HOTSPOTS

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CENTRO DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA BIOMÉDICA

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¿QUÉ ES UN HOTSPOT?[pic 3]

El punto caliente se forma en un módulo solar con el sombreado de una sola célula fotovoltaica de una conexión en serie. Dicha célula se comporta como una resistencia (óhmica) y se puede calentar hasta el punto de destruirse.

El sombreado de alguna célula puede provocar un voltaje inverso en ella. Esta célula consumiría por tanto potencia generada por las demás en serie con ella, produciéndose un calentamiento indeseado de la célula sombreada. (1)

¿POR QUÉ SE PRODUCE?

• Se produce debido a una elevada resistencia en una zona concreta del módulo fotovoltaico que genera una temperatura excesiva. Como consecuencia se producen unos procesos en muchas ocasiones irreversibles que pueden causar pérdida de rendimiento de la instalación e, incluso, la destrucción total del módulo fotovoltaico.[pic 4]

Este efecto, llamado de punto caliente, será tanto mayor cuanto mayor sea la radiación incidente sobre el resto de células y menor la que reciba esta célula, debido a la sombra. En un caso extremo la célula podría llegar a romperse por sobrecalentamiento. (2)

¿CUÁLES SON ALGUNAS RAZONES?

No incorporan la calidad deseada en los componentes esenciales de los paneles como:

• Las células
• Los aislantes o
• Las soldaduras que fijan los elementos. (2)

DIODOS DE PROTECCIÓN O BY-PASS

 Permiten un camino alternativo a la corriente alrededor de una asociación en serie de células cuando alguna de las células que conforman una hilera está parcialmente sombreada o porque la célula presente un defecto de fabricación. [pic 5]

Si la polaridad del diodo es opuesta a la de las células, cuando éstas se polarizan inversamente, aquél lo hace directamente. Esto proporciona un fácil camino de paso a la corriente debida a los otros grupos de células del generador y limita la máxima potencia a disipar por una célula a la generada únicamente por las células que componen su propio grupo. Por esta razón, normalmente los fabricantes de módulos incorporan en cada módulo uno o dos de estos componentes. (1)

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¿CÓMO EVITARLOS?

Un análisis termografico en los prototipos localiza dichos puntos. Entonces se instalan los disipadores correspondientes o se altera la distribución. (3)

La termografía es un método de medición pasivo, sin contacto, en el que la distribución de la temperatura en las superficies se mide con el uso de una cámara termográfica. La cámara termográfica mide la radiación infrarroja de onda larga en el campo de visión y utiliza los resultados para calcular la temperatura del objeto medido. (4)

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DETECCIÓN DE PUNTOS CALIENTES CON LA TERMOGRAFÍA

En general, los fallos en el funcionamiento de los sistemas fotovoltaicos a partir de una radiación solar de unos 600 W/m² se pueden diagnosticar rápidamente con una cámara termográfica con base en los cambios evidentes de las propiedades térmicas. Esta clase de cambios surgen por:

•  Diodos de derivación defectuosos
•  Fallos de contacto y cortocircuitos en células solares
• Entrada de humedad, suciedad
• Grietas en las células o en el cristal del módulo
•  Módulos en circuito abierto y sin conexión
•  Pérdidas por mal conexionado, es decir, pérdidas de potencia causadas por la conexión de módulos fotovoltaicos de potencias diferentes
• Cableados erróneos y puntos de contacto flojos
•  Síntomas de envejecimiento y de estrés.

La prioridad de un análisis termográfico radica en el reconocimiento de puntos calientes, los cuales solo causan pérdidas de rendimiento e incluso representan puntos peligrosos. Esta comprobación también juega un papel importante en cuestiones de derechos de garantía. Las revisiones de la cámara se ejecutan en distribuidores eléctricos para detectar puntos cableados erróneamente, por ejemplo. Además, mediante imágenes térmicas se asegura que los componentes conductores de corriente no se sobrecalienten, y que las refrigeraciones funcionen correctamente.

Los puntos calientes no necesariamente están indicando una célula defectuosa. No todo punto caliente térmico debe ser un signo de fallo de una célula solar. De este modo, los soportes y cajas de conexión pueden resultar visibles debido a la transferencia de calor en la superficie del módulo. (6)

OTROS MÉTODOS

Los medidores como las tiras plásticas para medir la temperatura, la pistola para medir la temperatura, y el infrarrojo de barrido frontal, FLIR, proporcionan mayor precisión y cuantifican la temperatura. Éste es un método económico, sin embargo eficaz, para ubicar un punto caliente. (5)

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