Kraje na całym świecie dążą do bardziej zrównoważonego i czystego środowiska, dlatego starają się zwiększyć popularność alternatywnych źródeł energii. Istotnym elementem zielonej transformacji jest wdrażanie energii słonecznej i wiatrowej. Nie są to jedyne odnawialne źródła energii, jednak szybko zyskują popularność.
Wraz z rozwojem przemysłu energii słonecznej rośnie zapotrzebowanie na elektryków, techników i instalatorów paneli fotowoltaicznych. Instalacje solarne wymagają badań, instalacji, konserwacji i raportowania. Dlatego praca nad pozyskiwaniem „zielonej energii” wymaga odpowiednich narzędzi i rozwiązań, takich jak mierniki irradiancji i testery fotowoltaiczne.
Tym razem skupimy się na systemach fotowoltaicznych (PV), które służą do wytwarzania energii elektrycznej bezpośrednio ze światła dziennego dzięki procesowi elektrycznemu, występującemu w niektórych materiałach znanych jako półprzewodniki. Zaprezentujemy najlepsze rozwiązania firmy Fluke z zakresu fotowoltaiki. Fluke to marka, która obecna jest na rynku od 1948 roku, pomagając profesjonalistom w instalacjach elektronicznych, konserwacji i serwisowaniu, produkując bezpieczne i funkcjonalne urządzenia.
Krótkie wprowadzenie do energii słonecznej
Technologia fotowoltaiczna wykorzystuje materiały PV (takie jak półprzewodniki) lub urządzenia, które przekształcają światło słoneczne w energię. Pojedyncze urządzenie PV nazywane jest ogniwem. Ogniwa mają małe rozmiary i można za ich pomocą wygenerować zaledwie 1 do 2 watów mocy, mogą być jednak łączone w łańcuchy, które tworzą moduły lub panele. Ogniwa są połączone ze sobą pomiędzy materiałami ochronnymi wykonanymi ze szkła lub tworzyw sztucznych – dzięki temu są w stanie wytrzymać działanie czynników zewnętrznych przez wiele lat. Pojedyncze moduły lub ich kombinacje mogą być wykorzystywane do tworzenia zestawów słonecznych. Z kolei w ramach kompleksowego systemu PV jeden lub więcej zestawów podłącza się następnie do sieci elektrycznej.
Panele fotowoltaiczne stosuje się najczęściej na dachach lub ścianach, gdzie nie mogłyby być przysłonięte przez drzewa lub inne duże konstrukcje. Panele są stosunkowo ciężkie, dlatego powinny być umieszczane na wytrzymałych dachach, zwłaszcza jeśli instalowane są na dachówkach. Z energii słonecznej można również korzystać do zasilania małej elektroniki, np. kalkulatorów, zabawek czy lamp. Niemniej jednak najczęściej stosuje się je na budynkach.
Ze względu na swoją modułową budowę systemy PV mogą być dostosowane do zaspokojenia praktycznie każdego zapotrzebowania na energię elektryczną.
Energia słoneczna jako odnawialne źródło energii
Energia słoneczna jest odnawialnym i nieograniczonym źródłem energii. Ponadto podczas przetwarzania jej na energię elektryczną nie wydzielają się szkodliwe dla środowiska gazy cieplarniane. Dzięki temu jest idealnym źródłem energii, na którym warto się skupić w ramach globalnej transformacji energetycznej.
Według organizacji IRENA energia słoneczna i wiatrowa stanowiły 88% wszystkich nowych mocy odnawialnych w 2021 roku. W ubiegłym roku moce wytwórcze energii słonecznej wzrosły o 19%, a energii wiatrowej o 13%.
Przyspieszony rozwój fotowoltaiki w połączeniu z głęboką elektryfikacją mógłby doprowadzić do zmniejszenia emisji CO₂ o 21% (prawie 4,9 gigaton rocznie) do roku 2050.
Jak podaje portal Energy Monitor, Chiny wraz z innymi potęgami gospodarczymi, takimi jak Stany Zjednoczone, Japonia i Niemcy, są światowymi liderami w produkcji energii słonecznej. Czy jest szansa, że kolejne kraje europejskie dostrzegą potencjał energii słonecznej? Wprawdzie deszczowe i mało nasłonecznione regiony wykazują mniejsze zainteresowanie tym odnawialnym źródłem energii, jednak według niektórych szacunków, nowoczesne panele słoneczne radzą sobie całkiem dobrze przy pochmurnej pogodzie. Deszcze i niskie temperatury poprawiają wręcz ich efektywność. Deszcze zmywają wszelkie zanieczyszczenia, a światło słoneczne może nadal docierać do paneli nawet przez cienką warstwę śniegu.
