Napelem mérés

A napelem mérés, vagy napelemes rendszer bemérése egyre nagyobb jelentőséggel bír, ahogy egyre több napelemes rendszer kerül telepítésre. Magyarország még lemaradásban van a megújuló energia használatát illetően, de az elmúlt években rengeteg napelemes rendszer épült. Ezek egy része olcsó, gyakran kínai tömegtermelésből származik. Sajnos jellemzően az olcsóbb napelemhez olcsóbb anyagokat használnak fel, gyengébb minőségű az összeszerelés és megfelelő gyártásközi ellenőrzésen és a végellenőrzésen is spórolnak.

Emiatt (és a gyakran látott szakszerűtlen telepítés miatt) végül a napelem rendszer nem hozza az elvárt energiatermelést, rosszabb esetben rövid időn belül meghibásodik és akár a termelés is leáll, vagy lényegesen csökken. Ennek megelőzésére, illetve ha már megtörtént a hiba, akkor a hiba felderítésére kiváló módszer a napelem mérés.

A napelemes rendszerek mérését már szabvány írja elő, de nagyon kevés cég tesz eleget ennek az előírásnak. Ezen mérések elmaradásának egyik oka, hogy speciális napelemes mérőműszert igényel, mellyel kevés napelemes cég rendelkezik.

Magát minőséginek tartó vállalkozásnak a kötelező előírások nélkül is illik mérésekkel igazolnia a telepített rendszere megfelelősségét. Előírás a rendszerdokumentáció is, amiben minden fontos információ megtalálható a telepített rendszerről, többek között a mérési jegyzőkönyv. Erre a későbbiekben is szüksége lesz a tulajdonosnak, akár a bővítés során, vagy az időszakos felülvizsgálat során, vagy egy garanciális ügyintés kapcsán.

Napelemmérő műszerünk alkalmazása

• napelemes rendszerek vizsgálata, minősítése, hibakeresése
• teljesítmény és energia hatékonysági mérések (AC és DC)
• lakóépületek és ipartelepek villamos hálózatának létesítést követő, majd időszakos vizsgálata

Néhány alkalmazási terület részletezve:

Napelem teljesítmény mérése: A napelem gyártók jellemzően a napelemekre a 25. év végén még 83%-os teljesítményt garantálnak. Hogy megállapítsuk, hogy ez teljesül-e, ilyen műszeres mérésre van szükség.

Érintésvédelmi vizsgálat: A napelemes rendszerekre vonatkozó MSZ HD 60364-7-712 szavány írja le, hogy milyen követelményeknek kell megfelelnie a rendszernek ahhoz, hogy érintésvédelmi szempontból kielégítő legyen. Manapság már mindegyik áramszolgáltató ezen követelmények megfelelőségét igazoló érintésvédelmi jegyzőkönyv megléte esetén engedélyezi a napelemes rendszer hálózatra való csatlakozását. Azaz enélkül nem lehet készre jelenteni a rendszert. Az érintésvédelemnél külön kell vizsgálni az AC (meglévő hálózat felöli) és DC (napelemek felöli) oldalt.

Mit tartalmaz egy érintésvédelmi jegyzőkönyv?

• érintésvédelmi vizsgálatra kötelezett berendezések műszeres vizsgálatát
• mérési eredmények elemzését és értékelését
• az esetlegesen feltárt hiányosságok és hibák javítására tett javaslatot
• minősítő irat elkészítését 2 példányban

Napelem hatásfok, napelem teljesítmény: Ezek ellenőrzéséhez nagyon sok mindent kell egyszerre ismerni és mérni. Például a napelem adatlapján megadott értékeket kell összevetni az adott besugárzásnál mért értékekkel és ezekből az adatokból lehet kiszámolni, hogy mit is tud az a napelempanel. Erre csak egy speciális műszer képes.

Földelés mérése: Régebbi ingatlanoknál gyakori probléma, hogy nem csak a vezetékek kábelek keresztmetszetével van gond, hanem a földeléssel is. A jobbik eset, ha egyáltalán van földelés. Fontos ellenőrizni és nem csak a napelemes rendszer miatt. A meglévő ingatlan földelésének kiépítése, vagy javítása nem a napelemszerelő feladata, de gyakran előfordul, hogy a napelemes rendszer felmérése vagy telepítése alakalmával derül ki és bizony akkor javítania kell a tulajdonosnak. Viszont ami ugyanilyen fontos, hogy a napelemes rendszer földelésének is tökéletesnek kell lenni és ezt méréssel is ellenőrizni szükséges.

