Los paneles solares están construidos para durar 25 años o más. Van en techos, plantas desérticas, lugares de playa, configuraciones fotovoltaicas a base de agua y grandes sitios de energía. Antes de que un panel llegue a esos lugares, se enfrenta a pruebas de laboratorio. Estas pruebas imitan el calor, la humedad, las instantáneas de frío, los rayos UV, la tensión eléctrica, la presión física y los peligros de seguridad.
Elegir equipos de prueba de laboratorio fotovoltaicos no es solo una decisión de compra. Afecta los programas de certificación, la repetibilidad de los datos de prueba, el rendimiento de la muestra y la capacidad del laboratorio para manejar módulos fotovoltaicos de tamaño completo. Para La 61215 IEC y el cumplimiento de la 61730 IEC, la cámara de prueba correcta debe coincidir con el método de prueba, el tamaño del módulo, el rango de temperatura, el control de humedad, la uniformidad, el registro de datos y la estabilidad de larga duración.
Los 61215 IEC y los 61730 IEC a menudo se discuten juntos, pero responden a diferentes preguntas. IEC 61215 se centra en la calificación de diseño y la fiabilidad a largo plazo. IEC 61730 se centra en la seguridad, incluidas las descargas eléctricas, el riesgo de incendio, el estrés mecánico y el estrés ambiental.
Para los fabricantes de fotovoltaicos, los constructores de sitios y los laboratorios de prueba, ambas reglas cuentan. Un panel puede mostrar un fuerte poder justo después de la construcción. Pero podría fallar más tarde debido a la entrada de agua, el desgaste de los rayos UV, el crecimiento del calor o la avería de la cubierta. Las pruebas de laboratorio reducen esa posibilidad antes de un uso amplio.
El equipo de prueba de 61215 IEC se utiliza para verificar si un módulo fotovoltaico puede soportar el envejecimiento al aire libre. El estándar incluye medición de rendimiento, pruebas de aislamiento, preacondicionamiento UV, ciclo térmico, congelación de humedad, calor húmedo, carga mecánica, impacto de granizo, pruebas térmicas de diodo de derivación y pruebas de corriente de fuga húmeda.
Las pruebas ambientales son especialmente importantes porque exponen materiales débiles y defectos de proceso. Los hallazgos comunes incluyen:
· Encapsulante amarillento o delaminación
· Microfisuras celulares después del estrés térmico
· Corrosión de cintas de interconexión
· Lámina trasera agrietada
· Fallo de sellado de la caja de conexiones
· Pérdida de potencia después de ciclos de calor húmedo o congelación-descongelación
La selección de la cámara de prueba 61730 IEC está vinculada a la calificación de seguridad del módulo. Comprueba si la construcción del módulo puede reducir los riesgos de incendio, descargas eléctricas y lesiones personales en las condiciones de uso esperadas.
El preacondicionamiento ambiental es importante porque el aislamiento y la seguridad del material pueden cambiar después del calor, el frío, la humedad y la exposición a los rayos UV. Un módulo que pasa una prueba de aislamiento inicial puede mostrar problemas de corriente de fuga después de que el calor húmedo o la humedad se congelen. Por esa razón, las pruebas de seguridad a menudo se organizan antes y después del estrés ambiental.
Un completo módulo PV equipo de pruebaLa configuración generalmente incluye cámaras ambientales, equipos de preacondicionamiento UV, probadores de seguridad eléctrica, sistemas de carga mecánica, probadores de granizo, simuladores solares y herramientas de adquisición de datos. Para muchos laboratorios, la inversión más exigente es la cámara de pruebas ambientales porque debe realizar pruebas largas con condiciones estables.
Un PV fuera de la cámara de prueba debe adaptarse a paneles enteros, no solo a pequeños bits. Los paneles grandes necesitan un flujo de aire suave, Humedad constante, puntos de alambre seguros, estantes firmes y espacio para mantener el aire en movimiento.
