Assistenza per i pannelli fotovoltaici incrinati

Perché stiamo assistendo alla rottura di grandi pannelli fotovoltaici bifacciali nelle fattorie fotovoltaiche in Polonia?

La fessurazione dei pannelli fotovoltaici, soprattutto di quelli di grandi dimensioni e bifacciali, è un problema sempre più comune negli impianti fotovoltaici in Polonia. Questo fenomeno ha un’origine multifattoriale, influenzata sia da aspetti tecnologici che da condizioni ambientali. In questo articolo analizzeremo le cause della fessurazione del vetro utilizzato nei pannelli, concentrandoci su fattori chiave come il tipo di vetro, le strutture di montaggio, le condizioni atmosferiche, le micro vibrazioni del terreno e i difetti di fabbricazione.

Panoramica della costruzione di un pannello fotovoltaico con i suoi componenti che influiscono sulla durata.

La costruzione di un pannello fotovoltaico è il risultato di un’ingegneria avanzata volta a garantire non solo la massima efficienza energetica, ma anche una durata adeguata. Ogni componente di un pannello fotovoltaico ha una funzione specifica e contribuisce alla sua durata complessiva. Di seguito sono elencati i principali componenti del pannello e la loro importanza per la resistenza della struttura.

1. vetro temperato anteriore. Assistenza ai pannelli fotovoltaici incrinati.

Funzione: lo strato frontale del pannello fotovoltaico è costituito da un vetro temperato che protegge le celle fotovoltaiche da fattori esterni come grandine, vento o carichi meccanici.

Proprietà:

Resistenza meccanica: il processo di tempra rende il vetro più resistente agli urti e alla pressione rispetto al vetro ordinario.
Trasmissione della luce: il vetro temprato ha un alto tasso di trasmissione della luce, permettendo alla radiazione solare di raggiungere le celle in modo efficiente.
Danno fragile: Nonostante la sua resistenza, il vetro è suscettibile alla frattura se sottoposto a forti sollecitazioni puntiformi.

Impatto sulla durata: il vetro temperato protegge le cellule, ma la sua durata dipende dallo spessore e dal supporto adeguato della struttura.

2. celle fotovoltaiche

Funzione: le celle sono l’elemento base del pannello dove avviene la conversione della radiazione solare in elettricità.

Proprietà:

Fragili e sottili: Realizzate in silicio, le celle sono molto fragili e devono essere protette da altri strati del pannello.
Impatto delle microfratture: Anche piccoli danni strutturali nelle celle possono comprometterne le prestazioni e la durata.

Impatto sulla durata: i danni alle celle possono portare a una riduzione delle prestazioni dell’intero pannello, rendendo la loro protezione una priorità.

3 Pellicola EVA (etilene-vinil-acetato). Assistenza ai pannelli fotovoltaici incrinati.

Funzione: La pellicola EVA circonda le celle fotovoltaiche su entrambi i lati, garantendo stabilità e protezione da umidità e vibrazioni.

Proprietà:

Flessibilità: il materiale compensa le sollecitazioni meccaniche e termiche.
Durata: la pellicola EVA è resistente al degrado dei raggi UV e delle alte temperature, ma la qualità può variare da produttore a produttore.

Impatto sulla durata: una pellicola EVA di buona qualità protegge le celle dalle microfratture e dall’umidità, il che ha un impatto significativo sulla durata del pannello.

4 Vetro posteriore o vetro sinterizzato

Funzione: lo strato posteriore del pannello protegge le celle dalla parte inferiore e, nei modelli bifacciali, consente l’assorbimento della radiazione riflessa.

Proprietà:

Resistenza all’umidità e agli agenti chimici: il vetro sinterizzato è resistente agli agenti esterni, ma è più sottile del vetro temprato, il che lo rende più suscettibile alle sollecitazioni.
Effetto delle sollecitazioni meccaniche: Il vetro posteriore o la sinterizzazione possono incrinarsi a causa delle sollecitazioni generate dalla struttura del pannello.

Impatto sulla durata: la sinterizzazione del vetro fornisce un pannello leggero, ma richiede un’intelaiatura e una struttura di supporto robuste per ridurre al minimo il rischio di danni.

