamiento a) Un simulador solar clase C, conforme a la Norma CEI 904-9. b) Un dispositivo de referencia adecuado, con integrador para registrar la irradiación. c) Medios para colocar los módulos tal como recomienda el fabricante y co-planar con el dispositivo de referencia. d) Dos termopares, con precisión de ± 0,5 ºC, acoplados con un adhesivo conductor térmico, a la cara posterior de cada módulo, uno en el centro y el otro en el borde. e) Medios para mantener la temperatura del módulo en el margen de ± 2 ºC, dado por la temperatura media de los dos termopares, sobre la temperatura de ensayo que se determine. 3 Procedimiento a) Conectar los módulos en circuito abierto y montarlos según recomienda el fabricante con el dispositivo de referencia en el plano de ensayo del simulador. b) Con el dispositivo de referencia, ajustar la irradiancia entre 800 W × m–2 y 1000 W × m–2. Registrar la irradiancia. c) Asegurar que la temperatura del módulo no oscila más de ± 2 ºC dentro del margen de 40 a 50 ºC durante el ensayo. Registrar la temperatura. d) Someter cada módulo a una irradiación continua hasta que los valores de potencia máxima, medidas en tres períodos consecutivos de al menos 48 h cada uno está dentro del 2%. Todas las medidas intermedias de la potencia máxima se realizarán a una temperatura del módulo adecuada, mantenida dentro del ± 2 ºC. e) Anotar la irradiación a la cual se alcanza esta estabilización. 5 Requisitos – No deben producirse evidencias visuales de defectos importantes. – La resistencia de aislamiento debe cumplir las mismas condiciones que para las medidas iniciales. – Después de finalizar el ensayo de degradación inducida por luz, la máxima potencia de salida en CEM no será inferior al 90% del valor mínimo especificado por el fabricante. 6 Informe de ensayo. Se incluirán en el informe las siguientes condiciones y resultados de ensayo: a) irradiancia media durante el ensayo; b) irradiación al final del ensayo; c) temperatura del módulo durante el ensayo;


d) potencia máxima antes y después del ensayo.

ENSAYO TÉRMICO DE DIODOS DE DERIVACIÓN (SEGÚN NORMA UNE-EN 61215 PARA MÓDULOS FOTOVOLTAICOS DE SILICIO CRISTALINO PARA USO TERRESTRE

1 Objeto. Evaluar la adecuación del diseño térmico y la fiabilidad relativa a largo plazo de los diodos de derivación, utilizados para limitar los efectos nocivos de la susceptibilidad del módulo al efecto de punto caliente. NOTA − Si los diodos de derivación no están accesibles en el tipo de módulo a ensayar, se puede preparar una muestra especial para este ensayo. Esta muestra debe estar fabricada de la forma más fiel posible a la producción estándar de los módulos sometidos a ensayo, pero permitiendo el acceso a la medida de la temperatura de los diodos durante el ensayo. El ensayo debe proceder entonces de forma normal. Esta muestra especial de ensayo debe usarse sólo para el ensayo térmico de diodos de derivación y no para el resto de los ensayos de la secuencia. 2 Aparatos a) Medios para calentar el módulo a una temperatura de 75 ºC ± 5 ºC. b) Medios para medir y registrar la temperatura de los módulos con una precisión de ±1 ºC. c) Medios para medir la temperatura de cada diodo de derivación suministrado con el módulo. Debería tomarse la precaución de minimizar cualquier alteración de las propiedades del diodo o de su camino de transferencia de calor. d) Medios para aplicar una intensidad de corriente igual a 1,25 veces el valor de la intensidad de cortocircuito del módulo bajo ensayo en CEM, y medios para monitorizar la corriente a través del módulo, durante todo el ensayo. 3 Procedimiento a) Se anulan eléctricamente todos los diodos de bloqueo incorporados en el módulo. b) Se determina la intensidad de cortocircuito en CEM asignada al módulo a partir de su etiqueta o su hoja de instrucciones. c) Se preparan los medios para medir la temperatura de los diodos de derivación durante el ensayo. d) Se conectan los cables con la sección mínima recomendada por el fabricante a los terminales de salida del módulo. Se siguen las recomendaciones del fabricante para la entrada de los cables en el compartimiento de cableado y se reemplaza la cubierta de dicho compartimiento. NOTA − Algunos módulos tienen circuitos de diodos de derivación que se solapan. En estos casos puede ser necesario instalar un cable de acoplamiento para asegurar que toda la corriente está fluyendo a través de un diodo de derivación. e) Se calienta el módulo hasta 75 ºC ± 5 ºC. Se aplica una intensidad de corriente al módulo igual a la intensidad de cortocircuito del módulo medida en CEM ± 2%. Después de 1 h se mide la temperatura de cada diodo de derivación. Utilizando la


información suministrada por el fabricante de diodos, se calcula la temperatura de la unión a partir de la temperatura medida en la caja y la potencia disipada en el diodo, usando la siguiente fórmula: Tj = Tcaja + RTHjc · UD · ID donde -Tj es la temperatura de unión del diodo; -Tcaja es la temperatura medida de la caja del diodo; -RTHjc es el valor dado por el fabricante de la relación entre la temperatura de la unión y la temperatura de la caja del diodo; -UD es la tensión del diodo; -ID es la intensidad de corriente del diodo. NOTA − Si el módulo contiene un disipador térmico específicamente diseñado para reducir la temperatura de operación del diodo, este ensayo puede realizarse a la temperatura que el disipador térmico alcanza bajo las condiciones de 1 000 W· m-2 y ambiente a 43 ºC ± 3 ºC con ausencia de viento, en vez de a 75 ºC. f) Se aumenta la intensidad de corriente aplicada a 1,25 veces la intensidad de cortocircuito del módulo medida en CEM, mientras se mantiene la temperatura del módulo a 75 ºC ± 5 ºC. Se mantiene la corriente durante 1 h. g) Se verifica que el diodo sigue operativo. NOTA − El funcionamiento del diodo puede comprobarse usando el ensayo consecutivo de resistencia a la formación de puntos calientes. 4 Requisitos Los requisitos son los siguientes: − la temperatura de la unión de diodo no debe superar la temperatura máxima asignada por el fabricante para la unión del diodo; − no debe haber evidencia de defectos visuales importantes. − la degradación de la potencia de salida máxima no debe superar el 5% del valor medido antes del ensayo. − la resistencia de aislamiento debe cumplir los mismos requisitos que para las mediciones iniciales. − el diodo debe seguir funcionando como tal después de la conclusión del ensayo.


1.- Ensayos de Resistencia mecánica. 1.1.- Módulos Fotovoltaicos de Silicio Cristalino.

Los ensayos para determinar la resistencia mecánica de la placa solar que se llevan a cabo en la actualidad son los siguientes:

- Ensayo de robustez de los terminales (UNE-EN 61215)

- Ensayo de carga mecánica (UNE-EN 61215)

- Ensayo de granizo (UNE-EN 61215)

- Ensayo de impacto (UNE-EN 61721)

1.1.1 Ensayo de robustez de los terminales (ensayo 10.14 según norma).

El objeto del ensayo es determinar si los terminales y las fijaciones de los terminales al cuerpo del módulo resisten tensiones mecánicas tales como las aplicadas durante le montaje o la manipulación normales de los módulos.