La cámara común necesita cobertura:
Artículo de prueba | Parámetro principal | Requisito del equipo |
Calor húmedo | 85 °C, 85% RH, 1.000 H | Humedad estable, interior resistente a la corrosión, suministro continuo de agua |
Ciclismo térmico | -40 °C a + 85 °C, 200 ciclos | Refrigeración confiable, rampado controlado, conexión de corriente del módulo cuando sea necesario |
Congelación de humedad | + 85 °C/85% RH a-40 °C, 10 ciclos | Control combinado de humedad y baja temperatura |
Preacondicionado UV | 15 kWh/m² dosis UV, 280-385 nm; al menos 5 kWh/m² de 280-320 nm | Irradiancia estable, control de temperatura alrededor de la superficie del módulo |
Preparación de fugas húmeda | Exposición al módulo post-envejecimiento | Manejo seguro después de la humedad y el estrés térmico |
Al elegir un panel solar fuera de la Cámara, el rango de temperatura debe alcanzar al menos-40 ° C a 85 ° C. Uno más amplio como-60 ° C a 100 ° C da a los laboratorios espacio adicional para diversos programas fotovoltaicos, eléctricos y de confianza. El control de humedad de 20% a 98% RH ayuda al calor húmedo, al frío húmedo y al trabajo de prueba más amplio.
El calor húmedo es una de las pruebas más directas para la resistencia a la humedad. El módulo se expone a 85 °C y 85% RH durante 1.000 horas. Esta prueba es difícil en encapsulación, sellos de borde, cajas de conexiones, hojas traseras y partes conductoras. Durante una carrera larga, una pequeña deriva de humedad puede provocar un envejecimiento inconsistente. Una cámara de prueba de calor húmedo del módulo fotovoltaico fuerte debe contener la condición sin interrupciones frecuentes.
El ciclo térmico crea expansión y contracción repetidas. La condición común de ciclo térmico 61215 IEC es de 200 ciclos entre-40 ° C y 85 ° C. Esto puede exponer la fatiga de las juntas de soldadura, el estrés de la cinta, el movimiento del vidrio al marco y las grietas de la celda.
La Congelación de humedad combina calor, humedad y estrés por congelación. Una condición de prueba común es de 10 ciclos desde + 85 °C a 85% RH hasta-40 °C. Es útil para encontrar fallas causadas por humedad atrapada, mala laminación y debilidad de sellado.
El preacondicionamiento UV se realiza antes de otras pruebas ambientales. Expone los materiales poliméricos a la radiación ultravioleta para que las pruebas posteriores muestren una respuesta de envejecimiento más realista. Un laboratorio fotovoltaico debe confirmar las bandas de longitud de onda, la uniformidad de irradiancia, la temperatura del panel negro y la posición de la muestra antes de comprar el equipo de cámara de prueba de preacondicionamiento UV.
El cumplimiento 61730 IEC necesita más que una cámara de temperatura y humedad. El laboratorio debe evaluar las trayectorias de fallas relacionadas con la seguridad. El preacondicionamiento ambiental es parte del proceso, pero las pruebas eléctricas, mecánicas y relacionadas con incendios completan el panorama de seguridad.
Una cámara de prueba de 61730 IEC se usa a menudo para acondicionar módulos antes del aislamiento, las fugas y los controles de seguridad. La Cámara debe soportar una exposición prolongada, un control estable y un enrutamiento seguro de los cables. Para los módulos de clase II y los módulos de alto voltaje del sistema, la seguridad eléctrica después del envejecimiento es especialmente importante.
El estrés ambiental puede revelar problemas que no son visibles al principio:
· Rutas de humedad entre las partes vivas y el Marco
· Resistencia de aislamiento reducida después del calor húmedo
· Grietas cerca de cajas de conexiones o salidas de cables
· Riesgo de seguimiento en superficies contaminadas o envejecidas
· Debilidad adhesiva después de la expansión repetida
Para los laboratorios que prueban los módulos de alto voltaje, el equipo debe permitir un manejo seguro de las muestras después de una exposición húmeda. El drenaje de agua, la resistencia a la corrosión interior, los puertos de monitoreo de aislamiento y la protección de emergencia son importantes.
