EN 61215-2 Módulos Fotovoltaicos Terrestres (PV) - Procedimentos de Teste

A norma europeia "EN 61215-2 Módulos fotovoltaicos terrestres (FV) - Qualificação de projeto e homologação de tipo - Parte 2: Procedimentos de ensaio" especifica os requisitos de qualificação de projeto para módulos fotovoltaicos terrestres adequados para operação de longo prazo em climas externos. A vida útil dos módulos assim qualificados depende de seu projeto, do ambiente em que se encontram e das condições em que são operados. Os resultados dos ensaios não devem ser interpretados como uma estimativa quantitativa da vida útil do módulo.

Em climas onde as temperaturas operacionais excedem predominantemente 70 graus Celsius, os usuários são aconselhados a considerar testes em condições de teste de temperatura mais altas, conforme descrito na IEC TS 63126. Usuários que exigem requisitos de qualificação para produtos fotovoltaicos com expectativas de vida útil mais curtas são aconselhados a considerar testes projetados para produtos fotovoltaicos em eletrônicos de consumo, conforme descrito na IEC TS 63163.

Os usuários que desejam ter certeza de que as características testadas na norma IEC 61215 aparecem consistentemente em um produto fabricado podem querer usar a norma IEC 62941 sobre sistemas de qualidade na fabricação de energia fotovoltaica.

Esta norma se aplica a todos os materiais de módulos terrestres de placa plana, como módulos de silício cristalino e módulos de película fina. Embora esta norma possa ser usada para módulos de baixa intensidade (1 a 3 sóis), ela não se aplica a módulos usados ​​sob luz solar intensa. Todos os testes para módulos de baixa intensidade são conduzidos usando os níveis esperados de irradiância, corrente, tensão e potência na intensidade de projeto.

O objetivo desta série de testes é determinar as características elétricas e térmicas do módulo e demonstrar, na medida do possível, dentro de restrições razoáveis ​​de custo e tempo, que o módulo pode suportar exposição prolongada em climas externos comuns. As condições de teste acelerado são empiricamente baseadas naquelas necessárias para reproduzir falhas de campo observadas selecionadas e são aplicadas uniformemente a todos os tipos de módulo. Os fatores de aceleração podem variar de acordo com o projeto do produto e, portanto, nem todos os mecanismos de falha podem ser revelados.

Informações mais gerais sobre métodos de ensaio acelerado, incluindo definições de termos, são fornecidas na norma IEC 62506. Alguns mecanismos de degradação a longo prazo só podem ser razoavelmente detectados por meio de ensaios de componentes, devido aos longos tempos necessários para produzir falhas e à necessidade de condições de estresse cuja reprodução em grandes áreas é dispendiosa. Ensaios de componentes que atingiram um nível de maturidade suficiente para estabelecer critérios de aprovação/reprovação com alta confiabilidade foram incorporados à série IEC 61215, complementando a norma IEC 61215-1. Em contraste, nesta série, os procedimentos de ensaio descritos na IEC 61215-2 são realizados em módulos.

Para os fins desta norma, aplicam-se os termos e definições fornecidos na IEC 60050 e na IEC TS 61836, bem como as seguintes definições:

• A precisão de um instrumento de medição refere-se à qualidade que caracteriza a capacidade de um instrumento de medição de fornecer um valor especificado próximo ao valor real do mensurando. Este termo é usado na aproximação do valor real. Quanto mais próximo o valor especificado estiver do valor real correspondente, melhor será a precisão.
• Controlador refere-se ao sensor de irradiância (por exemplo, uma célula ou módulo de referência) usado para detectar desvios e outros problemas do simulador solar.
• O nível de saída de energia eletricamente estável se refere à condição do módulo fotovoltaico em que ele operará sob exposição prolongada à luz solar natural em climas externos em geral, conforme definido na norma IEC 60721-2-1.
• A repetibilidade dos resultados de medição refere-se à proximidade de concordância entre os resultados de medições sucessivas do mesmo mensurando, sob as mesmas condições de medição, ou seja, com o mesmo procedimento de medição, pelo mesmo observador, com os mesmos instrumentos de medição, sob as mesmas condições, no mesmo laboratório, em intervalos de tempo relativamente curtos.
• O portão número 1 é uma comparação de aprovação/reprovação entre o desempenho de um módulo e suas especificações de placa de identificação, conforme descrito no padrão IEC 61215-1.
• O portão número 2 é a comparação de aprovação/reprovação entre o desempenho pré e pós-estresse de um módulo, conforme descrito na norma IEC 61215-1.

Mudanças técnicas significativas foram feitas na última atualização desta norma. Nomeadamente,

• Testes de carga mecânica cíclica (dinâmica) foram adicionados.
• Foi adicionado um método de teste para detectar degradação induzida por potencial.
• Foram adicionados métodos de teste necessários para módulos fotovoltaicos de dupla face.
• Foram adicionados os métodos de teste necessários para módulos flexíveis. Isso inclui testes de flexão.
• Os requisitos do simulador foram revisados ​​para garantir que a incerteza seja bem definida e minimizada.
• Foi feita uma correção no teste de resistência do ponto quente, onde o procedimento para tecnologias de película fina integradas monoliticamente continha anteriormente duas seções descrevendo um procedimento adequado apenas para módulos de silício.
• No teste térmico do diodo de bypass, foi considerado suficiente selecionar três diodos para teste em vez de todos eles.
• O teste operacional do módulo nominal e o teste de desempenho associado foram removidos da série de normas IEC 61215.

Os métodos de teste descritos nesta norma incluem:

• Inspeção visual
• Determinando a potência máxima
• teste de isolamento
• Medição de coeficientes de temperatura
• Seção de espaço reservado, anteriormente
• Desempenho em condições de teste padrão
• Baixo desempenho de radiação
• Teste de exposição ao ar livre
• Teste de resistência de ponto quente
• Teste de pré-condicionamento UV
• teste de ciclagem térmica
• Teste de congelamento de umidade
• Teste de calor úmido
• Robustez das terminações
• Teste de corrente de fuga úmida
• Teste de corrente de fuga úmida
• Teste de granizo
• Teste de diodo de bypass
• Estabilização
• Teste de carga mecânica cíclica (dinâmica)
• Teste de degradação induzida potencial
• Teste de flexão

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