Säkerhetsrelaterade tester

Säkerhetsrelaterade tester innefattar vanligtvis kontroll av potentialutjämningsförbindelser (kontinuitetstest) och isolationstest.

Kontinuitetstest

Potentialutjämningsförbindelser mellan solpanelerna och eventuell anslutning till jordspett/jordplint testas med 200 mA. Alla paneler ska ha samma potential, eftersom spänningsskillnader mellan panelerna kan påverka prestandan och i värsta fall innebära risk för elektrisk stöt.

Kontinuitetstest/genomgångstest utförs på spänningsfria delar och kan göras med en multifunktionstestare, en mikroohmmeter eller ett annat instrument med funktion för genomgångstest vid 200 mA.

Rekommenderade instrument för kontinuitetstest:

Isolationstest

Fel mot ram eller jord är några av de vanligaste felen på solcellsanläggningar, och det är därför nödvändigt att testa isolationsmotståndet mellan ledarna och ram/jord. Solpanelernas ram är inte nödvändigtvis kopplat till AC-installationens jord, och i dessa fall är det viktigt att isolationstestet utförs mot ram eller DC-jordplint.

Traditionellt utförs isolationstest med en isolations- eller installationstestare i spänningslöst tillstånd, men solpaneler är dock inte spänningslösa. Därför krävs ett testinstrument som kan utföra isolationstest under spänning.

Rekommenderade instrument för isolationstest​:

Funktionsprovning – prestandatest

Funktionsprovning innebär att kontrollera att solcellsanläggningen presterar som den ska, vilket kan inkludera att mäta den energimässiga prestandan. Prestandan påverkas dock av omgivningsparametrar som solinstrålning och temperatur och kan därför inte bedömas isolerat. Med andra ord är det inte rättvist att enbart avläsa effekten på växelriktaren.

Det finns flera sätt att sannolikt fastställa att solcellsanläggningen har den förväntade energiprestandan – exempelvis genom att jämföra uppmätta värden, så kallade OPC (Operating Conditions), med solcellernas datablad. På databladet anges vanligtvis egenskaper enligt STC (Standard Test Conditions), NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) eller NMOT (Nominal Module Operating Temperature). För att kunna jämföra mätvärden med databladets specifikationer måste man mäta omgivningsparametrar som temperatur och solinstrålning och därefter omräkna till STC (eller NOCT/NMOT).

Tester som utförs vid driftsättning kan dessutom användas som en baslinje för framtida inspektioner eller felsökning.

Omgivningsmätningar

Omgivningsfaktorer är ibland en förbisedd aspekt vid bedömning av solpanelers och solcellsanläggningars prestanda. Trots detta är dessa parametrar avgörande för att avgöra om avkastningen är som den borde vara. En mätning kan bara jämföras med en annan eller med databladets specifikationer om man tar hänsyn till omständigheterna vid mättillfället.

Solinstrålning

I Sverige är solinstrålningen nästan alltid lägre än STC-värdet i databladet, men den är ändå viktig att mäta eftersom den direkt påverkar solcellsanläggningens avkastning. Genom att använda ett inklinometer samtidigt säkerställer man att solen inte står för lågt för att utföra en giltig mätning.

Solintensiteten mäts med ett pyranometer, som antingen kan vara ett fristående handinstrument eller en referenscell kopplad till en solcellstestare, där datan lagras och jämförs med övriga mätvärden. Pyranometern/referenscellen ska användas i samma lutning som solpanelen och kan i vissa fall monteras på panelens sida.

Temperatur

Om celltemperaturen blir för hög reduceras panelens prestanda. På en varm dag med hög omgivningstemperatur och dålig luftcirkulation bakom panelen kommer celltemperaturen att skilja sig avsevärt från den hos en fristående panel under en kall vinterdag.

Celletemperaturen mäts med en temperaturprob monterad på baksidan av panelen, medan omgivningstemperaturen mäts i fri luft. Samma prob kan användas för båda, och det är en fördel om den är ansluten till en solcellsinstallationstestare så att mätningen kan kombineras med andra värden.

Rekommenderade instrument för mätning av omgivningsparametrar​:

Spänningsmätning

Märkspänning, antal seriekopplade paneler, solinstrålning och celltemperatur påverkar spänningsmätningen. Om det är stor avvikelse mellan uppmätt och förväntad spänning kan det bero på polaritetsfel, defekta paneler eller andra fel. Tomgångsspänningen är ofta något högre än driftspänningen.