IEC 61730 incluye categorías de peligro de descarga eléctrica, peligro de incendio, estrés mecánico y estrés ambiental. La secuencia exacta depende del plan de construcción y certificación del módulo, pero el equipo típico relacionado con la seguridad puede incluir:
Área de prueba de seguridad | Enfoque típico | Equipo utilizado |
Aislamiento y resistencia dieléctrica | Desglose, seguimiento, espacio libre, resistencia de aislamiento | Hi-pot tester, probador de aislamiento |
Corriente de fuga húmeda | Fugidas bajo condiciones húmedas | Configuración de inmersión o pulverización, sistema de medición eléctrica |
Estrés mecánico | Marco, vidrio, montaje, riesgo de agrietamiento celular | Probador de carga mecánica estática y dinámica |
Evaluación relacionada con incendios | Comportamiento ardiente y riesgo de propagación de llamas | Sistema de prueba de incendios según las reglas locales aplicables |
Preacondicionamiento ambiental | Envejecimiento antes de los controles de seguridad | Cámara de humedad de temperatura, cámara de ciclismo térmico, cámara UV |
Para un módulo de voltaje máximo del sistema de 1.000 V, el voltaje de prueba dieléctrico puede alcanzar varios miles de voltios dependiendo de la clase de protección y el método de prueba. Para la construcción de Clase II, la planificación de seguridad debe considerar requisitos de aislamiento más altos que las pruebas de rendimiento básicas por sí solas.
A los laboratorios fotovoltaicos se les pide cada vez más que prueben la electrónica del módulo, las cajas de conexiones, los rastreadores, las unidades de control para exteriores, los conectores, los sensores y los componentes relacionados con la energía. Estos productos pueden necesitar pruebas de choque de temperatura más allá del ciclo estándar de 61215 IEC.
MIL-STD-810H Método 503,7 verifica si un producto puede soportar cambios repentinos en la temperatura del aire circundante. No es lo mismo que el ciclismo térmico lento. El método se utiliza cuando los productos pueden moverse rápidamente entre ambientes fríos y calientes o experimentar cambios abruptos de exposición.
Los puntos de 503,7 del método clave incluyen:
· Transferencia entre atmósferas frías y calientes en no más de 1 minuto
· Estabilización en cada temperatura extrema
· Programas de choque multiciclo, comúnmente al menos 3 ciclos para La I-C del procedimiento
· Volver a condiciones ambientales controladas después de la prueba
· Inspección visual y comprobaciones operativas después de la exposición
Para los artículos enlazados con PV, las formas comunes de falla sostienen el material de relleno agrietado, las uniones sueltas, las fugas de sellado, las curvas de enlace, las fallas de exhibición y el trabajo eléctrico irregular.
El cambio de calor 61215 IEC es una prueba de confianza en el panel con cambios establecidos entre-40 ° C y 85 ° C durante muchas rondas. Se agota el desgaste a largo plazo.
El Método de MIL-STD-810H 503,7 es una prueba de choque. El tiempo de movimiento es rápido, a menudo no más de 1 minuto. El objetivo es hacer una brecha temporal rápida. Esto se adapta a los eléctricos fotovoltaicos externos enviados desde la retención fría a los puntos calientes, configurados en cajas del desierto o afectados por giros de clima rápido.
Una CÁMARA DE CHOQUE temporal debe tener áreas frías y calientes con respaldo rápido, buen flujo de aire, sensores correctos y una herramienta de movimiento que mantenga el tiempo de cambio en el plan de prueba. Para conjuntos pesados vinculados a PV, la habilidad de la carga de la canasta y el respaldo temporal después del movimiento son clave.
Los fallos habituales sostienen roturas de sellado, uniones de soldadura rotas, caminos cortos ligados al agua, agarres sueltos, plásticos duros y pérdida del conjunto en los sensores.