5 Telaio in alluminio. Servizio di pannelli fotovoltaici incrinati.

Funzione: il telaio in alluminio rinforza l’intera struttura del pannello e permette di montarlo su una struttura di supporto.

Proprietà:

Leggero e robusto: l’ alluminio combina la leggerezza con una buona resistenza alla corrosione e agli agenti atmosferici.
Profili sottili: le montature di oggi sono sempre più sottili, il che riduce la loro capacità di compensare le sollecitazioni.

Impatto sulla durata: un telaio troppo sottile può causare la deformazione del pannello sotto i carichi del vento o della neve, aumentando il rischio di danni al vetro.

6 Strato protettivo (backsheet)

Funzione: nel caso di pannelli monofacciali, lo strato protettivo posteriore protegge l’intera struttura dall’umidità e da altre influenze esterne.

Proprietà:

Resistenza agli agenti atmosferici: il materiale del backsheet è resistente ai raggi UV, ma può degradarsi nel tempo.

Impatto sulla durata: uno strato protettivo danneggiato può causare l’ingresso di umidità e il graduale degrado delle celle e della pellicola EVA.

7 Connettori e cablaggio. Assistenza ai pannelli fotovoltaici danneggiati.

Funzione: i connettori elettrici collegano le celle in un circuito omogeneo, garantendo il flusso di corrente verso l’inverter.

Proprietà:

Resistenza alla corrosione: Il cablaggio deve essere adeguatamente isolato per evitare danni.
Resistenza alle condizioni mutevoli: I giunti devono resistere alle variazioni di temperatura e umidità.

Impatto sulla durata: i problemi con i connettori possono causare un surriscaldamento localizzato (punti caldi) e danni al pannello.

La resistenza di un pannello fotovoltaico dipende da tutti i suoi componenti, dal vetro temperato e dalla pellicola EVA al telaio in alluminio e al cablaggio.

L’utilizzo di materiali di alta qualità, una corretta progettazione strutturale e una regolare manutenzione del fotovoltaico sono la chiave per garantire una vita utile lunga e senza problemi. L’attenzione ai dettagli in fase di produzione e installazione evita molti problemi legati a danni meccanici e operativi.

Tipi di vetro utilizzati nei pannelli fotovoltaici. Assistenza per i pannelli fotovoltaici incrinati.

Nei pannelli fotovoltaici vengono utilizzati due tipi fondamentali di vetro: il vetro temprato sul lato anteriore e il vetro sinterizzato sul lato posteriore. Entrambi i materiali svolgono funzioni diverse e hanno proprietà differenti.

Vetro temperato:
- Si trova sulla parte anteriore del pannello e protegge le celle fotovoltaiche dai danni meccanici e dagli agenti atmosferici.
- È trasparente e ha un alto tasso di trasmissione della luce, che massimizza l’efficienza energetica.
- L’indurimento aumenta la resistenza agli urti, ma rimane fragile in caso di sollecitazioni puntiformi.
Sinterizzazione del vetro:
- Si usa sul retro del pannello, soprattutto nei modelli bifacciali che assorbono la radiazione da entrambi i lati.
- Si caratterizza per la sua resistenza all’umidità, agli agenti chimici e agli sbalzi di temperatura, ma è più suscettibile ai danni meccanici rispetto al vetro temprato.
- È più sottile e leggero, il che riduce il peso del pannello, ma anche la sua capacità di resistere alle sollecitazioni.

Entrambi i tipi di vetro, sebbene adeguatamente adattati alle loro funzioni, sono soggetti a fattori complessi che ne causano la rottura nel caso di pannelli bifacciali.

Telai in alluminio sempre più sottili. Assistenza ai pannelli fotovoltaici incrinati.

I pannelli fotovoltaici di oggi sono progettati per ottimizzare costi e prestazioni. Un elemento di questa ottimizzazione è l’utilizzo di telai in alluminio più sottili, che però riducono la rigidità complessiva della struttura del pannello.