Przyrząd pomiarowy do instalacji PV
Poważnym zagrożeniem w systemach fotowoltaicznych jest ryzyko porażenia prądem. Monterzy i konserwatorzy paneli muszą przestrzegać procedury LOTO (od ang. lock out – tag out), czyli „zamknąć i oznaczyć”, stosować środki ochrony indywidualnej oraz przestrzegać wszelkich przepisów bezpieczeństwa. Dowiedz się więcej o zabezpieczeniach paneli słonecznych marki Fluke.
Zapewnienie bezpieczeństwa w systemach elektrycznych jest kwestią nadrzędną. Podczas pracy przy instalacjach niezbędny jest również odpowiedni sprzęt.
W wideo marki Fluke wyróżniono 5 najważniejszych urządzeń do pomiarów stosowanych w energetyce słonecznej, w tym:
- Miernik irradiancji (napromieniowania) pozwala na sprawdzanie natężenia promieniowania słonecznego w miejscu instalacji solarnej.
- Tester izolacji stosuje się do sprawdzenia, czy wszystkie przewody zostały prawidłowo poprowadzone.
- Miernik napięcia i prądu.
- Miernik jakości zasilania do pomiaru stanów przejściowych i harmonicznych.
- Kamery na podczerwień umożliwiają skanowanie paneli i informują o ewentualnych uszkodzeniach ogniw.
Miernik irradiancji
Miernik irradiancji Fluke IRR1-SOL to łatwe w użyciu narzędzie do pomiaru natężenia napromieniowania słonecznego, temperatury otoczenia i modułu PV, orientacji i kątów nachylenia paneli. Miernik jest często wybierany przez osoby dokonujące pomiarów, instalacji, konserwacji i kontroli wydajności paneli słonecznych oraz systemów fotowoltaicznych.
Cęgi prądowe
Miernik 393 FC jest przeznaczony dla techników i konserwatorów instalacji fotowoltaicznych, którzy pracują przy wysokich napięciach DC takich jak: panele PV, energia wiatrowa, koleje elektryczne, centra danych i zasilaczach awaryjnych.
Dzięki stopniowi ochrony IP54 urządzenie może być stosowane na zewnątrz do pomiarów do 1500 VDC.
Kamery termowizyjne
Kamery termowizyjne pozwalają na wykrycie problemów i szybkie ich usunięcie. Zanieczyszczenia, martwe przestrzenie gazowe lub pęknięcia w ogniwach, chwilowe zacienienie spowodowane brudem, zanieczyszczeniami, wilgocią, a nawet ptasimi odchodami, uszkodzenia spowodowane nagrzewaniem lub przegrzewaniem, wadliwa dioda bocznikowa lub słabe połączenia to tylko kilka przykładów problemów, które można wykryć za pomocą kamer termowizyjnych. Do niezawodnej identyfikacji problemu potrzebne są zarówno kamery termowizyjne o wyjątkowych właściwościach, jak i doświadczenie wykwalifikowanych ekspertów.
Nowe kamery termowizyjne Fluke TiS55+ i TiS75+ to najbardziej wytrzymałe z dotychczasowych modeli, zaprojektowane tak, aby wytrzymać upadek z wysokości 2 metrów. Odporność na wodę i kurz gwarantuje, że kamera włączy się za każdym razem.
Multimetry cyfrowe
Multimetr cyfrowy to najczęściej używane narzędzie do diagnostyki, usuwania usterek i potwierdzania napraw w branży fotowoltaicznej.
Urządzenia Fluke z serii 80 zapewniają precyzję i zaawansowane możliwości rozwiązywania problemów. To najczęściej wybierana seriia multimetrów cyfrowych do zastosowań przemysłowych.
Zestaw testera uziemienia
Tester uziemienia Fluke 1625-2 pozwala zmierzyć rezystancje pętli uziemienia przy użyciu tylko cęgów, tylko elektrod lub jednej pary cęgów i elektrod. Testy uziemienia można również przeprowadzać w obrębie budynków, słupów energetycznych oraz tam, gdzie nie ma dostępu do gruntu. Przy pomocy testerów uziemienia można wykryć usterki w uziemieniu systemów PV.