La mejor elección de equipoDepende de las muestras, los estándares, la carga de trabajo y el espacio disponible. Un laboratorio que prueba pequeños materiales fotovoltaicos tiene diferentes necesidades de un laboratorio de certificación que prueba módulos de vidrio de tamaño completo.
Antes de elegir una cámara de prueba ambiental fotovoltaica, confirme el tamaño más grande del módulo, la cantidad de muestra por lote, el diseño del rack y la ruta de flujo de aire. Una cámara que se adapta a un panel puede no soportar pruebas por lotes, mientras que una cámara que se adapta a muchos paneles puede necesitar una mayor generación de humedad y capacidad de refrigeración.
Los controles importantes incluyen:
· Espacio interno para módulos de tamaño completo y espaciado seguro
· Rango de temperatura que cubre de-40 °C a + 85 °C o más ancho
· Rango de humedad que cubre 85% RH a 85 °C para calor húmedo
· Desviación de temperatura y fluctuación en todo el espacio de trabajo
· Sellado de puerta para pruebas largas de 1.000 horas
· Interior de acero inoxidable SUS304 para durabilidad de alta humedad
· Purificación de agua y suministro automático de agua
· Puertos de cable para monitoreo eléctrico durante las pruebas
La Tasa de rampa afecta la programación de la prueba, pero la estabilidad es más importante que la velocidad para el trabajo IEC. Para el equipo de prueba del módulo PV, el sobreimpulso no controlado puede crear estrés fuera del método de prueba. El registro de datos de larga duración también es esencial. Los laboratorios necesitan temperatura, humedad, alarmas, eventos de apertura de puertas y curvas de prueba para los registros de auditoría.
Las características de seguridad deben incluir protección contra la temperatura, protección del compresor, alarmas de escasez de agua, protección contra fugas y funciones de parada de emergencia. Para los módulos fotovoltaicos con circuitos en vivo, la cámara debe admitir un enrutamiento seguro de cables y prácticas de aislamiento claras.
Los laboratorios de pruebas fotovoltaicas necesitan equipos que puedan funcionar durante semanas sin datos inestables o tiempo de inactividad no planificado. El equipo de prueba de laboratorio LIB PV se basa en la simulación ambiental de módulos solares de tamaño completo, materiales y productos relacionados con el PV.
Cámaras ambientales LIB PVPuede proporcionar un amplio rango de simulación para las pruebas de confiabilidad del módulo solar, incluyendo condiciones de baja temperatura, alta temperatura y humedad. Un rango como-60 ° C a 100 ° C y 20% a 98% RH brinda a los laboratorios espacio para pruebas IEC, I + D interna, envejecimiento acelerado y programas de clientes no estándar.
El control preciso de la temperatura y la humedad ayuda a mantener datos repetibles durante el calor húmedo, la congelación de la humedad y el ciclo térmico. Para pruebas largas de RH de 85 ° C/85%, la operación estable reduce el riesgo de nueva prueba y protege los programas de laboratorio.
Los módulos PV enfrentan más que el calor y la humedad al aire libre. Las plantas del desierto se ocupan del polvo. Los proyectos flotantes y costeros enfrentan la humedad y la corrosión. Las instalaciones en las azoteas pueden ver cambios UV, de lluvia y de temperatura en la misma vida útil.
LIB admite opciones de simulación ambiental personalizadas, como iluminación, lluvia, polvo y otras condiciones de prueba. Esto permite a los laboratorios solares desarrollar la capacidad de prueba en etapas, desde una única cámara de humedad de temperatura hasta un sistema de simulación ambiental fotovoltaico más amplio.
Las pruebas IEC no son demostraciones cortas. El calor húmedo funciona durante 1.000 horas. El ciclismo térmico necesita cientos de transiciones repetidas. La Congelación de humedad requiere un cambio estable entre el calor húmedo y la congelación. Durante estos ciclos, la construcción de la Cámara, el flujo de aire, el sellado, la precisión del sensor y la lógica de control influyen en la repetibilidad de las pruebas.