En este tipo de ensayo se consideran 3 tipos de terminales de módulo:

- Tipo A: hilo o conductor aéreo.

- Tipo B: puntales, tuercas roscadas, tornillos, etc.

- Tipo C: conector

Antes de proceder con los ensayos, el módulo fotovoltaico debe estar en condiciones atmosféricas normalizadas durante 1 hora.

Los ensayos a realizar siguen la norma IEC 60068-2-21. En dicha norma existen 5 tipos de ensayos, de los que solo se tienen en cuenta para aplicaciones fotovoltaicas los 2 primeros:

- Ua: tracción.

Con el terminal en su posición normal y el componente sujeto por su cuerpo, se aplica una fuerza sobre el aquel en la dirección de su eje actuando en la dirección hacia fuera del cuerpo del componente. La fuerza debe ser aplicada progresivamente (sin choques) y mantenida por un tiempo de 10 s ± 1 s.


En la figura anterior se pueden ver esquemas que indican mediante flechas, la dirección de aplicación de las fuerzas Ensayo Ua1: tracción y ensayo Ua2: empuje

- Ub: Flexión

El objeto de este ensayo es verificar que los terminales flexibles y la fijación de dichos terminales al cuerpo del componente deben


soportar las cargas de flexión a las que pueden estar sometidos durante las operaciones normales de montaje o manipulación.

- Uc: Torsión

- Ud: Par de apriete.

- Ue: Robustez de terminales para montaje en superficie.

1.1.1.1 Terminales Tipo A

Para este tipo de terminales se realiza:

- Ensayo de tracción. Deben ensayarse todos los terminales y la fuerza de tracción no debe nunca exceder el peso del módulo.

- Ensayo de flexión. Deben ensayarse todos los terminales siguiendo el método 1-10 ciclos, donde 1 ciclo es 1 flexión en cada dirección opuesta.

1.1.1.2 Terminales Tipo B

Para este tipo de terminales se realiza existen dos casos bien distintos:

- Si el módulo dispone de terminales expuestos se procede a realizar los ensayos de tracción y flexión tal y como se ha explicado en el punto anterior.

- Si los terminales del módulo están dentro de una caja de protección se debe conectar a los mismos un cable de la sección y tipo recomendados por el fabricante del módulo cortado a la longitud adecuada. Dicho cable debe pasar a través del agujero del prensaestopas del cable, teniendo cuidado de utilizar todos los dispositivos previstos para la sujeción del cable. Debe colocarse la tapa de la caja de forma segura y proceder a realizar los ensayos de tracción y flexión que se han descrito en el punto anterior.

Además, todos se realizará el ensayo de par de apriete en todos los terminales en condiciones rigurosas 1.


Las tuercas y tornillos deberían poderse retirar después, salvo que estuvieran específicamente diseñados para una fijación permanente.

1.1.1.3 Terminales Tipo C

En este caso debe conectarse al Terminal de salida del conector un cable de la sección y tipo recomendados por el fabricante del módulo, cortado a la longitud adecuada y se deben llevar a cabo los mismo ensayos que para los terminales tipo A.

Una vez finalizados los ensayos se deben llevar a cabo las siguientes pruebas (que ya se llevaron a cabo antes de comenzar los ensayos de robustez de los terminales):

- Inspección visual, en la que se detectan defectos bajo una luz de no menos de 1000 lux como superficies rotas, dobladas o rasgadas, células rotas, interconexiones defectuosas, burbujas o exfoliaciones, terminales defectuosos o partes eléctricas expuestas, etc.

- Determinación de la potencia máxima,

- Ensayo de aislamiento, por el que se determina si el módulo está o no suficientemente aislado entre las partes conductoras de corriente y el marco o el mundo exterior.

Para considerar que el módulo fotovoltaico ha superado el control de robustez de terminales se deben cumplir los siguientes requisitos:

- No existir evidencia de daños mecánicos.

- La degradación de la potencia máxima de salida no debe superar el 5% del valor medido antes del ensayo.

- La resistencia de aislamiento debe cumplir los mismos requisitos que para las mediciones iniciales.

Nótese que se ha eliminado el ensayo de torsión que aparecía en la anterior norma debido a que los resultados de laboratorios de ensayo han demostrado que ningún tipo de módulo ha fallado nunca este ensayo.

1.1.2 Ensayo de carga mecánica (ensayo 10.16 según norma).

El objeto del ensayo es determinar la capacidad del módulo para resistir cargas de viento, nieve, estáticas o de hielo.

Para la realización del ensayo se requieren los siguientes elementos:

- Un soporte de ensayo rígido que permita montar los módulos boca arriba o boca abajo. El soporte de ensayo debe permitir que el módulo se desvíe libremente durante la aplicación de la carga.


- Instrumentación para vigilar la continuidad eléctrica del módulo durante el

ensayo.

- Pesos apropiados o medios de presión que permitan aplicar la carga de forma gradual y progresiva.

Una vez se dispone de los elementos para el ensayo se puede proceder de la siguiente forma:

- Se equipa el módulo de tal forma que la continuidad eléctrica del circuito interno pueda vigilarse continuamente durante el ensayo.

- Se monta el módulo en una estructura rígida usando el método prescrito por el fabricante (si existieran diferentes posibilidades se usaría la pero de ellas, es decir, aquella para la que la distancia entre los puntos de fijación sea mayor).

- Se aplica gradualmente una carga correspondiente a 2400 Pa en la superficie frontal repartida uniformemente. Dicha carga se puede aplicar reumáticamente o por medio de pesos que cubran la totalidad de la superficie. En el caso de utilizar pesos, el módulo debe montarse horizontalmente. Se mantiene la carga durante una hora.

- Se aplica el mismo procedimiento sobre la superficie posterior del módulo.

- Se repiten los últimos dos pasos hasta un total de 3 ciclos.

Los 2400 Pa a los que se hace referencia corresponden a una presión de viento de 130 Km/h (aproximadamente ±800 Pa) con un factor de seguridad de 3 para vientos fuertes. Si el módulo debe cualificarse para resistir acumulaciones pesadas de nieve y hielo, la carga aplicada a la cara frontal del módulo durante el último ciclo de este ensayo se incrementa de 2400 Pa a 5400 Pa.

Este tercer ciclo es un añadido con respecto a la norma anterior cuyo principal objetivo es clarificar el ensayo opcional con una mayor carga de nieve ya que se habían detectado fallos en módulos ocurridos durante el tercer ciclo que es requerido por el ensayo en carga mecánica de ASTM (American Section of the International Association for Testing Materials).

De igual forma que para el ensayo de robustez de terminales, una vez finalizado el ensayo de carga mecánica se deben repetir los siguientes ensayos:

- Inspección visual.

- Determinación de la potencia máxima.

- Ensayo de aislamiento.

Para considerar que el módulo fotovoltaico ha superado el control de carga mecánica se deben cumplir los siguientes requisitos:


- No se debe producir ningún fallo de circuito abierto intermitente durante el

ensayo.