Var särskilt uppmärksam på anläggningens spänning, eftersom vissa instrument endast mäter upp till 1000 V, medan andra klarar upp till 1500 V.

Polaritetstest

Polaritetstest är särskilt viktigt eftersom omvänd polaritet påverkar anläggningens spänning och kan orsaka skador på paneler med felaktig polaritet. Detta är särskilt problematiskt i större anläggningar där flera strängar kopplas samman. I samband med testet kan det också vara fördelaktigt att kontrollera att märkningen är korrekt.

Polariteten kan verifieras med en spänningsprovare, en multimeter anpassat för mätning på solceller eller en solcellsinstallationstestare.

Rekommenderade instrument för polaritetstest​:

Tomgångsspänning (Voc)

Tomgångsspänningen är spänningen från solpanelen eller panelsträngen utan belastning (då växelriktaren är frånkopplad). Syftet med detta test är att verifiera att alla paneler är korrekt anslutna och levererar den förväntade spänningen. Om tomgångsspänningen är lägre än förväntat kan det bero på hög celltemperatur, exempelvis till följd av dålig ventilation på panelens baksida. Tomgångsspänningen kan mätas med en solcellsinstallationstestare eller en lämplig multimeter.

Rekommenderade instrument för mätning av tomgångsspänning​ (Voc):

Strömmätning

Både kortslutningsström och driftström är bra indikatorer på om en anläggning presterar som den ska. Märkström, antal paneler, celltemperatur och framför allt solinstrålning påverkar strömvärdet. Kortslutningsströmmen är vanligtvis högre än driftströmmen.

Kortslutningsström (Isc)

Kortslutningsströmmen mäts genom att kortsluta solcellspanelens eller panelsträngens poler och mäta strömmen. Under denna mätning är strängen frånkopplad från växelriktaren. Vi rekommenderar att använda en solcellsinstallationstestare eller en I/V-kurvtestare för mätning av kortslutningsström. Var särskilt uppmärksam på den förväntade kortslutningsströmmen – vissa instrument mäter upp till 15 A medan andra klarar upp till 40 A.

Rekommenderade instrument för mätning av kortslutningsström​ (Isc):

Driftström

Driftström mäts med panelsträngen ansluten till växelriktaren, alltså under normala driftförhållanden. Som tidigare nämnts påverkas strömmen av yttre faktorer, och om man vill jämföra ett uppmätt värde med en tidigare mätning – eller använda det som baslinje för framtida kontroller – måste man åtminstone också mäta solinstrålningen. Driftströmmen kan mätas med en DC-tångamperemeter.

Rekommenderade instrument för mätning av driftström​:

I/V-kurva

I/V-kurvan – eller solcellernas ström-/spänningskarakteristik – är ett uttryck för prestanda och är nära kopplad till verkningsgraden. Som namnet antyder skapas I/V-kurvan utifrån uppmätta ström- och spänningsvärden. Genom att korrigera mätvärdena för solinstrålning och temperatur kan man jämföra den faktiska prestandan med specifikationerna i databladet. Om prestandan eller kurvans form avviker från det normala kan I/V-kurvan ge en indikation om orsaken till felet.

I/V-kurvan kan också användas som ett alternativt sätt att mäta tomgångsspänning (Voc) och kortslutningsström (Isc).

Vid prestandamätning bör solinstrålningen vara stabil och minst 400 W/m².

Rekommenderade instrument för mätning av I/V-kurva​:

DC-effekt och verkningsgrad

Verkningsgraden är förhållandet mellan den uppmätta effekten (Popc) och den angivna effekten (Pmpp), och kan beräknas manuellt eller av en solcellsinstallationstestare med referenscell.

För att kontrollera om en solcellspanel, en sträng eller en hel anläggning presterar som den ska, mäts strömmen (Iopc) med en tångamperemeter och driftspänningen (Vopc). Solcellsinstallationstestaren omvandlar dessa värden till den faktiska DC-effekten (Popc).

Solcellsanläggningens verkningsgrad (ηDC) och energiproduktion påverkas i hög grad av solinstrålningen, men även av faktorer som smuts, damm, skräp och löv. För att få korrekta mätvärden bör panelerna vara rena och fria från skuggor.

Rekommenderade instrument för mätning av DC-effekt och verkningsgrad​: