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COME ESEGUIRE "FAI-DA-TE" UN TEST DI FUNZIONAMENTO DI UN PANNELLO FOTOVOLTAICO


http://www.wutel.net/testpannello

 

 

Test "fai-da-te" di un pannello FV da 50Watt

Per poter eseguire "fai-da-te", con facilità e con strumentazione alla portata di tutti, un test di funzionamento di un pannello fotovoltaico, occorre procurarsi un tester/multimetro, come ad esempio il seguente modello digitale:

 

Prima di eseguire la prova, occorre però verificare bene che :

·    il pannello fotovoltaico in test, sia completamente scollegato e isolato da qualsiasi altro apparecchio dell'impianto (es. regolatore di carica, altri pannelli, inverter, ecc.);

·    il tester/multimetro che abbiamo reperito, sia in grado di poter misurare valori elettrici in corrente continua "DC" (tensione "V-" e corrente "A-"), con valori di portata (detti anche di "fondo scala"), di almeno 200V- e 10A- .

Una volta verificate le suddette condizioni, possiamo iniziare il nostro test di funzionamento del pannello.

La prima misura che andremo ad eseguire, sarà quella della tensione generata "a vuoto", cioè il valore dei Volt che il pannello produce quando viene esposto perpendicolare ai raggi del sole, su tutta la sua superficie. Questo valore, indicato generalmente con la sigla "Voc" sulla targhetta presente sul retro dei pannelli, indica il valore massimo di tensione che il pannello raggiunge da solo (appunto a "vuoto"), senza altro a lui collegato.

Per eseguire la prova, occorre predisporre il tester/multimetro in modalità di misura tensione in corrente continua "V-", con portata 200V- (DC) (vedi foto qui sotto)

I puntali isolati del tester/multimetro devono essere inseriti, il nero sulla boccola "COM" e il rosso sulla boccola "V" del tester, mentre i puntali scoperti del tester, devono invece toccare l'interno degli spinotti dei connettori del pannello (oppure, se il pannello non è dotato di cavi di collegamento, devono toccare i morsetti ubicati all'interno della scatola di giunzione, presente sul retro del pannello).

 

                           

 

Puntali tester inseriti nei connettori del pannello, oppure utilizzare la  "scatola di giunzione".

 

Il puntale rosso è il positivo (+), mentre il puntale nero è il negativo (-).

Il numero che ci comparirà sul display del tester (in questo caso 20.8), è il valore in Volt della tensione a vuoto prodotta dal pannello (Voc).

Una volta annotato il valore misurato, possiamo passare alla seconda misura che è quella della corrente massima che può produrre il pannello, quando viene esposto al sole e messo in "corto circuito", tramite la modalità amperometro del tester/multimetro.

Questo valore di corrente è generalmente indicato sulla targhetta presente sul retro dei pannelli, con la sigla "Isc" .

ATTENZIONE !  Il pannello fotovoltaico è l'unico generatore elettrico che quando viene messo in corto circuito non si danneggia, ma eroga al massimo la corrente che le sue celle possono generare. NON provare MAI, invece, a mettere in cortocircuito batterie o altri generatori elettrici !!!

Per poter quindi eseguire la prova di erogazione di corrente del pannello, occorre predisporre il tester/multimetro in modalità di misura Ampere in corrente continua "A-", con portata 10A- (DC) (vedi foto qui sotto)

 

I puntali isolati del tester/multimetro devono essere inseriti, il nero sempre sulla boccola "COM", mentre il rosso va spostato sulla boccola "10ADC" del tester.

 

ATTENZIONE !  IMPORTANTE !

Prima di eseguire la prova di erogazione di corrente, occorre coprire tutta la superficie vetrata del pannello con un panno scuro spesso, oppure con un cartone spesso, per evitare che durante l'inserimento dei puntali questi producano scintille che possono danneggiare i contatti e i puntali stessi. Soltanto quando siamo ben sicuri di aver stabilito il contatto tra i connettori o i morsetti del pannello e i puntali del tester, possiamo allora scoprire il pannello ed esporlo al sole. La stessa cosa va fatta al termine della prova. Prima di togliere i puntali del tester dai connettori o dai morsetti, occorre di nuovo coprire completamente la superficie vetrata del pannello.

 

 

Durante tutta la prova, i puntali metallici del tester devono continuare a toccare l'interno degli spinotti dei connettori del pannello (oppure i morsetti ubicati all'interno della scatola di giunzione, presente sul retro del pannello).

Il numero che ci comparirà questa volta sul display del tester (in questo caso 2.86), è il valore in Ampere della corrente di corto circuito (Isc), cioè la massima intensità di corrente che il pannello è in grado di erogare, quando viene esposto al sole pieno su tutta la sua superficie.

Una volta che abbiamo annotato i due valori misurati (Voc 20.8V e Isc 2.86A), possiamo confrontarli con la targhetta dei dati tecnici, presente normalmente sul retro del pannello, in modo da verificare che i numeri siano il più possibile abbastanza simili ai valori di fabbrica.

 

In questo specifico caso, i valori che sono stati misurati con il tester/multimetro (Voc 20.8V e Isc 2.86A), sono abbastanza coincidenti con quelli riportati nella targhetta (Voc 21.5V e Isc 3.25A), quindi possiamo affermare che il pannello in test è perfettamente funzionante.

La differenza tra i valori di targa (riportati sulla targhetta) e quelli da noi misurati con il tester/multimetro, è da imputare sia alla strumentazione utilizzata, che alle condizioni di insolazione, inclinazione e temperatura del pannello.

Infatti, il test descritto in questa pagina è stato eseguito in una bella e assolata giornata di agosto, con temperatura ambiente di quasi 30°C . Questo fattore ambientale ha sicuramente comportato un veloce riscaldamento delle celle che compongono il pannello, con conseguente diminuzione dei valori di tensione e corrente prodotte dal pannello, rispetto ai valori rilevati in laboratorio durante i test ufficiali, dove le celle del pannello sono mantenute a 25°C costanti, con valori di irradiazione simulata solare di E=1000W/mq e AM=1.5 .

Per saperne di più sulla relazione tra la temperatura delle celle dei pannelli e la produzione di corrente, vedi anche il "CAPITOLO 3" del manuale che si trova al seguente link:

http://www.wutel.net/manuale 

 

A proposito di massima resa dei pannelli fotovoltaici mono/policristallini, è anche importante ricordare come una piccola zona d'ombra su alcune celle del pannello, possa far diminuire, anche sensibilmente, la corrente complessiva prodotta dal pannello.

Un esempio pratico lo possiamo vedere anche con il pannello utilizzato in questo test.

Quando il pannello fotovoltaico è esposto completamente al sole su tutta la sua superficie, la massima corrente è, come abbiamo visto dalle precedenti misure, di 2,86Ampere.

     

 

Se però copriamo anche soltanto parzialmente, con un foglio di cartoncino, alcune celle che compongono il pannello e ripetiamo la misura della corrente (Isc),

 

notiamo immediatamente come la corrente complessiva prodotta dal pannello diminuisca notevolmente di ben 2,08Ampere, portandosi così soltanto a 0,78Ampere totali !

Ricordiamoci quindi, sia nella scelta del luogo di posizionamento dei pannelli in fase di realizzazione dell'impianto, che, successivamente, nella verifica periodica della pulizia della superficie vetrata, di accertarci che i pannelli non subiscano l'effetto di ombre (anche parziali e di qualsiasi natura), nella maggior parte delle ore diurne della giornata.

Il motivo di questa sensibile riduzione della corrente prodotta dai pannelli mono/policristallini, è dovuta al fatto che le celle sono costruttivamente collegate in serie l'una all'altra e, quindi, se una di queste rimane in ombra (anche parziale), la corrente che circola nel pannello incontra una "resistenza" in quel punto, facendo così diminuire l'intensità (Ampere) complessiva totale.

 

NOTA SULLA SICUREZZA: Qualsiasi prova elettrica effettuata sui pannelli, deve comunque essere eseguita in sicurezza e nel rispetto delle normative antinfortunistiche. I pannelli fotovoltaici sono dei generatori elettrici in corrente continua, che in alcune configurazioni di collegamento (più pannelli in serie tra loro) o di tipologia costruttiva (pannelli CIS o amorfi), possono generare (quando esposti alla luce) alte tensioni, pericolose e anche mortali in caso di contatto diretto con i morsetti all'interno della "scatola di giunzione" o con i contatti presenti all'interno dei connettori di collegamento. A titolo d'esempio, vedi la seguente targhetta dei dati tecnici di un pannello fotovoltaico "CIS" da 160Watt, dalla quale si nota che la tensione (Voc) è di ben 110Volt !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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