Solarpanel-Effizienz durch Temperatur-Sensoren auf der Rückseite des Moduls gesteigert

Effizienz und Langlebigkeit sind die wichtigsten Anliegen für Investoren und Betreiber von solaren Photovoltaik-(PV)-Anlagen. Während sich viel Aufmerksamkeit auf die Verbesserung der Energieumwandlungsraten konzentriert, ist ein kritischer, aber oft übersehener Faktor die Temperaturüberwachung von Solarmodulen. Wussten Sie, dass die Effizienz eines Solarmoduls nicht konstant ist, sondern mit steigenden Temperaturen deutlich abnimmt? Hier kommen die Back-of-Module (BOM)-Temperatursensoren ins Spiel – das "Thermometer" der Photovoltaikanlage – die wichtige Daten zur Leistungsoptimierung und Früherkennung von Fehlern liefern.

BOM-Sensoren wurden speziell zur Messung der Temperatur der Rückseite von Solarmodulen entwickelt und unterscheiden sich grundlegend von Umgebungs- oder Oberflächentemperaturmonitoren. Während Umgebungssensoren die Lufttemperatur und Oberflächensensoren die Temperatur der Moduloberfläche messen, erfassen BOM-Geräte die tatsächliche Betriebstemperatur innerhalb des Moduls – ein entscheidender Unterschied, da die Wärme auf der Rückseite die elektrische Leistung direkt beeinflusst.

Diese thermischen Daten stellen Informationen aus erster Hand über den Betriebszustand eines Moduls dar und bilden die Grundlage für die Systemoptimierung. Die Rückseite wird in der Regel heißer als die Vorderseite, insbesondere bei schlecht belüfteten Installationen, wodurch BOM-Sensoren für eine genaue thermische Bewertung und Risikobewertung unerlässlich sind.

Die umgekehrte Beziehung zwischen der Temperatur der Solarzelle und der Effizienz macht die BOM-Überwachung unerlässlich. Standardtestbedingungen gehen von 25 °C aus, aber die tatsächlichen Temperaturen auf der Rückseite der Module übersteigen diesen Schwellenwert häufig, was zu messbaren Effizienzverlusten führt.

• Auswirkungen auf die Effizienz: BOM-Daten ermöglichen Korrekturmaßnahmen, wenn die Temperaturen von den optimalen Bereichen abweichen.
• Leistungsoptimierung: Kontinuierliche Überwachung ermöglicht dynamische Anpassungen – Aktivierung von Kühlsystemen oder Änderung der Modulwinkel basierend auf thermischen Messwerten.
• Vorbeugende Wartung: Ungewöhnliche Temperaturspitzen können auf Belüftungsprobleme oder Komponentenausfälle hindeuten und ein frühzeitiges Eingreifen ermöglichen, bevor sich der Schaden ausweitet.

BOM-Sensoren verwenden eine Direktkontaktmessung, die typischerweise in der Mitte der Rückseite eines Moduls positioniert wird, um repräsentative thermische Bedingungen zu erfassen, die nicht durch Sonnenlicht oder Umgebungsfaktoren beeinflusst werden.

• Messprinzip: Durch die Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Signale liefern diese Geräte kontinuierlich Temperaturdaten an Überwachungssysteme.
• Installationsprotokoll: Die ordnungsgemäße Montage erfordert eine sichere Befestigung an der Rückseite an Stellen, die die durchschnittliche Modultemperatur repräsentieren, geschützt vor direkter Sonneneinstrahlung und externen Wärmequellen.
• Systemintegration: Als Teil umfassender PV-Überwachungsnetzwerke werden BOM-Sensoren mit anderen Diagnosefunktionen kombiniert, um eine ganzheitliche Bewertung des Systemzustands zu ermöglichen.

Die Vorteile der BOM-Temperaturüberwachung erstrecken sich über mehrere Dimensionen:

• Erhöhte Effizienz: Wärmemanagement hält optimale Betriebsbedingungen aufrecht und maximiert die Leistung.
• Verlängerte Lebensdauer: Durch die Minimierung der thermischen Belastung, die den Materialabbau beschleunigt, erhält die BOM-Überwachung die Modulintegrität.
• Bewährte Ergebnisse: Felddaten zeigen messbare Verbesserungen – ein Solarpark in Arizona erzielte durch BOM-gestützte Temperaturoptimierung eine Effizienzsteigerung von 5 %.

Wichtige Überlegungen für die Auswahl von BOM-Sensoren sind:

• Genauigkeit und Zuverlässigkeit: Priorisieren Sie Sensoren mit nachgewiesener Präzision und Haltbarkeit unter PV-Betriebsbedingungen.
• Systemkompatibilität: Stellen Sie eine nahtlose Integration mit vorhandener Überwachungshardware und -software sicher.
• Einfache Installation: Entscheiden Sie sich für Designs, die nur minimale Wartung und eine unkomplizierte Montage erfordern.
• Herstellerruf: Etablierte Marken wie Sensata Technologies und Honeywell bieten praxiserprobte Lösungen.

Die ordnungsgemäße Implementierung gewährleistet eine genaue, langfristige Leistung:

• Optimale Platzierung: Die Positionierung in der Mitte der Rückseite erfasst repräsentative Temperaturen, ohne die Modulfunktion zu beeinträchtigen.
• Sichere Montage: Verwenden Sie geeignete Klebstoffe oder Befestigungen, um einen ununterbrochenen thermischen Kontakt zu gewährleisten.
• Regelmäßige Kontrollen: Regelmäßige Inspektionen überprüfen die Sensorintegrität und die Verbindungsstabilität.
• Kalibrierungswartung: Befolgen Sie die vom Hersteller empfohlenen Rekalibrierungspläne.

Die Fehlerbehebung bei häufigen Problemen umfasst die Überprüfung der Sensorplatzierung auf ungenaue Messwerte und die Überprüfung der Verbindungen auf intermittierende Datenübertragung.

Da Solarenergiesysteme mit zunehmenden Anforderungen an Leistung und Zuverlässigkeit konfrontiert sind, erweisen sich BOM-Temperatursensoren als unverzichtbare Werkzeuge zur Maximierung der Leistung und der Betriebsdauer durch präzise thermische Überwachung.