¿Qué son los puntos calientes en las placas solares?
Como su nombre indica, los puntos calientes son pequeñas zonas de un panel fotovoltaico o una celda solar que aumentan su temperatura. Estos disminuyen el rendimiento del panel y con el tiempo pueden derivar en problemas más graves. Por ello, es muy importante evitar que se formen y en su caso detectarlos lo antes posible.
Disponer de una instalación de autoconsumo o generadora sin problemas nos garantizará un perfecto funcionamiento y la máxima producción eléctrica. Por este motivo es muy importante conocer los problemas o incidencias que pueden sufrir los captadores solares para autoconsumo. Estos pueden deberse a diferentes factores, aunque el más común de ellos son los puntos calientes o también llamados “hot spots”.
Incidencias más frecuentes en un panel solar fotovoltaico
Aunque parezcan robustos, los paneles fotovoltaicos son en realidad muy delicados. Es por ello que en su fabricación y manipulación en fábrica, se emplean equipos robóticos que los manejan con precisión, pero sin dañarlos. Sin embargo, cuando entra en juego la mano humana es más fácil que se produzcan pequeños deterioros que pueden afectar significativamente a su funcionamiento.
Entre las incidencias que puede sufrir un panel solar cabe destacar el de los puntos de calor, no obstante, no son los únicos:
- Puntos calientes u “hot spots” son el problema más frecuente, con un 32 % de las incidencias que afectan a los módulos fotovoltaicos.
- Grietas en celdas y circuitos internos, también son un problema frecuente, con un 29 % de las incidencias. Surgen por fallos durante la fabricación, el transporte o la instalación, que causan fracturas microscópicas en la superficie cristalina de los paneles solares.
Por lo general, los que se producen durante la fabricación son detectados en la prueba de electroluminiscencia. Con ella se identifican grietas u otros defectos en los módulos fotovoltaicos, lo que permite controlar la calidad de cada panel y separar aquellos que no cumplen un mínimo.
- Rotura del vidrio de protección, con un 12% de los casos.
- Los problemas del encapsulante suelen ocurrir en un 11 % de los casos. Estos son principalmente incidencias con el marco de aluminio, o con la protección posterior.
- La degradación inducida por potencial (DIP) es un fenómeno producido por corrientes parásitas que circulan a través de elementos del panel que no están preparados para ello. Estos corrientes pueden dañar las celdas solares, produciendo una merma de la producción eléctrica y la degradación de las mismas células del módulo fotovoltaico.
- Existen otros problemas que suceden en menor proporción, como son la oxidación interna de las celdas, fallos en el cableado, decoloración o soldaduras defectuosas.
¿Cómo surgen los puntos calientes en un módulo fotovoltaico?
Las causas que originan los puntos calientes en un módulo solar son variadas y se pueden agrupar en dos orígenes diferentes. Por un lado, cuando el origen es durante la fabricación y, por otra parte, cuando el origen se produce en la manipulación u operación.
Incidencias de fabricación o motivos funcionales de los puntos calientes:
- Daño producido sobre una celda fotovoltaica. Producida por los esfuerzos a los que se somete la oblea de silicio durante la laminación, el manejo y otras operaciones antes de encapsularse todo el módulo solar.
- Baja calidad de la celda solar. Debida a una mala formación del silicio, principalmente.
- Desajustes de las celdas fotovoltaicas. Se produce cuando se conectan en serie celdas con diferente intensidad de corriente. Cuando se fuerza el paso de una intensidad superior a la que es capaz de soportar una celda, esta termina dañándose y generando un punto caliente. Este a su vez afectará el rendimiento de la celda.
Incidencias de operación o durante la manipulación de los módulos fotovoltaicos una vez fuera de la fábrica:
- Aparición de microgrietas. Estas se producen por una manipulación inadecuada por los operarios, tanto en el transporte como durante la instalación. También se pueden producir al pisar los paneles o que algún objeto caiga sobre el panel con excesiva fuerza.
Por desgracia, el vidrio de protección puede transmitir ese golpe o porque el panel en su totalidad se flexione más de lo que pueden soportar las celdas. Por ello es muy importante que los instaladores elegidos sean auténticos profesionales conocedores de su oficio.
- Sombras estacionales de gran duración. Durante la instalación se pueden producir errores de posición o querer aprovechar la incidencia solar en verano, dejando que en invierno los paneles sufran una sombra parcial durante muchas horas diarias.
En principio, los módulos fotovoltaicos disponen de diodos de protección para evitar problemas por sombras. Sin embargo, estos pueden soportar un cierto tiempo y luego dejar de realizar su función, dejando pasar intensidades de corriente en sentido contrario y produciendo una pérdida de energía por calentamiento o efecto Joule. Esta circunstancia puede generar puntos de calor que dañan la celda.
- Suciedad. La suciedad que se deposita en algunas partes del panel solar puede deberse a la acumulación de arena en la parte baja, a deposiciones de pájaros o alguna hoja que se ha quedado pegada. Esta suciedad genera una pequeña sombra sobre alguna celda en concreto. Los diodos de protección sirven para evitar problemas de corrientes inversas. No obstante, también tienen limitaciones y al final esa pequeña sombra puede causar un punto caliente.
¿Cómo evitar un punto caliente en un módulo fotovoltaico?
Por lo general, cuando un panel solar tiene un problema de fabricación, pero puede funcionar correctamente, se le suele asignar una calidad inferior y venderse en esas condiciones. Hay circunstancias es las que este tipo de módulos fotovoltaicos puede jugar un papel. Sin embargo, para una instalación de calidad se evita el uso de estos paneles.
Por otro lado, para evitar que se produzcan incidencias durante su manipulación en el transporte, la instalación o con la instalación en marcha, podemos seguir ciertos consejos.
- Comprar módulos fotovoltaicos de calidad. Por lo general, el usuario final desconoce las particularidades de los módulos solares, sin embargo, si podemos asegurarnos comparando presupuestos y consultando referencias de los instaladores que nos ofrecen la instalación. Con la debida información y consultando las características y garantías podemos ganar en tranquilidad.
- Consultar con el instalador el modo de realizar el transporte de los colectores solares y su manipulación hasta el tejado, cubierta o lugar de instalación.
- Comprobar con el instalador como se manipulan los paneles solares hasta instalarlos en el tejado. Además, consultar como aseguran el anclaje, puesto que un mal apriete de los tornillos puede forzar la estructura del marco de aluminio del panel y causar microrroturas.
- Asegurarse que el instalador no pise o maltrate los paneles solares.
- Una vez instalados, debemos asegurarnos de limpiar los paneles de vez en cuando, para eliminar suciedades que puedan causar los puntos calientes u “hot spots”.
- Contratar un servicio de mantenimiento con el instalador, para que revise el funcionamiento de la instalación.
- Disponer de un sistema de monitorización de la instalación fotovoltaica, de modo que se pueda detectar una baja producción u otro fenómeno que nos indique que hay algún problema. Esto servirá para que el instalador revise todo el conjunto en busca del fallo.
- Realizar una medición termográfica, de vez en cuando, para detectar si ha aparecido algún punto de calor. Y en su caso, sustituir el módulo solar afectado.
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