Para avaliar o desempenho do circuito fotovoltaico, independentemente do método de teste, é preciso conhecer o plano de irradiância do conjunto e a temperatura da célula. Para garantir a exata interpretação das curvas I-V, atente-se às condições ambientais, pois mudanças rápidas na irradiância ou na temperatura da célula podem introduzir erros em seus testes de curva I-V. Tipos de sensores e métodos de teste adequados, como o traçador de curva I-V Fluke Solmetric PVA 1500, devem ser usados para obter resultados confiáveis.
Como medir e analisar o desempenho do circuito fotovoltaico com o traçador de curva I-V Fluke Solmetric PVA 1500
Condições ambientais para teste
Os testes de desempenho ideal são realizados sob condições climáticas estáveis com irradiância superior a 700 W/m². Isso é particularmente essencial ao estabelecer uma linha de base de desempenho no comissionamento ou recomissionamento, além de ser relevante para a solução de problemas. A irradiância da condição de teste padrão é de 1000 W/m2, e, quanto mais próximas as condições de teste de campo estiverem das condições de teste padrão, mais precisa será a interpretação das curvas I-V. Boas condições de teste provavelmente ocorrerão durante a janela de 4 horas por volta do meio-dia solar.
Medições de irradiância e seu impacto
Erros de medição de irradiância podem afetar significativamente os testes de desempenho fotovoltaico. Por exemplo, uma pequena margem de erro na irradiância pode ofuscar a exatidão até mesmo de traçadores de curva I-V de alta qualidade, como o Fluke Solmetric PVA -1500. Nuvens que se movem rapidamente perto do sol e nuvens cirrus de alta altitude são particularmente problemáticas. Um dos benefícios de se usar traçadores de curva I-V para medições de teste de desempenho é que se pode salvar dados ambientais essenciais com os dados I-V. Isso elimina erros de entrada manual de dados que podem causar problemas posteriormente e minimiza a oportunidade de erros associados a mudanças rápidas nas condições de teste.
Sensor de irradiância: Para medições precisas de desempenho do conjunto, monte o sensor de irradiância no plano do conjunto e certifique-se de que a resposta espectral do sensor corresponda à dos módulos fotovoltaicos. A unidade sem fio mostrada aqui contém um sensor de irradiância de fotodiodo de silício com correção espectral e também mede a temperatura traseira e a inclinação do módulo.
Escolha de sensores
Os piranômetros autênticos não são uma boa opção para testes de curva I-V, pois têm uma resposta espectral ampla e plana que difere daquela das tecnologias de módulo cristalino e de filme fino. Sensores de irradiância portáteis também não são uma boa opção, pois pode ser difícil orientá-los de forma confiável e repetida no plano do conjunto. Sensores de irradiância portáteis também podem ter uma resposta angular que difere substancialmente daquela dos módulos fotovoltaicos colocados em campo. A resposta angular é especialmente importante no início e no final do dia e nos dias em que a cobertura de nuvens dispersa uma quantidade significativa de luz solar. Sob essas condições de teste, o conjunto e o sensor devem ter uma visão igualmente ampla do céu.
Influência da luz reflexiva
Os sensores de irradiância não devem ser influenciados por fortes reflexões ópticas, pois isso pode levar a leituras imprecisas. Se o sensor de irradiância captar significativamente mais luz refletida do que os módulos fotovoltaicos em teste, o modelo vai superestimar o Isc, e o módulo vai parecer ter um desempenho inferior. Sob certas circunstâncias, a luz solar refletida nas superfícies metálicas pode exagerar bastante na leitura da irradiância. Geralmente, é possível remediar a situação alterando-se o local de montagem do sensor.
Medições de temperatura em sistemas fotovoltaicos
Embora o desempenho do módulo fotovoltaico seja menos sensível às variações de temperatura do que a irradiância, ainda é um fator significativo. Termopares leves são preferidos para medir a temperatura da célula sob condições variadas. Posicionar o termopar corretamente é essencial para se obter leituras precisas. Como as bordas do conjunto e do módulo tendem a esfriar, posicione o termopar entre o canto e o centro de um módulo localizado longe do perímetro do conjunto mais frio. O objetivo dessa prática é selecionar um ponto de fixação do sensor que se aproxime da temperatura média traseira. A ponta do termopar deve estar em um bom contato com a parte traseira do módulo fotovoltaico, pois as lacunas de ar interrompem a transferência de calor, resultando em leituras de baixa temperatura. Ao mover o termopar entre seções idênticas do conjunto, coloque-o sempre no mesmo local relativo para evitar a introdução de mudanças artificiais de temperatura.