- No debe haber evidencia de defectos visuales importantes.

- La degradación de la potencia máxima de salida no debe exceder el 5% del valor medido antes del ensayo.


1.1.3 Ensayo de granizo (ensayo 10.17 según norma).

El objeto del ensayo es verificar que el módulo es capaz de resistir el impacto del granizo.


- Moldes de material adecuado para moldear bolas de hielo del diámetro requerido. El diámetro normalizado deber ser 25 mm, pero para ambientes especiales puede especificarse cualquier diámetro listado en la tabla siguiente:

Diámetro (mm) Masa (g) Velocidad de ensayo (m/s)

12.5 0.94 16.0

15 1.63 17.8

25 7.53 23.0

35 20.7 27.2

45 43.9 30.7

55 80.2 33.9

65 132.0 36.7

75 203.0 39.5

- Un congelador controlado a -10 ºC ± 5 ºC.

- Un recipiente de almacenaje para conservar las bolas de hielo a la temperatura de -4 ºC ± 2 ºC.

- Un lanzador capaz de propulsar una bola de hielo a la velocidad especificada, dentro del ±5%, de forma que golpee el módulo en el lugar de impacto especificado. La trayectoria de la bola de hielo desde el lanzador hasta el módulo puede ser horizontal, vertical o cualquier ángulo intermedio, siempre que se cumplan las condiciones de ensayo requeridas.


- Un soporte rígido para sujetar el módulo de ensayo por el método prescrito

por el fabricante, con la superficie de impacto perpendicular a la trayectoria de la bola proyectada.

- Una balanza para determinar la masa de una bola de hielo con una precisión de ±2%.

- Un instrumento para medir la velocidad de la bola de hielo con una precisión de ±2%. El sensor de velocidad no deber estar a más de 1 metro de la superficie del módulo.

La figura siguiente muestra en forma de esquema un aparato adecuado que comprende un lanzador neumático horizontal, un soporte vertical de módulo y un medidor de velocidad que mide electrónicamente el tiempo que tarda la bola de hielo en atravesar la distancia entre dos haces de luz. Éste es sólo un ejemplo, ya que se han utilizado con éxito otros aparatos incluyendo los lanzadores con honda y los dispositivos de resorte.

Una vez se dispone de los elementos para el ensayo se puede proceder de la siguiente forma:

a) Utilizando los moldes y el congelador, se hacen suficientes bolas de hielo del tamaño requerido para el ensayo, incluyendo algunas para los ajustes preliminares del lanzador.


b) Se examina cada una de ellas revisando fisuras, tamaño y masa. Una bola

aceptable debe cumplir los siguientes criterios:

i. No tener fisuras visibles a simple vista.

ii. Su diámetro debe estar dentro del ±5% requerido.

iii. Su masa debe estar dentro del ±5% del valor nominal apropiado según la tabla de tamaños, masas y velocidades.

c) Se sitúan las bolas en el contenedor de almacenaje y se dejan ahí durante al menos 1 hora antes de su uso.

d) Se verifica que todas las superficies del lanzador susceptibles de entrar en contacto con las bola de hielo se encuentran próximas a la temperatura ambiente.

e) Se efectúan disparos de prueba a un objeto simulado, según le punto g abajo descrito, y se ajusta el lanzador hasta que la velocidad de la bola de hielo, medida con un sensor de velocidad en la posición prescrita, esté dentro del ±5% del valor apropiado de la velocidad del ensayo de granizo.

f) Se instala el módulo a temperatura ambiente en la estructura de soporte recomendada, con la superficie de impacto normal a la trayectoria de la bola de hielo.

g) Se toma una bola de hielo del contenedor de almacenaje y se sitúa en el lanzador. Se apunta al primer punto de impacto especificado en la tabla siguiente y se dispara. El tiempo transcurrido entre la extracción de la bola de hielo del contenedor y el impacto sobre el módulo no debe sobrepasar los 60 segundos.

Disparo Nº Localización

1 Una esquina de la ventana del módulo, a no más de 50 mm del marco

2 Un borde del módulo, a no más de 12 mm del marco

3, 4 Sobre los bordes de las células, cerca de una unión eléctrica

5, 6 Sobre puntos de mínimo espaciado entre células

7, 8 Sobre la ventana del módulo, a no más de 12 mm de uno de los puntos en los que se fija el módulo a la estructura soporte

9, 10 Sobre la ventana del módulo, en los puntos más alejados de los puntos seleccionados anteriormente

11 Cualquier punto que pueda resultar especialmente vulnerable al impacto de granizo


h) Se inspecciona el módulo en el área de impacto en busca de signos de daño

y se toma nota de cualquier efecto visible del impacto. Son aceptables errores de hasta 10 mm respecto a la posición especificada.

i) Si el módulo no ha resultado dañado se repiten los puntos g y h para cada una de las localizaciones de impacto de la tabla del punto g, según se ilustra en la siguiente figura:

En la siguiente foto se puede apreciar un montaje real para la realización de un ensayo de granizo:


De igual forma que anteriormente, una vez finalizado el ensayo de granizo se deben repetir los siguientes ensayos:


- Determinación de la potencia máxima.


Para considerar que el módulo fotovoltaico ha superado el control de granizo se deben cumplir los siguientes requisitos:

- No debe haber evidencia de defectos visuales importantes.

- La degradación de la potencia de salida máxima no debe exceder el 5% del valor medido antes del ensayo.


1.1.4 Ensayo de impacto.

El objeto del ensayo es estimar la susceptibilidad de un módulo a sufrir daños por un impacto accidental.


- Bola de acero templazo de dureza Rockwell al menos de R62 y diámetro entre 40 y 41 mm.

Previamente a la realización de este ensayo se debe cumplir los siguientes requisitos:


- Característica I-V en las condiciones estándar de medida.


Una vez se cumplen las condiciones anteriores y se dispone de los elementos para el ensayo se puede proceder de la siguiente forma:

a) Montar el módulo verticalmente frente al péndulo, usando el método de montaje descrito por el fabricante del módulo.

b) Manteniendo el hilo tensado, elevar la bola y dejarla caer sobre el centro de la cara activa del módulo desde una altura “h” de 1 metro medida verticalmente entre la bola y el punto de impacto, según el siguiente esquema:


c) Inspeccionar el módulo en el área del impacto observando si hay signos de rotura de células o de la superficie del módulo.

d) Repetir los pasos b y c sobre cada esquina del módulo, a 5 cm del borde.

De igual forma que anteriormente, una vez finalizado el ensayo de granizo se deben repetir los siguientes ensayos:


- Determinación de la característica I-V en las condiciones estándar de medida.


Para considerar que el módulo fotovoltaico ha superado el control de impacto se deben cumplir los siguientes requisitos:

- Ausencia de defectos visuales importantes.

- La disminución de los parámetros de comportamiento eléctrico no superará el 5% de los valores iniciales.

- El ensayo de aislamiento cumplirá las mismas condiciones que antes del ensayo.


