Service für gerissene Photovoltaikmodule

Warum erleben wir, dass große bifaciale Photovoltaik-Paneele auf Photovoltaik-Farmen in Polen zerbrechen?

Die Rissbildung bei Photovoltaik-Paneelen, insbesondere bei großen und bifazialen, ist ein immer häufiger auftretendes Problem bei Photovoltaik-Anlagen in Polen. Dieses Phänomen hat einen multifaktoriellen Ursprung, der sowohl durch technologische Aspekte als auch durch die Umweltbedingungen beeinflusst wird. In diesem Artikel analysieren wir die Ursachen für Risse im Glas der Paneele und konzentrieren uns dabei auf Schlüsselfaktoren wie die Art des Glases, die Befestigungsstrukturen, die Witterungsbedingungen, Mikrovibrationen am Boden und Herstellungsfehler.

Überblick über den Aufbau eines Photovoltaikmoduls mit seinen Komponenten, die die Haltbarkeit beeinflussen

Die Konstruktion eines Photovoltaikmoduls ist das Ergebnis fortschrittlicher Technik, die nicht nur eine maximale Energieeffizienz, sondern auch eine angemessene Haltbarkeit gewährleisten soll. Jede Komponente eines Photovoltaikmoduls hat eine bestimmte Funktion und trägt zu seiner allgemeinen Haltbarkeit bei. Nachfolgend finden Sie die wichtigsten Komponenten des Panels und ihre Bedeutung für die Festigkeit der Struktur.

1. Vorderseite gehärtetes Glas. Wartung von gesprungenen Photovoltaik-Paneelen.

Funktion: Die vordere Schicht des Photovoltaikpanels besteht aus gehärtetem Glas, das die Photovoltaikzellen vor äußeren Einflüssen wie Hagel, Wind oder mechanischen Belastungen schützt.

Eigenschaften:

Mechanische Widerstandsfähigkeit: Durch den Vorspannprozess wird das Glas im Vergleich zu normalem Glas widerstandsfähiger gegen Stöße und Druck.
Lichtdurchlässigkeit: Vorgespanntes Glas hat eine hohe Lichtdurchlässigkeit, so dass die Sonnenstrahlung die Zellen effizient erreichen kann.
Spröde Schäden: Trotz seiner Stärke ist Glas anfällig für Brüche, wenn es starken Punktbelastungen ausgesetzt ist.

Auswirkungen auf die Haltbarkeit: Vorgespanntes Glas bietet Schutz für die Zellen, aber seine Haltbarkeit hängt von der Dicke und der angemessenen Unterstützung der Struktur ab.

2. Photovoltaische Zellen

Funktion: Die Zellen sind das Grundelement des Panels, in dem die Umwandlung der Sonnenstrahlung in Strom stattfindet.

Eigenschaften:

Zerbrechlich und dünn: Die aus Silizium hergestellten Zellen sind sehr zerbrechlich und müssen durch andere Schichten des Panels geschützt werden.
Auswirkungen von Mikrorissen: Selbst kleine strukturelle Schäden in Zellen können deren Leistung und Haltbarkeit beeinträchtigen.

Auswirkung auf die Haltbarkeit: Eine Beschädigung der Zellen kann zu einer Verringerung der Leistung des gesamten Panels führen, so dass ihr Schutz eine Priorität darstellt.

3 EVA-Folie (Ethylen-Vinyl-Acetat). Wartung von gerissenen Photovoltaik-Paneelen.

Funktion: Die EVA-Folie umgibt die Photovoltaik-Zellen auf beiden Seiten und sorgt für Stabilität und Schutz vor Feuchtigkeit und Vibrationen.

Eigenschaften:

Flexibilität: Das Material kompensiert mechanische und thermische Spannungen.
Haltbarkeit: EVA-Folie ist widerstandsfähig gegen UV-Strahlung und hohe Temperaturen, aber die Qualität kann von Hersteller zu Hersteller variieren.

Auswirkung auf die Haltbarkeit: Eine qualitativ hochwertige EVA-Folie schützt die Zellen vor Mikrorissen und Feuchtigkeit, was einen erheblichen Einfluss auf die Lebensdauer des Panels hat.

