Most már értem a napenergiát XIV. - A szállítás

Most_mar_ertem_a_napenergiat_14

Napelem akár 3 MFt vissza nem térítendő támogatással. Jelentkezzen!

A napelemes rendszerek létesítése során szinte mindig természetesnek vesszük, hogy ott vannak a napelemek, „csak meg kell fogni őket” és a helyükre tenni. És igazából ebben van a nagy „tudomány”, hogy hova és milyen módon helyezzük el. Nos, kimaradt egy nagyon fontos lépés: a szállítás. Bármilyen furcsa, sok esetben ez jelenti a tönkremenetelt vagy túlélést. Hogyan lehet gyorsan, nagytételben tönkretenni a napelemeket? Cikkünkben ennek fogunk kissé utána nézni.

A Szállítás

A gyárban óvatos kezek készítették és védték a napelemeket, de ez a különös gondosság már nem kíséri a napelemeket, innentől kezdve a napelem megkezdi kalandos életútját. Az első és talán a legfontosabb megpróbáltatás a szállítás. Számos olyan céggel, emberrel találkozik majd útja során, akik nem járatosak a napelem gyártásban, mert nem az ő szakmájuk.

Korábbi cikkeinkben (5,6,8,12.-ik cikkünkben) már több-kevesebb szót ejtettünk arról, hogy milyen a napelemek felépítése, milyen szerkezeti elemeket tartalmaznak, ezek milyen sérülékenyek, szóval, hogy a napelemek mire érzékenyek. Arról is beszéltünk, hogy a szelet alapú napelemek (mono-kristályos és poli-kristályos cellák) sokkal érzékenyebbek, mint a vékonyréteg társaik, sőt azzal, hogy a szeletek vékonyabbá váltak, ez fokozódott.

A szállítás eddig nem volt része, semmilyen jelentősebb műveletnek, sosem tekintették „valamihez tartozónak” szinte mindenki természetesnek vette, hogy ott vannak, ahol kell lenniük, de hogy hogyan kerültek oda, azt senki sem firtatta. Sajnos még ma sincs egységes szabvány arra, hogyan kell csomagolni, tárolni illetve szállítani a napelemeket. Az elmúlt évek alaposabb nemzetközi hibafeltáró vizsgálatai kimutatták, hogy jelentős eltérések mutatkoztak a gyári végmérések, és a napelemes rendszer átadásakor a kezdeti mérésekben, ,,pedig „mindenki mindent nagyon gondosan csinált”. 

1 Ábra. A napelem cella merev szelet.

 

 Fontos megjegyeznünk és emlékezni arra, hogy a cella alapvetően, sík, egy félvezető kristály tömbből kimetszett lapocska. Bizonyos „erősen reklám szagú” közlemények azt próbálják sugalmazni, hogy a napelemek mindent kibírnak, de ne legyünk nagyon hiszékenyek, inkább maradjunk óvatosak. 

2 Ábra. Flexibilis cella

 

Jó hír: Léteznek flexibilis napelemek, melyek nagyobb igénybevételeket is kibírnak. Az átlagos napelem erre nem alkalmas.

A napelemek gyártásának utolsó lépései a végmérés, és a csomagolás. A végmérés az alapja az adatlap adatainak. A csomagolás feladata, hogy a napelem ezt az „állagát” a beépítésig megőrizze. Na de hát semmi veszély nem történhet már, - gondoljuk naívan – már csak szállítják és beépítik.

A csomagolás meghatározó

Sok gyártó „lapra szerelten csomagol”, pedig ez helytelen. A napelem tábla (panel) egy merev – többnyire üveghordozón- sok (36-60-72) merev cellát tartalmaz melyet ragasztó (EVA fólia) rögzít. A napelem mérete eléggé nagy többnyire 900-1200 mm szélesek és 1100 – 1400 mm magasak. Ez eléggé nagy merev felület ahhoz, hogy torziók alakulhassanak ki a felületben.

3 Ábra. Lapra szerelt napelem. A sarok védők torziós potenciálokat rejtenek.

 

És elérkeztünk a kulcsszóhoz: a torziós feszültségek kialakulása. Ez az, ami a legjobban veszélyezteti a napelemeket. Sőt a sarokpontokra helyezett karton védő sem véd jobban, inkább rontja a helyzetet, nagyobb torziót engedélyezve.

Első napelem gyárunk a Dunasolar (1997-2003), felismerte a csomagolás rendkívüli szerepét, és nagy hangsúlyt fektetett a megfelel csomagolás kidolgozására. 

4. ábra a Dunasolar napelem gyár csomagolási egysége. Fokozott védelmet ad összetett szállítás esetén is. 

 

A napelemek többnyire összetett szállítási módon utaznak (tenger, közút, teherautó, egyéni járművek…,) sokszor emelik a ládákat, konténereket daruval, villás targoncával, az átrakodás során (néha esetleg le is ejtik…).  A Dunasolar megbízta a győri csomagolástechnikai intézetet, egy ellenálló csomagolás kidolgozásával. A vizsgálatok eredménye az lett, hogy a leg ellenállóbb megoldás a hossz-élre állított, keményhabbal bélelt, OSB faláda. Ez a láda 2 m magasról leejtve, még megvédte a napelemeket. Azóta több nevesebb cég is ezt választotta.