1.1.5 Ensayo de Resistencia a la formación de puntos calientes (ensayo 10.9 según norma).

El objeto de este ensayo es determinar la capacidad del módulo para resistir los efectos de calentamiento por la existencia de puntos calientes, como por ejemplo una soldadura fundida o el deterioro del encapsulado. Este defecto podrían provocarlo células agrietadas o desacopladas, fallos de interconexión, sombreado parcial o suciedad superficial.

El efecto de punto caliente se produce en un módulo cuando su intensidad de corriente de operación excede la intensidad de cortocircuito reducida de una de sus células (o de un grupo de sus células) sombreada(s) o defectuosa(s). Cuando se produce esta condición, la célula (o grupo de células afectadas) es forzada(o) a trabajar en polarización inversa y debe disipar potencia, lo que puede causar un sobrecalentamiento.

La figura siguiente ilustra el efecto de punto caliente en un módulo constituido por una rama de células en serie, una de las cuales, la célula Y, está parcialmente sombreada. La cantidad de potencia disipada en Y es igual al producto de la intensidad de corriente del módulo por la tensión inversa creada a lo largo de Y. Para cualquier nivel de irradiancia, la potencia máxima se disipa en la condición de cortocircuito, cuando la tensión inversa en Y es igual a la tensión generada por las restantes (s − 1) células en el módulo. Esto se representa en la figura mediante el rectángulo rayado, construido en la intersección de la característica I-V inversa de Y con la proyección de la característica I-V directa de las restantes (s − 1) células.


Debido a que las características inversas pueden variar considerablemente de una célula a otra, es necesario clasificar las células en limitadas por tensión (tipo A), o limitadas por intensidad (tipo B), según corte la curva característica I-V la zona límite de ensayo mostrada en la figura siguiente:

La primera figura se aplica a las células de tipo A. Ilustra que la máxima disipación en una célula defectuosa o sombreada ocurre cuando su característica inversa intersecta la proyección de la característica de las (s − 1) células restantes en el punto de máxima potencia.

En contraste, la figura siguiente muestra que la máxima disipación en una célula tipo B ocurre cuando se sombrea totalmente. Pero conviene notar que, en este caso, la potencia disipada puede ser una fracción de la potencia total del módulo.


Las células solares en un módulo FV están conectadas según una de las siguientes formas:

Caso S: conexión en serie de s células en una única rama.

Caso SP: conexión serie-paralelo, es decir, conexión en paralelo de p ramas, cada una con s células en serie.

Caso SPS: conexión serie-paralelo-serie, es decir, una conexión serie de b bloques, donde cada bloque consiste en una conexión paralela de p ramas, cada una con s células en serie.


Los diodos de derivación, si los hubiere, limitan la tensión inversa de las células que abarcan y de esta forma definen la parte del circuito a ensayar. La máxima disipación de potencia interna ocurre con el módulo cortocircuitado.

Téngase en cuenta que la máxima disipación de potencia interna del diodo ocurre cuando el elemento de circuito protegido por el diodo de derivación está cortocircuitado. Normalmente esto se efectúa cortocircuitando el módulo entero. Si el módulo no tiene diodos de derivación, se deben consultar las instrucciones del fabricante para ver si se recomienda un número máximo de módulos en serie antes de conectar los diodos de derivación. Si el máximo número de módulos en serie es mayor que uno, los ensayos siguientes en esta sección deberían realizarse con ese número de módulos en serie. Si este número es alto, una fuente de alimentación de corriente constante puede sustituir todos los módulos excepto el de ensayo. En este caso, la intensidad de la fuente de alimentación debería fijarse a IMP durante las 5 h de exposición.


Para la realización del ensayo es necesario disponer de los siguientes elementos:

a) Fuente de radiación 1. Simulador solar continuo o luz solar natural capaces de proporcionar una irradiancia no inferior a 700 W*m-2, con una no uniformidad no superior a ± 2% y una estabilidad temporal de ± 5%.

b) Fuente de radiación 2. Simulador solar de clase C (o mejor) o luz solar natural con una irradiancia de 1000 W*m-2 ± 10%.

c) Trazador de curvas I-V de módulos.

d) Conjunto de cubiertas opacas para el sombreado de las células de ensayo en incrementos del 5%.

e) Un detector de temperatura adecuado.

Previamente a la realización de este ensayo se deben instalar todos los dispositivos de protección contra la formación de puntos calientes recomendados por el fabricante. El procedimiento a seguir depende del tipo de módulo

Caso S

a) Se expone el módulo sin sombrear a la fuente de radiación 1, a una irradiancia no inferior a 700 W*m-2. Se mide la característica I-V y se determina la intensidad en el punto de máxima potencia, IMP.

b) Se cortocircuita el módulo y se selecciona una célula por uno de los siguientes métodos:

i. Con el módulo expuesto a la fuente de radiación 1, a una irradiancia estable no inferior a 700 W*m-2, se determina la célula más caliente utilizando un detector de temperatura adecuado. [Se recomienda una cámara de infrarrojos (IR)].

ii. Bajo la irradiancia especificada en el punto a), se sombrean completamente todas las células, de una en una, y se selecciona aquella o una de aquellas que ocasione el mayor descenso de la intensidad de cortocircuito cuando es sombreada. Durante este proceso no debe cambiar la irradiancia en más de ± 5%.

c) Bajo la misma irradiancia utilizada en el punto a) (± 3%), se sombrea completamente la célula seleccionada y se comprueba que la intensidad de cortocircuito (ISC) del módulo es inferior a la intensidad en el punto de máxima potencia (IMP) del módulo determinada en el punto a). Si esta condición no se cumple, la condición de máxima disipación de potencia con una sola célula no puede establecerse. En este caso, se procede con la célula seleccionada completamente sombreada, omitiendo el punto d).


d) Se reduce gradualmente el área sombreada de la célula seleccionada hasta

que la ISC del módulo coincida lo más posible con la IMP. En este estado, se disipa la potencia máxima con la célula seleccionada.

e) Se expone el módulo a la fuente de radiación 2. Se anota el valor de ISC y se mantiene el módulo en el estado de máxima disipación de potencia, reajustando la sombra, si fuera necesario, para mantener ISC en el valor especificado. Bajo estas condiciones, la temperatura del módulo debería ser de 50 ºC ± 10 ºC.

f) Se mantiene esta situación durante un tiempo de exposición total de 5 h.

Caso SP

a) Se expone el módulo sin sombrear a la fuente de radiación 1 a una irradiancia no inferior a 700 W*m-2. Se mide la característica I-V y se determina ISC (*), la intensidad de cortocircuito correspondiente al estado de máxima disipación de potencia por efecto de punto caliente, a partir de la siguiente ecuación, asumiendo que todas las ramas generan la misma intensidad de corriente:

ISC (*) = ISC * (p − 1) / p+( IMP / p)

donde

Isc es la intensidad de cortocircuito del módulo sin sombrear.

