Test di invecchiamento termico accelerato su pannelli fotovoltaici
Quando pensiamo ai pannelli fotovoltaici, non sempre realizziamo il tipo di stress che subiscono quotidianamente e quanto sia importante poter disporre di materiali che resistano a determinate sollecitazioni. Prima di poter essere utilizzati i moduli fotovoltaici sono sottoposti a numerosi test, come lo stress termico, per accertare i requisiti di performance ma anche l’eventuale decadimento nel tempo. I test di invecchiamento possono essere eseguiti in camere climatiche a diverse condizioni in relazione al fine dello studio. Generalmente si eseguono sia test a temperatura costante che variabile, per valutare come un gradiente termico possa incidere sulla propagazione di difetti meccanici delle celle.
La normativa di riferimento per i moduli fotovoltaici in silicio cristallino è la IEC 61215 del 2016, dove vengono descritti i test da svolgere e i risultati attesi per simulare un’accelerazione dell’invecchiamento dei moduli applicando ad essi dei cicli caldo-umido (damp-heat test). Un test di questo genere cerca di studiare la penetrazione dell’umidità all’interno dei moduli, eseguendo dei cicli termici in cui la cella viene prima sottoposta al caldo per poi subire un raffreddamento e quindi potenzialmente intrappolare all’interno molecole d’acqua penetrate durante la dilatazione del modulo.
Nei cicli termici per test di invecchiamento accelerato i moduli vengono posti all’interno della camera climatica dove sarà possibile impostare una temperatura, una determinata umidità e anche il tipo di ventilazione necessaria, evitando che si possano formare punti di condensa. I moduli normalmente vengono posizionati su supporti a bassa conducibilità termica in modo da poter garantire la circolazione dell’aria, mantenendo l’isolamento.
La norma IEC 61215 impone 200 cicli termici ad una temperatura compresa tra il minimo di -40°C ±2°C e il massimo di 85°C ±2°C. Durante le fasi di transizione da -40°C a 85°C è obbligatorio non superare i 100°C/h, inoltre le fasi isotermiche devono avere una durata minima di 10 minuti. La durata totale di un singolo ciclo non deve essere superiore alle 6 ore e tutti i dati relativi alle condizioni climatiche devono essere registrati. Al termine di tutti i cicli i moduli devono essere messi a riposo per 1 ora. Finita la parte di stress termico all’interno della camera i moduli saranno soggetti ad una serie di controlli sia visivi che chimico-fisici.
I cicli caldo-umido (damp-heat test), invece, vengono effettuati per simulare l’invecchiamento nelle condizioni di utilizzo delle celle in un lungo periodo temporale. Per questo test, oltre alla temperatura, è necessario il monitoraggio dell’umidità: una volta caricate le celle, si imposterà una temperatura di 85°C±2°C e una umidità relativa dell’85% ±5% per una durata complessiva di 1000 ore.
La soluzione ideale per questa tipologia di test è sicuramente la MKF 1020 di Binder.
Le camere MKF Binder sono dotate di un ampio range di temperatura (-40° + 180° C) e di umidità (10% -98%), di un controllo delle condizioni termiche molto accurato e di un sistema di regolazione del flusso di aria interno per poter riprodurre condizioni ambientali molto variabili.
La Tecnologia di preriscaldamento APT.line™ assicura tempi di recupero rapidi e massima precisione, non influenzabili dalla Temperatura ambiente e garantisce un’uniformità della temperatura tra lo 0,1 – 0,5 °C, un’oscillazione della temperatura tra lo 0,1 e lo 1,8° C. e una Fluttuazione dell’umidità +- 2,5 le migliori della categoria.
Il sistema di refrigerazione DCT garantisce il raggiungimento della Temperatura di refrigerazione nel più breve tempo possibile e la mantiene omogenea per l’intervallo di tempo programmato.
La camera di simulazione ambientale BINDER serie MKF risulta ideale per ogni prova a caldo e a freddo, secondo gli standard correnti dei test di clima e temperatura a norma DIN e IEC. I vantaggi nell’utilizzo di tale camera si possono riassumere nei seguenti punti:
• Condizioni omogenee del clima grazie alla camera di preriscaldamento APT.line™
• Protezione anticondensa programmabile per i campioni
• Gestione automatica dell’acqua pulita e dell’acqua di scarico
• Umidificazione a vapore reattiva, con sensore di umidità capacitivo e umidificazione a vapore
• Programmazione e rilevamento dei dati completi
• Grande finestra di controllo riscaldata
L’elevato comfort d’uso e l’attrezzatura di serie completa offrono una marcia in più nell’utilizzo.