 

5. ábra A szállítás során keletkező terhelések mérési eredményei különféle utak esetében.

 

A napelemek többnyire „négypontos” rögzítéssel kerülnek felszerelésre. Statikai értelemben ez mindenképpen túlhatározottságot jelent, mely kerülendő lenne. Az a „sík” melyet ez a 4 pont behatárol, többnyire nem is sík, a síktól kissé vagy erősen eltérő. Ez eleve egy torziós feszültség „beépítését” jelenti, melyet a hőtágulások (-10 … +85 fok) tovább fokozhatnak. 

A napelemek átlagos felülete elég nagy sík felületet alkot, mely bizonyos széllökések (trurbulenciák) esetében is rezgésbe jöhetnek (berezgések). A felerősítési pontokat ezért célszerű a minimális vagy „nulla kirezgési” csomópontok (node). Nagyobb napelem nagyobb berezgési hajlamot képvisel. 


 

6. ábra  Felületek különféle rezgési módjai

 

Sajnos az utóbbi években egyre nagyobb felületű napelemeket gyártanak, amely alkalmazástechnikai aggályokat vet fel. Mindenképpen kerüljük a „4pontos” megfogást!

  • A helyközi (2-3 m távolságra) szállítás is okozhat végzetes hibákat!
  • Nagyobb napelem nagyobb berezgési hajlamot képvisel.
  • Hasznos lenne, ha a gyártók kijelölnék és közölnék a rezgési csomópontokat a katalógusokban.

A rendszer kivitelezése közben előfordul, hogy maga a napelem okoz problémát. 


A szerelők munka közben rálépnek a napelemre. 

Ez igen gyakori hiba, de a legfőbb hiba ebben az, hogy ezt a szerelők maguk sem tartják súlyos hibának, mondván, hogy gumicipőben ez nem veszélyes, és különben is csak a szélére (alu kerethez közeli rész) lépnek rá.

EZ SÚLYOS TÉVEDÉS.

Ha rálépünk a napelemre azonnal mikro repedések keletkeznek melyek a következő 1-5 évben töréshez, végzetes meghibásodáshoz vezetnek.

7. ábra Helytelen szerelés. A napelemre nem szabad ráállni.


Helytelen szerelés esetén egy nagyobb hó is okozhat torziós nyomaték hibát!

8. ábra Hó súlya alatt letört a napelem. Helytelen szerelés, helytelen alátámasztás.

 

9. ábra EL vizsgálat szállítás előtt és szállítás után, ugyanazon napelemről.


A 9 ábra egy napelem elektrolumineszcens (EL) képét mutatja, szállítás előtt és utána is lemérve. (internetes forrás). Sajnos észlelhetők a különbségek.

10. ábra  helytelen szállítás – mikrorepedések tömkelege.


A következő ábra nagyon tanulságos. Elektrolumineszcens (EL) technika alkalmazása közben készült a film, amint egy 80 kg tömegű ember végigsétál a napelemen. A filmből kikockáztunk néhány képet, amin jó látszik, hogy amint lép az illető, a mikro repedések azonnal megjelennek.

11. Ábra Lefilmezett EL vizsgálati kép. A rálépés során azonnal mikro repedés keletkezik.

 

A továbbiakban, néhány – elrettentő példának szánt képet mutatunk be, okulásul.

12. ábra Helytelen telepítés.

 

13. Ábra Helytelen megfogás!


 

14. Ábra. A sík nem sík. A torzió beépített örökre.


15-16-17   ábrák a helyes kezelést mutatják be. 

15. Ábra. Helyes megfogás. 

 

Az elfogadhatatlan érv, hogy a napelemre mindenképpen rá kell lépni. A 16. ábrán látható találmány segítségével ez elkerülhető.

16. Ábra. A „találmány” a mikro repedések elkerülésére.

 

17 ábra „kétemberes” szállítás esetén a helyes megfogás: fent és ugyanazon él mentén. A napelem csak lengő mozgást végezhet. Nem alakulhat ki torzió.

 

Végezetül egy képes találós kérdéssel zárjuk cikkünket.

Döntse el a kedves olvasó, hogy vajon a képen látható (18. ábra) napelem kezelés helyes-e vagy helytelen?

18. ábra

 

Hasznos tanácsok

  • Kerüljük a „4pontos” megfogást és rögzítést!
  • A helytelen tárolás és a helyközi (2-3 m távolságra) szállítás is okozhat végzetes hibákat!
  • TILOS a napelemre lépni, még gumitalpú cipővel sem szabad!
  • Soha ne fogjunk meg úgy napelemet, hogy torziós nyomatékok keletkezhessenek!
  • Minél nagyobb a napelem, annál nagyobb berezgési hajlamot képvisel.
  • Nagyobb napelem nagyobb berezgési hajlamot képvisel.
  • Hasznos lenne, ha a gyártók kijelölnék és közölnék a rezgési csomópontokat a katalógusokban.
  • Ha nagytételben vásárolunk, győződjünk meg arról (akár mintavételezés szerűen), hogy a tétel nem tartalmaz mikro repedéseket.