IMP es la intensidad de corriente a la potencia máxima del módulo sin sombrear.

p es el número de ramas en paralelo del módulo.

b) Se cortocircuita el módulo y se selecciona una célula por uno de los siguientes métodos:

i. con el módulo expuesto a la fuente de radiación 1, a una irradiancia estable no inferior a 700 W*m-2, se determina la célula más caliente utilizando un detector de temperatura adecuado.

ii. bajo la irradiancia especificada en el punto a), se sombrean completamente todas las células, de una en una, y se selecciona aquella o una de aquellas que ocasiona el mayor descenso de la intensidad de cortocircuito cuando es sombreada. Durante este proceso no debe cambiar la irradiancia en más de ± 5%.

c) Bajo la misma irradiancia utilizada en el punto a) (± 3%), se comprueba que, con la célula seleccionada completamente sombreada, la ISC del módulo es inferior a ISC (*), determinada en el punto a). Si esta condición no se cumple, la condición de máxima disipación de potencia con una sola célula no puede


establecerse. En este caso se procede con la célula seleccionada completamente sombreada, omitiendo el punto d).

d) Se reduce gradualmente el área sombreada de la célula seleccionada hasta que la ISC del módulo coincida lo más posible con ISC (*). En este estado, se disipa la potencia máxima con la célula seleccionada.

e) Se expone el módulo a la fuente de radiación 2. Se anota el valor de ISC y se mantiene el módulo en el estado de máxima disipación de potencia, reajustando la sombra, si fuera necesario, para mantener ISC en el valor especificado. Bajo estas condiciones, la temperatura del módulo debería ser de 50 ºC ± 10 ºC.

f) Se mantiene esta situación durante un tiempo de exposición total de 5 h.

Caso SPS

a) Se cortocircuita el módulo sin sombrear y se expone a la fuente de radiación 1 a una irradiancia estable no inferior a 700 W*m-2. Se escoge al azar al menos el 30% de las células del módulo, se sombrean completamente de una en una y se mide la temperatura a la que se estabilizan, usando un equipo de imagen térmica u otro medio apropiado.

b) Se sombrea completamente la célula más caliente detectada en el punto a).

c) Mientras se registra su temperatura, se reduce gradualmente el área sombreada y se determina la condición en la que se alcanza la máxima temperatura.

d) Se expone el módulo a la fuente de radiación 2 y se mantiene en la condición de sombreado establecida en el punto c). Bajo estas condiciones, la temperatura del módulo debería ser de 50 ºC ± 10 ºC.

e) Se mantiene esta situación durante un tiempo de exposición total de 5 h.

De igual forma que anteriormente, una vez finalizado el ensayo de resistencia a la formación de puntos calientes se deben repetir los siguientes ensayos:




Para considerar que el módulo fotovoltaico ha superado el control de resistencia a la formación de puntos calientes se deben cumplir los siguientes requisitos:


- Ausencia de defectos visuales importantes. Si hay evidencia de daños serios

pero no calificables como defectos visuales importantes, se repite el ensayo con 2 células adicionales. Si no hay daños visuales alrededor de ninguna de estas dos células, el tipo de módulo pasa el ensayo de punto caliente.

- La degradación de la potencia máxima de salida no debe exceder el 5% de los valores iniciales.


1.2.- Módulos Fotovoltaicos de Lámina Delgada.

Los ensayos para determinar la resistencia mecánica de la placa solar que se llevan a cabo en la actualidad son los siguientes:

- Ensayo de robustez de los terminales (UNE-EN 61646)

- Ensayo de torsión (UNE-EN 61646)

- Ensayo de carga mecánica (UNE-EN 61646)

- Ensayo de resistencia al granizo (UNE-EN 61646)

- Ensayo de impacto (UNE-EN 61721)

1.2.1 Ensayo de robustez de los terminales (ensayo 10.14 según norma).

El ensayo de robustez de terminales en módulos fotovoltaicos de lámina delgada es exactamente igual al de módulos de silicio cristalino con la única salvedad de que una vez finalizados los ensayos se llevan a cabo las siguientes pruebas:


- Determinación del funcionamiento en Condiciones Estándar de Medida (CEM), que consiste en la obtención de la característica I-V del módulo en las CEM de 25 ºC ± 2 ºC e irradiancia de 1000 W/m2.

Para considerar que el módulo fotovoltaico ha superado el control de robustez de terminales se deben cumplir los siguientes requisitos:

- No existir evidencia de daños mecánicos.

- La degradación de la potencia máxima de salida no debe superar el 5% del valor medido antes del ensayo.

1.2.2 Ensayo de torsión (ensayo 10.15 según norma).

El objeto del ensayo es detectar los defectos que puedan producirse en el módulo cuando es montado en una estructura imperfecta.


El procedimiento de ensayo es el siguiente:

a) Equipar el módulo de forma que la continuidad eléctrica del circuito interno y la resistencia de aislamiento del módulo puedan ser verificadas de forma continua durante el ensayo. La resistencia de aislamiento debe medirse según se escribe en el ensayo de aislamiento (10.3 de la norma), con la salvedad de que sólo uno de los terminales del módulo debe ser conectado al equipo de medida.

b) Mantener tres esquenas del módulo en el mismo plano.

c) Desplazar la cuarta esquina de dicho plano una distancia h tal que:

donde h es el desplazamiento medido perpendicularmente a la diagonal del módulo (correspondiente a un ángulo de deformación de 1.2º) L es la longitud del módulo

W es la anchura del módulo

Téngase en cuenta que el módulo no debe estar en funcionamiento durante el ensayo.

Una vez finalizado el ensayo de torsión se deben repetir los siguientes ensayos:



Para considerar que el módulo fotovoltaico ha superado el control de torsión se deben cumplir los siguientes requisitos:

- No debe producirse ningún circuito abierto intermitente o fallo de puesta a tierra durante el ensayo.

- Ausencia de defectos visuales importantes.

- La degradación de la potencia máxima de salida con respecto al valor medido antes del ensayo, a CEM, no debe ser superior al 5% del valor inicial.

1.2.3 Ensayo de carga mecánica (ensayo 10.16 según norma).

El ensayo de carga mecánica en módulos fotovoltaicos de lámina delgada es exactamente igual al de módulos de silicio cristalino con la única salvedad de que


en vez de pesos repartidos uniformemente por la superficie se hace referencia a una bolsa de agua que cubra la superficie entera.

1.2.4 Ensayo de resistencia al granizo (ensayo 10.17 según norma).

El ensayo de resistencia al granizo en módulos fotovoltaicos de lámina delgada es exactamente igual al de módulos de silicio cristalino con una pequeña variación en la localización de los puntos: Disparo Nº Localización 1 Una esquina de la ventana del módulo, a no más de 50 mm del marco 2 Un borde del módulo, a no más de 12 mm del marco 3, 4 Sobre los bordes de las células, cerca de una unión eléctrica 5, 6 Sobre el módulo, a no más de 12 mm de uno de los puntos en los que se

fija el módulo a la estructura soporte 7, 8 Sobre los espacios mínimos entre células 9, 10 Sobre la ventana del módulo, en los puntos más alejados de los puntos

seleccionados anteriormente 11 Cualquier punto que pueda resultar especialmente vulnerable al impacto

de granizo Los puntos anteriormente referidos pueden apreciarse en la siguiente figura:

1.2.5 Ensayo de impacto.

El ensayo de impacto en módulos fotovoltaicos de lámina delgada es exactamente igual al de módulos de silicio cristalino.

1.2.6 Ensayo de resistencia a la formación de puntos calientes.

El ensayo de resistencia a la formación de puntos calientes en módulos fotovoltaicos de lámina delgada es exactamente igual al de módulos de silicio cristalino pero con las siguientes diferencias:


Caso S

e) Exponer el módulo a la fuente de radiación 2. Anotar el valor de ISC y mantener el módulo en la condición de máxima disipación de potencia, reajustando la sombra si es necesario, para mantener la ISC al nivel especificado.

f) Después de 1 h, retirar el módulo de la fuente de luz y verificar que la ISC no es superior al 10% de IMP.

g) Después de 30 min, restablecer la irradiancia de 1 000 W*m–2.

h) Repetir los puntos e), f) y g) un total de cinco veces.

Caso SP

e) Exponer el módulo a la fuente de radiación 2. Anotar el valor de ISC y mantener el módulo en la condición de máxima disipación de potencia, reajustando el sombreado si es necesario, para mantener la ISC al nivel indicado.

f) Después de 1 h, retirar el módulo de la fuente de luz y verificar que la ISC no es superior a un 10% de IMP.

g) Después de 30 min, restablecer la irradiancia de 1 000 W*m–2.

h) Repetir los puntos e), f) y g) un total de cinco veces.

Caso SPS

d) Exponer el módulo a la fuente de radiación 2 y mantenerlo en la condición de sombreado determinada en el punto c).

e) Después de 1 h, retirar el módulo de la fuente de luz.

f) Después de 30 min, restablecer la irradiancia de 1 000 W*m–2.

g) Repetir los puntos d), e) y f) un total de cinco veces.

Para considerar que el módulo fotovoltaico ha superado el control de impacto se deben cumplir los siguientes requisitos:

- Ausencia de defectos visuales importantes

- La degradación de la potencia máxima de salida no debe exceder el 5% de los valores iniciales.



10.8.- ENSAYO DE EXPOSICIÓN EN EXTERIOR.

Módulos fotovoltaicos de Si cristalino

10.8.1 Objeto.

El objeto de este ensayo es realizar una evaluación preliminar de la capacidad

del módulo a soportar la exposición a las condiciones exteriores y detectar los

efectos de degradación sinérgica que no puedan detectarse mediante los

ensayos de laboratorio.

10.8.2 Aparatos

a) Dispositivo capaz de medir la irradiación solar, con una incertidumbre de

menos de ±5%.

b) Medios para montar el módulo, según recomienda el fabricante, en el mismo

plano que el dispositivo de referencia.

c) Una carga dimensionada de forma que en CEM el módulo opere cerca del

punto de máxima potencia.

10.8.3 Procedimiento

a) Se fija la carga al módulo y se monta éste en el exterior, siguiendo las

recomendaciones del fabricante y en el mismo plano que el medidor de

irradiación. Se deben instalar antes de la realización de los ensayos todos los

dispositivos de protección del efecto de punto caliente recomendados por el

fabricante.

b) Se expone el módulo a una irradiación acumulada de 60 kWh⋅ m-2, medida

con el dispositivo de medida de irradiación, bajo las condiciones conformes a

ambientes exteriores (conformes a los climas moderados al aire libre).

10.8.4 Mediciones finales.

Se repiten los ensayos de los apartados 10.1, 10.2 y 10.3.

10.8.5 Requisitos.


− no debe haber evidencia de defectos visuales importantes.

− la degradación de la potencia de salida máxima no debe exceder el 5% del

valor medido antes del ensayo;

− la resistencia de aislamiento debe cumplir los mismos requisitos que para las

mediciones iniciales.

Módulos fotovoltaicos de lámina delgada.

10.8.1 Objeto.

Idem Módulos fotovoltaicos de Si cristalino.

10.8.2 Aparatos.

Idem Módulos fotovoltaicos de Si cristalino, con la diferencia que el monitor de

irradiación solar, la precisión puede ser de ± 10%.




Idem Módulos fotovoltaicos de Si cristalino

10.8.5 Requisitos.

Idem Módulos fotovoltaicos de Si cristalino .


10.11 ENSAYO CICLOS TÉRMICOS.


10.11.1 Objeto.

Determinar la capacidad del módulo a resistir desequilibrios térmicos, fatigas u

otras tensiones causadas por repetidos cambios de temperatura.

10.11.2 Aparatos

a) Cámara climática con control automático de temperatura, medios para hacer

circular el aire en su interior, y medios para minimizar la condensación sobre el

módulo durante el ensayo, capaces de someter a uno o más módulos al ciclo

térmico de la figura 11.

b) Medios para el montaje o la sujeción del(de los) módulo(s) en la cámara que

permitan la libre circulación del aire circundante. Su conducción térmica debe

ser baja, de forma que, a efectos prácticos, el(los) módulo(s) esté(n) aislado(s)

térmicamente.

c) Medios para medir y registrar la temperatura del(de los) módulo(s) con una

precisión de ± 1 ºC. Los sensores de temperatura deben estar fijados a la parte

frontal o posterior del módulo, cerca de su punto medio. Si se ensaya más

de un módulo simultáneamente, será suficiente registrar la temperatura de una

muestra representativa.

d) Medios para aplicar una intensidad de corriente igual a la intensidad de

potencia pico en CEM del(de los) módulo(s) bajo ensayo.

e) Medios para vigilar la corriente a través de cada módulo durante el ensayo.


a) Se instala el(los) módulo(s) a temperatura ambiente en la cámara.

b) Se conecta el equipo de monitorización de la temperatura al(a los)

sensor(es). Se conecta cada módulo con la fuente de intensidad apropiada,


conectando el terminal positivo del módulo al terminal positivo de la fuente y el

segundo terminal en consecuencia. Durante el ensayo de 200 ciclos térmicos,

se fija la intensidad a la intensidad de corriente a la potencia pico medida en

CEM, con tolerancia de ± 2%. La corriente debe mantenerse sólo si la

temperatura supera los 25 ºC. Durante el ensayo de 50 ciclos térmicos no se

requiere ningún flujo de corriente.

c) Se cierra la cámara y se somete al(a los) módulo(s) al ciclado entre

temperaturas del módulo de .40 ºC ± 2 ºC y +85 ºC ± 2 ºC, según el perfil mostrado

en la figura 11. El ritmo de variación de la temperatura entre los extremos bajo y alto no

debe superar 100 ºC/h, y la temperatura del módulo debe permanecer estable en

cada extremo durante un tiempo de al menos 10 min. La duración del ciclo no debe

superar las 6 h, a no ser que el módulo tenga una capacidad de calor tan alta que se

requiera un ciclo más largo. d) Durante el ensayo, se registra la temperatura del módulo

y se vigila la corriente a través del(de los) módulo(s).


Después de un tiempo de recuperación de al menos 1 h, se repiten los ensayos

de los apartados 10.1, 10.2 y 10.3.


10.11.5 Requisitos.

− no debe producirse interrupción de la corriente durante el ensayo;

− no debe haber evidencia de defectos visuales importantes, según se definen

en el capítulo 7;

− la degradación de la potencia máxima de salida no debe superar el 5% del





10.11.1 Objeto.


Nota: Antes de realizar el ensayo se realizará el ensayo de recocido como se

indica en la figura 1. La "medida de curva I-V antes" es aquella medida que se

realiza después del recocido. Se cuidará de no exponer el módulo a la luz

antes de realizar la medida final de la curva I-V.

10.11.2 Aparatos.






10.11.5 Requisitos.



10.12 ENSAYO DE HUMEDAD-CONGELACIÓN


10.12.1 Objeto.

El objeto de este ensayo es determinar la capacidad del módulo a resistir los

efectos de altas temperaturas y humedad seguidas de temperaturas bajo cero.

Este ensayo no es de choque térmico.

10.12.2 Aparatos

a) Cámara climática con control automático de temperatura y humedad, capaz

de someter uno o más módulos al ciclo de humedad-congelación especificado

en la figura 12.

b) Medios para montar o sujetar el(los) módulo(s) en la cámara, de forma que

se permita la libre circulación del aire circundante, Su conducción térmica debe

ser baja, de forma que, a efectos prácticos, el(los) módulo(s) esté(n) aislado(s)

térmicamente.

c) Medios para medir y registrar la temperatura del(de los) módulo(s) con una

precisión de ± 1 ºC. (Es suficiente registrar la temperatura de una muestra

significativa, si más de un módulo es ensayado simultáneamente).

d) Medios para vigilar la continuidad del circuito interno de cada módulo, durante

el ensayo.


a) Se coloca un sensor adecuado de temperatura a la superficie frontal o posterior

del (de los) módulo(s) cerca del punto medio.

b) Se instala el(los) módulo(s) a temperatura ambiente en la cámara climática.

c) Se conecta el equipo de monitorización de la temperatura al(a los)

sensor(es) de temperatura.


d) Después de cerrar la cámara, se somete al(a los) módulo(s) a 10 ciclos

completos según el perfil mostrado en la figura 12. Las temperaturas máxima y

mínima deben encontrarse dentro de ± 2 ºC de los valores especificados y la

humedad relativa debe mantenerse dentro del ± 5% de los valores

especificados, para todas las temperaturas superiores a la temperatura

ambiente.

e) Durante todo el ensayo, se registra la temperatura del módulo.


Después de un tiempo de recuperación de entre 2 h y 4 h, se repite el ensayo

del apartado 10.3. Se repiten los ensayos de los apartados 10.1 y 10.2.

10.12.5 Requisitos.


− la degradación de la potencia máxima de salida no debe superar el 5% del






10.12.1 Objeto.


NOTA: Antes de realizar el ensayo, el módulo se recocerá y se someterá al

ensayo de ciclos térmicos como se indican en la figura 1. "La curva I-V medida

antes" es aquella medida tomada después del ensayo de ciclos térmicos. Se

cuidará de no exponer el módulo a la luz antes de la medida de la curva I-V

final.

Existen dos métodos alternativos: con una cámara y con dos cámaras.

MÉTODO UNA CÁMARA:

10.12.2 Aparatos.






10.12.5 Requisitos.


MÉTODO DOS CÁMARAS.

10.12.2 Aparatos.

a) Una cámara climática (cámara A), con control automático de temperatura y

humedad, capaz de calentar uno o más módulos desde la temperatura ambiente

hasta 85 ºC a una humedad relativa de hasta un 85%.

b) Una segunda cámara climática (cámara B), con control automático de

temperatura, capaz de enfriar el(los) módulo( s) desde la temperatura ambiente


hasta -40 ºC. El punto de rocío de esta cámara debe ser el especificado para el

método con una cámara.

c) Instrumentación para controlar la temperatura del módulo, la continuidad y el

aislamiento, según se requiere en el método con una cámara.


a) Situar un sensor de temperatura adecuado a la superficie frontal o posterior

del(de los) módulo(s) cerca del punto central.

b) Asegurar que el aire dentro de las cámaras A y B está a temperatura ambiente

y hay una humedad relativa del 85% ± 5%.

c) Instalar el(los) módulo(s) a temperatura ambiente en la cámara A con un

ángulo no inferior a 5° con respecto a la horizontal. Si el marco es un mal

conductor eléctrico, montar el módulo sobre un marco metálico, simulando una

estructura soporte abierta.

d) Conectar el equipo de monitorización de la temperatura a los sensores de

temperatura. Conectar la instrumentación de control de la continuidad eléctrica

a los terminales del módulo. Conectar el monitor de aislamiento entre un

terminal y el marco o estructura soporte.

e) Después de cerrar la cámara, someter al módulo(s) a la primera parte del

diagrama de la figura 12, comenzando y terminando a temperatura ambiente.

La temperatura máxima debe estar a ± 2 ºC del nivel especificado y la humedad

relativa debe mantenerse a 85% ± 5% a lo largo de esta parte del ciclo.

f) Con el(los) módulo(s) a temperatura ambiente, transferirlo tan rápido como

sea posible a la cámara B, montado, como anteriormente, con un ángulo no

inferior a 5° respecto a la horizontal y conectándolo de nuevo a la instrumentación

de control de temperatura, continuidad eléctrica y aislamiento.

g) Después de cerrar la cámara, someter al módulo(s) a la segunda parte del

diagrama de la figura 12, comenzando y finalizando a temperatura ambiente.

La temperatura mínima debe estar a ± 2 ºC del nivel indicado.


h) Repetir los puntos b) hasta g) inclusive hasta un total de 10 ciclos completos.

Durante todo el ensayo, registrar la temperatura del módulo y controlar el(los)

módulo(s) para detectar cualquier circuito abierto o fallo en la puesta a tierra

que pueda producirse durante la exposición.



10.12.5 Requisitos.



10.13 ENSAYO DE CALOR HÚMEDO


10.13.1 Objeto.

Determinar la capacidad del módulo a resistir los efectos a largo plazo de la

penetración de humedad.

10.13.2 Procedimiento.

En ensayo debe realizarse de acuerdo con la Norma IEC 60068-2-78 con las

condiciones siguientes:

a) Preacondicionamiento

El(Los) módulo(s), estando a temperatura ambiente, debe(n)

introducirse en la cámara sin preacondicionamiento.

b) Condiciones rigurosas

Son aplicables las siguientes condiciones rigurosas:

• Temperatura de ensayo: 85 ºC ± 2 ºC

• Humedad relativa: 85% ± 5%

• Duración del ensayo: 1 000 h.


Después de un tiempo de recuperación de entre 2 h y 4 h, se repiten los ensayos

de los apartados 10.3 y 10.15. Se repiten los ensayos de los apartados 10.1 y 10.2.

10.13.4 Requisitos.


− la degradación de la potencia máxima de salida no debe exceder el 5% del



− el ensayo de aislamiento y el de corriente de fugas del módulo mojado deben

cumplir los mismos requisitos que para las mediciones iniciales.