Napelem rendszer mérésének folyamata

A napelem mérés, amennyiben meglévő rendszer felülvizsgálatáról van szó, szemrevételezéssel kezdődik. Ellenőrizni kell a napelemek elhelyezését, a kábelezést, a kábelek elhelyezését, a csatlakozásokat, a védelmi eszközöket, az inverter kijelzőjén megjelenő információkat. Gyakran már ebben a fázisban látható a hiba. A napelemek nem megfelelő elhelyezése, a rossz csatlakozások, nem megfelelő keresztmetszetű kábelek alkalmazása egy szakember számára gyorsan szemet szúr.

A szemrevételezés után következik a műszeres napelem mérés. A műszerrel meg kell mérni rendszerbe épített berendezéseket, azokat funkcionálisan is meg kell vizsgálni, az egyes napelem stringek paramétereit (feszültség, áramerősség, IU karakterisztika), az inverter paramétereit, szigetelési ellenállásokat, a földelés paramétereit, stb.. Ezeket összegezve egy teljes és átlátható képet kapunk a napelemes rendszer működéséről és megállapítható az esetleges probléma.

A napelem rendszer mérése a telepítés alatt és végén még összetettebb feladat és a vizsgálatok különleges műszerezettséget igényelnek, „hagyományos” (AC oldal vizsgálatára kifejlesztett) érintésvédelmi műszerek nem alkalmazhatóak a mérések elvégzéséhez.

Miért velünk vizsgáltassa meg napelemes áramtermelő rendszerét?

Napelem mérésre professzionális Eurotest PV mérőeszközt használunk, amely egy villamos biztonságtechnikai multiméter és egy napelem vizsgáló műszer kombinációja. Elvégezhetők vele az MSZ EN 61557 szabvány szerinti hibavédelmi mérések és vizsgálatok egy épület villamos hálózatán, s azon túlmenően azon összes vizsgálatok is, melyeket napelemes (PV) rendszerekre írnak elő (MSZ EN 62446).

Milyen méréseket végzünk?

Mérés a DC oldalon:

• feszültség, áram, teljesítmény, energia
• Uoc (üresjárási feszültség), Isc (rövidzárási áram)
• modulok és panelek I-U karakterisztikája
• napenergia besugárzás
• modul hőmérséklete

Mérés az AC oldalon (hálózatminőség ellenőrzése):

• feszültség, áram, frekvencia, teljesítmény, teljesítménytényező, energia, felharmonikusok
• napelem modul, inverter, napelemes rendszer hatásfok kiszámolása

Legfontosabb jellemzők:

• STC értékek kiszámolása
• hatásfokok kiszámolása
• a modulok I-U görbéjének megrajzolása (napelem karakterisztikája)
• 2 feszültség és 2 áram bemeneti csatorna szimultán AC és DC mérésekhez
• adatgyűjtő a napsugárzás erősségének és a napelem modulok hőmérsékletének méréséhez

Mérési funkciók villamos hálózatokon:

• szigetelési ellenállás
• védőföld folytonosság
• vonali impedancia
• hurokimpedancia (nagyáramú, és RCD kioldás nélküli alfunkciók)
• RCD vizsgálatok (AC, A és B típusokra)
• földelési ellenállás
• AC áram (hibaáram és fogyasztó áramfelvétele)
• TRMS feszültség, frekvencia, fázissorrend
• teljesítmény, energia, felharmonikusok

A komplett rendszer vizsgálatakor mind az egyen- és mind a váltakozóáramú részen lehet feszültséget, áramot és teljesítményt mérni, továbbá a műszer az inverter jósági tényezőjét is szolgálja.

Egy 30 évre tervezett napelemes rendszernek biztonságosan, stabilan és hatékonyan kell működni, ezért fontos a szakszerű telepítés, a minőségi anyagok használata és a megfelelő rendszerdokumentáció, amire a későbbiekben is szükség lehet.