Para los compradores, el valor práctico es simple: menos carreras inestables, menos disputas de muestras, registros más claros y un mejor uso del tiempo de laboratorio.
Industria de simulación ambiental Xi'an LIBHa trabajado en cámaras de pruebas ambientales desde 2009, cubriendo diseño, fabricación, ventas y servicio para clientes globales. Su gama de productos incluye cámaras de temperatura y clima, cámaras de corrosión, cámaras de entrada de polvo y agua, cámaras de meteorización, cámaras de entrada y sistemas especiales de simulación ambiental.
Para los laboratorios fotovoltaicos, estos antecedentes son útiles porque la 61215 IEC y el cumplimiento de la 61730 IEC a menudo requieren más de una cámara. Un laboratorio completo puede necesitar calor húmedo, ciclo térmico, UV preacondicionamiento, polvo, lluvia y equipos ambientales personalizados. LIB puede admitir cámaras estándar y espacios de prueba personalizados de acuerdo con el tamaño del módulo, el propósito de la prueba y el diseño del laboratorio.
La compañía también proporciona orientación de instalación, puesta en marcha, capacitación, soporte de mantenimiento y servicio posventa a largo plazo. Para los laboratorios que ejecutan ciclos largos de certificación fotovoltaica, la asistencia de proveedores no es un detalle menor. Afecta el tiempo de actividad, la planificación de la calibración, el entrenamiento del operador y la capacidad de responder rápidamente cuando un programa de prueba es ajustado.
La elección del equipo de prueba de laboratorio fotovoltaico para el 61215 IEC y el cumplimiento de la 61730 IEC comienza con el estándar de prueba, no con el catálogo de la cámara. El equipo debe coincidir con las condiciones de prueba reales: 85 °C/85% RH para calor húmedo de 1.000 horas, ciclo térmico de-40 °C a + 85 °C, congelación de humedad desde calor húmedo hasta condiciones de congelación, control de dosis de preacondicionamiento UV y controles de seguridad después del envejecimiento ambiental.
Una buena cámara de prueba ambiental fotovoltaica debe ofrecer un control estable de temperatura y humedad, suficiente espacio interno para módulos de tamaño completo, flujo de aire confiable, acceso seguro al cable, sellado fuerte, materiales resistentes a la corrosión, y registros de datos claros. Para laboratorios que prueban componentes electrónicos o de exterior relacionados con la tecnología fotovoltaica, también puede ser necesaria la capacidad de choque de temperatura del Método de MIL-STD-810H 503,7.
Una Configuración de 61215 IEC típica incluye una cámara de prueba ambiental fotovoltaica, cámara de calor húmedo, cámara de ciclismo térmico, equipo de prueba de congelación de humedad, cámara de preacondicionamiento UV, simulador solar, probador de aislamiento, probador de corriente de fuga húmeda, probador de carga mecánica, equipo de prueba de granizo y sistema de grabación de datos.
La cámara puede ser similar, especialmente para la temperatura, la humedad y el preacondicionamiento UV. La diferencia es el propósito de la prueba. IEC 61215 se centra en la confiabilidad de los módulos a largo plazo, mientras que IEC 61730 se centra en riesgos de seguridad como descargas eléctricas, incendios, fallas de aislamiento y peligros mecánicos.
El MÉTODO DE MIL-STD-810H 503,7 es útil para componentes electrónicos y exteriores relacionados con PV que pueden enfrentar cambios bruscos de temperatura. Comprueba la transferencia rápida entre condiciones de calor y frío, generalmente en 1 minuto, que es mucho más rápido que IEC 61215 el ciclo térmico.
Los compradores deben confirmar las dimensiones del módulo, la capacidad del lote, los artículos de prueba IEC, el rango de temperatura, el rango de humedad, la velocidad de la rampa, la uniformidad de la Cámara, la precisión del sensor, los puertos del cable, la protección de seguridad, el registro de datos, el suministro de agua, espacio de instalación, plan de calibración y soporte posventa.
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