10.13.1 Objeto.



a) Preacondicionamiento.

Antes de realizar el ensayo al módulo será recocido. La "medida de la curva I-V

antes" es la que se mide después del recocido. Se cuidará de no exponer el

módulo a la luz antes de la medida final de la curva I-V. El o los módulos,

estando a la temperatura ambiente, deben ser introducidos en la cámara.

b) Severidades

Son aplicables las siguientes severidades:

Temperatura de ensayo: 85 ºC ± 2 ºC

Humedad relativa: 85% ± 5%

Duración del ensayo: 1 000 h

c) Recuperación

El(los) módulo(s) debe someterse a un tiempo de recuperación comprendido

entre 2 h y 4 h.



10.13.4 Requisitos.



10.15 ENSAYO DE CORRIENTE DE FUGAS DEL MÓDULO MOJADO.


10.15.1 Objeto.

Evaluar el aislamiento del módulo en operación estando mojado y verificar que la

humedad de la lluvia, niebla, rocío o nieve derretida no entra en las partes activas

del circuito del módulo, donde podría causar corrosión, una derivación a masa o

un riesgo para la seguridad.

10.15.2 Aparatos

a) Cubeta superficial o depósito de tamaño suficiente que permita colocar el

módulo con marco dentro de la solución, en posición plana y horizontal. Debe

contener una solución acuosa de agente humectante que cumpla los requisitos

siguientes:

Resistividad: 3 500 Ω⋅ cm o inferior

Tensión superficial: 0,03 N⋅ m-1 o inferior

Temperatura: 22 ºC ± 3 ºC

La profundidad de la solución debe ser suficiente para cubrir todas las

superficies, a excepción de las entradas de las cajas de conexiones que no

estén diseñadas para ser sumergidas.

b) Equipo de pulverización conteniendo la misma solución.

c) Fuente de tensión a corriente continua con limitación de corriente, capaz de

aplicar 500 V o la tensión máxima del sistema asignada para el módulo,

considerando aquella que sea mayor.

d) Instrumento para medición de la resistencia de aislamiento.



Todas las conexiones deben ser representativas de la instalación real de cableado

recomendada y deben tomarse las precauciones necesarias para asegurar que

las corrientes de fuga no provienen del cableado de la instrumentación fijado

al módulo.

a) Se sumerge el módulo en el depósito de la disolución requerida hasta una

profundidad suficiente para cubrir todas las superficies, excepto las entradas de

las cajas de conexión no diseñadas para ser sumergidas. Debe pulverizarse la

solución sobre la totalidad de cada entrada de cable. Si el módulo está equipado

con un conector de acoplamiento, éste debería sumergirse durante el ensayo.

b) Se conectan los terminales de salida del módulo, puestos en cortocircuito, al

terminal positivo del equipo de ensayo. Se conecta la solución líquida de ensayo

al terminal negativo del equipo de medida, usando un conductor metálico

apropiado.

c) Se aumenta la tensión aplicada por el equipo de ensayo a un ritmo que no

exceda 500 V⋅ s-1 hasta 500 V o la tensión máxima del sistema para el módulo,

considerando aquella que sea más elevada. Se mantiene la tensión a este

valor durante 2 min. A continuación se determina la resistencia de aislamiento.

d) Se reduce la tensión aplicada hasta cero y se cortocircuitan los terminales

del equipo de medida para descargar la tensión producida en el módulo.

10.15.4 Requisitos.

− Para módulos con un área inferior a 0,1 m² la resistencia de aislamiento no

debe ser inferior a 400 MΩ.

− Para módulos con un área superior a 0,1 m² el producto de la resistencia de

aislamiento medida por el área del módulo no debe ser inferior a 40 MΩ⋅ m².


10.20 ENSAYO DE CORRIENTE DE FUGAS DEL MÓDULO MOJADO.


10.20.1 Objeto.


Hay dos métodos para realizar este ensayo :

a) método de inmersión del borde;

b) método de inmersión.

10.20.2 Aparatos.

a).Un canal o tanque con una disolución de agua y un agente humectante que

cumpla las siguientes condiciones:

o resistividad : 3 500 W × cm o menor

o tensión superficial: 3 Nm–2 o menor

o temperatura : 22 ºC ± 3 ºC

– Método de inmersión del borde: La longitud y profundidad del canal con

la disolución de agua serán suficientes para poder sumergir cada borde del

módulo por encima del nivel de la unión entre la placa del módulo y el

marco. Se configurará el canal con un soporte seguro para el módulo.

– Método de inmersión: Un tanque poco profundo de tamaño suficiente

para que puede colocarse el módulo completo en posición horizontal,

plano. La altura de la disolución será tal que cubra toda la superficie del

módulo excepto las entradas de las cajas de conexiones que no estén

protegidas contra la inmersión.

b) Equipo de pulverización con la misma disolución.

c) Fuente de alimentación de cc, con limitador de corriente, capaz de aplicar

500 V.


d) Instrumento para medir la corriente de fugas.

e) Si el módulo no tiene un marco conductor eléctrico será necesario una malla,

lámina o estructura que sea conductor eléctrico.

MÉTODO DE INMERSIÓN DEL BORDE:


Todas las conexiones serán representativas del cableado recomendado para la

instalación en campo y se tomarán las precauciones que aseguren que las

corrientes de fuga son únicamente debidas a las fugas entre las células y el

marco y no a fugas entre cables y marco.

a) Si es necesario colocar la malla, lámina o estructura conductora rodeando

todos los bordes del módulo.

b) Sumergir uno de los bordes del módulo en el canal durante 30 s, sin sumergir

los terminales ni la caja de conexiones. Usando el equipo pulverizador mojar todas

las zonas con cables, cajas de conexión o puntos de conexionados. Mantener esta

condición de mojado pulverizando continuamente estas áreas durante los 30 s del

período de inmersión del borde.

c) Cortocircuitar los terminales del módulo y conectarlos al terminal positivo del

equipo de ensayo. Conectar todas las partes metálicas expuestas del módulo y el

marco conductor la malla, lámina o estructura metálica conductora al borne de

tierra y al terminal negativo del equipo de ensayo.

d) Aumentar la tensión aplicada por el equipo de ensayo a una velocidad inferior a

500 V × s–1 hasta 500 V. Mantener esta tensión durante 2 min. Medir entonces la

corriente de fuga.

e) Reducir a cero la tensión aplicada y cortocircuitar los terminales del equipo

de ensayo, durante 2 min, manteniendo conectado el módulo.

f) Repetir los puntos b) a e) para el resto de los bordes del módulo.


10.20.4 Requisitos.

– No se apreciarán disrupciones ni arcos eléctricos en la superficie durante los

puntos 10.20.3 d) y 10.20.4 c).

– La corriente de fugas será inferior a 10 µA incrementada en 5 µA por metro

cuadrado de área del módulo. Para el método de inmersión del borde, la suma

de las corrientes de fuga de todos los bordes no excederá este requisito.

MÉTODO DE INMERSIÓN:



10.20.4 Requisitos.



tipos de ensayos utilizados en los paneles ... master sih007/transparencies...tipos de ensayos...

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