Telai meno rigidi
- I telai più sottili si deformano più facilmente sotto carichi meccanici come vento, neve o vibrazioni.
- Di conseguenza, le sollecitazioni meccaniche vengono trasferite al vetro, in particolare alla sinterizzazione del vetro nella parte posteriore, con il rischio di crepe.
Problemi di installazione
- I telai non adeguatamente adattati alle dimensioni dei pannelli e alla loro espansione termica causano ulteriori punti di stress. Anche piccole deformazioni possono causare microfratture nel vetro.

Strutture fotovoltaiche in funzione

Le strutture di sostegno dei parchi fotovoltaici in Polonia, soprattutto nelle aree esposte a forti venti, sono spesso progettate con materiali dalla flessibilità limitata.

Movimenti di costruzione
- Le strutture “lavorano”, cioè si deformano sotto i carichi dinamici e del vento. Questi movimenti possono generare sollecitazioni che vengono trasferite ai pannelli.
- Con l’esposizione prolungata a tali sollecitazioni, i materiali dei pannelli, compreso il vetro, diventano più suscettibili alle crepe.
Nessun smorzamento delle vibrazioni
- Molte strutture di supporto non sono dotate di sistemi di smorzamento delle vibrazioni. Le micro-vibrazioni causano un graduale indebolimento della struttura del vetro e del telaio.

Condizioni atmosferiche. Manutenzione dei pannelli fotovoltaici incrinati.

La Polonia ha un clima variabile, che ha un impatto significativo sulla durata dei pannelli fotovoltaici.

Cambiamenti di temperatura estremi
- I pannelli fotovoltaici sono esposti quotidianamente a forti sbalzi di temperatura, soprattutto durante le mattine d’inverno o il caldo estivo. La differenza di temperatura tra la parte anteriore e quella posteriore del pannello provoca stress termici, soprattutto nel vetro sinterizzato.
Carico di grandine e neve
- Le grandinate e i carichi di neve rappresentano una minaccia diretta alla durata del vetro. La neve persistente causa carichi prolungati e le grandinate possono provocare microfratture.

Micro vibrazioni del terreno

Le micro vibrazioni del terreno sono un altro fattore spesso sottovalutato che influisce sulla durata dei pannelli fotovoltaici.

Impatto sulla costruzione e sui pannelli
- Le vibrazioni causate dai movimenti del terreno, dai mezzi agricoli o di trasporto pesanti possono indebolire le strutture dei pannelli, provocando microfratture e un lento degrado del vetro.
Aumento dell’intensità in alcune aree
- Nelle aree con terreni sciolti o in prossimità di autostrade, le vibrazioni possono essere particolarmente intense e portare a un’usura più rapida dei materiali.

Difetti di produzione. Assistenza ai pannelli fotovoltaici incrinati.

Non si possono nemmeno trascurare i difetti di produzione, che spesso passano inosservati durante le ispezioni in fabbrica.

Microfratture nella produzione
- Durante il taglio e la laminazione del vetro possono formarsi delle microfessure che possono allargarsi nel tempo a causa delle sollecitazioni meccaniche o termiche.
Carenze nella laminazione
- Un film di laminazione applicato in modo non corretto può causare una distribuzione non uniforme delle sollecitazioni sulla superficie del pannello.

Come ridurre al minimo il rischio di rottura dei pannelli fotovoltaici?

Selezionare i componenti giusti:
- L’utilizzo di vetri più spessi e resistenti e di telai in alluminio.
- Progettare pannelli in grado di resistere alle condizioni atmosferiche locali.
Installazione corretta:
- Attenzione all’uniformità di supporto della struttura.
- Considerazione dell’espansione termica nella progettazione di telai e strutture di supporto.
Assistenza regolare per il fotovoltaico:
- Ispezione dei pannelli per individuare microfessure e potenziali difetti.
- Pulizia dei pannelli e rimozione della neve accumulata per ridurre i carichi.
Controllo della qualità durante la produzione:
- Introdurre test rigorosi in fase di produzione e consegna.

Il ruolo del servizio O&M nell’individuazione delle crepe nei pannelli fotovoltaici

L’assistenza fotovoltaica, nota anche come O&M (Operation & Maintenance), svolge un ruolo fondamentale nella gestione e nella manutenzione degli impianti fotovoltaici. Uno dei compiti più importanti del servizio è quello di individuare i danni, comprese le crepe nei pannelli fotovoltaici, e di intervenire in modo appropriato per ridurre al minimo le perdite energetiche e finanziarie. L’analisi degli esperti, le trattative con gli assicuratori e i produttori di pannelli sono solo alcune delle aree in cui il servizio fotovoltaico svolge un ruolo indispensabile.

1. rilevamento delle crepe e ispezione tecnica

Le crepe nei pannelli fotovoltaici possono verificarsi a causa di molti fattori, come carichi meccanici, variazioni delle condizioni atmosferiche, difetti di fabbricazione o installazione errata. Il servizio O&M si occupa di individuare tali danni attraverso:

Ispezioni visive regolari:
- I tecnici dell’assistenza ispezionano regolarmente le condizioni dei pannelli per verificare la presenza di danni visibili, come crepe, delaminazione o offuscamento del vetro.
L’uso di termocamere:
- Le crepe nei pannelli spesso causano una riduzione del flusso di corrente, con conseguente surriscaldamento localizzato (punti caldi). Le termocamere possono individuare rapidamente questi punti.
Diagnostica a elettroluminescenza (EL):
- L’EL è un metodo avanzato per rilevare le microfratture nelle cellule che non possono essere viste a occhio nudo. Questa diagnostica permette di valutare con precisione le condizioni tecniche dei pannelli.
Monitoraggio delle prestazioni:
- Il software di monitoraggio permette al tecnico dell’assistenza di rilevare i cali di potenza generati dai pannelli, che potrebbero indicare danni meccanici o altri problemi.

Perizie e relazioni tecniche. Assistenza ai pannelli fotovoltaici danneggiati.

Se vengono rilevate delle crepe, il servizio O&M è responsabile della preparazione di rapporti tecnici dettagliati che costituiscono la base per ulteriori interventi.

Analisi delle cause del danno:
- I tecnici dell’assistenza stabiliscono se le crepe sono dovute a errori di produzione, a un’installazione non corretta o a fattori esterni come la grandine o il vento.
Valutazione dell’entità del danno:
- Le perizie includono una valutazione del fatto che i pannelli danneggiati influiscano sulle prestazioni complessive dell’azienda e sul costo della loro sostituzione.
Raccomandazioni per le riparazioni:
- Sulla base dei rapporti, il servizio propone azioni correttive specifiche, come la sostituzione dei pannelli, la messa in sicurezza delle aree danneggiate o l’implementazione di soluzioni protettive aggiuntive.

3. trattative con assicuratori e produttori

Le crepe nei pannelli fotovoltaici sono spesso alla base di richieste di risarcimento nei confronti del produttore o dell’assicuratore. Il servizio O&M supporta i proprietari delle aziende agricole nelle trattative, agendo da mediatore e da esperto tecnico.

Collaborazione con i produttori:
- Se vengono riscontrati difetti di fabbricazione, il servizio contatta il produttore per far valere la garanzia. A volte questo richiede la presentazione di una documentazione tecnica dettagliata e la negoziazione dei termini per la sostituzione dei pannelli difettosi.
Sinistri assicurativi:
- I danni causati da agenti atmosferici, come le grandinate, possono essere coperti da assicurazione. Il servizio prepara le perizie e le relazioni necessarie per la richiesta di risarcimento e supporta il cliente nel processo di ottenimento del risarcimento.
Ottimizzazione dei costi:
- Grazie alla sua esperienza, il servizio negozia le condizioni di sostituzione dei pannelli in modo da minimizzare i costi per l’investitore.

4 Prevenzione di ulteriori danni. Manutenzione dei pannelli fotovoltaici incrinati.

Individuare le crepe non significa solo risolvere i problemi attuali, ma anche implementare misure preventive.

Monitoraggio strutturale:
- Il servizio può installare sistemi per monitorare le sollecitazioni delle sottostrutture, consentendo di individuare prima i potenziali problemi.
Adattare il design:
- Sulla base dell’analisi, il servizio raccomanda rinforzi o modifiche alla sottostruttura per ridurre al minimo il rischio di danni futuri.
Ottimizzare la manutenzione:
- La pulizia regolare dei pannelli e la rimozione dello sporco riducono il rischio di microfratture causate dalla polvere o da altri fattori.