4 Hinterglas oder Sinterglas

Funktion: Die Rückschicht des Paneels schützt die Zellen von unten und ermöglicht bei bifazialen Modellen die Absorption der reflektierten Strahlung.

Eigenschaften:

Feuchtigkeit und chemische Beständigkeit: Sinterglas ist resistent gegen äußere Einflüsse, aber dünner als vorgespanntes Glas, was es anfälliger für Spannungen macht.
Auswirkung von mechanischer Spannung: Hinteres Glas oder Sinter kann aufgrund von Spannungen, die durch die Struktur der Platte entstehen, brechen.

Auswirkung auf die Haltbarkeit: Sinterglas bietet eine leichte Platte, erfordert aber eine robuste Rahmen- und Stützstruktur, um das Risiko von Schäden zu minimieren.

5 Aluminiumrahmen. Wartung von gerissenen Photovoltaik-Paneelen.

Funktion: Der Aluminiumrahmen verstärkt die gesamte Paneelstruktur und ermöglicht die Montage auf einer Trägerstruktur.

Eigenschaften:

Leicht und robust: Aluminium verbindet geringes Gewicht mit guter Korrosions- und Wetterbeständigkeit.
Dünne Profile: Die heutigen Brillengestelle werden immer dünner, was ihre Fähigkeit, Belastungen auszugleichen, verringert.

Auswirkung auf die Haltbarkeit: Ein zu dünner Rahmen kann zu einer Verformung des Paneels unter Wind- oder Schneelast führen, was das Risiko einer Beschädigung des Glases erhöht.

6 Schutzschicht (Backsheet)

Funktion: Bei monofacialen Platten schützt die hintere Schutzschicht die gesamte Struktur vor Feuchtigkeit und anderen äußeren Einflüssen.

Eigenschaften:

Witterungsbeständigkeit: Das Material der Rückwand ist UV-beständig, kann sich aber mit der Zeit abbauen.

Auswirkung auf die Haltbarkeit: Eine beschädigte Schutzschicht kann zum Eindringen von Feuchtigkeit und zur allmählichen Zersetzung der Zellen und der EVA-Folie führen.

7 Steckverbinder und Verkabelung. Wartung von gerissenen Photovoltaikmodulen.

Funktion: Elektrische Verbinder verbinden die Zellen zu einem homogenen Stromkreis und gewährleisten den Stromfluss zum Wechselrichter.

Eigenschaften:

Korrosionsbeständigkeit: Die Verkabelung muss ausreichend isoliert sein, um Schäden zu vermeiden.
Widerstandsfähigkeit gegen wechselnde Bedingungen: Die Fugen sollten Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen standhalten.

Auswirkung auf die Haltbarkeit: Probleme mit den Anschlüssen können zu lokaler Überhitzung (Hot Spots) und Schäden an der Platte führen.

Die Stärke eines Photovoltaikmoduls hängt von jeder Komponente ab, vom gehärteten Glas und der EVA-Folie bis hin zum Aluminiumrahmen und der Verkabelung.

Die Verwendung hochwertiger Materialien, die richtige Bauweise und eine regelmäßige Wartung der Photovoltaikanlage sind der Schlüssel zu einer langen und störungsfreien Nutzungsdauer. Die Beachtung von Details in der Herstellungs- und Installationsphase vermeidet viele Probleme im Zusammenhang mit mechanischen und betrieblichen Schäden.

Arten von Glas, die in Photovoltaik-Paneelen verwendet werden. Wartung von gesprungenen Photovoltaik-Paneelen.

In Photovoltaik-Paneelen werden grundsätzlich zwei Arten von Glas verwendet: vorgespanntes Glas auf der Vorderseite und Sinterglas auf der Rückseite. Beide Materialien erfüllen unterschiedliche Funktionen und haben unterschiedliche Eigenschaften.

Gehärtetes Glas:
- Sie befindet sich auf der Vorderseite des Panels und schützt die Photovoltaikzellen vor mechanischen Beschädigungen und Witterungseinflüssen.
- Es ist transparent und hat eine hohe Lichtdurchlässigkeit, was die Energieeffizienz maximiert.
- Das Härten erhöht die Schlagzähigkeit, aber es bleibt spröde bei Punktbelastungen.
Glas sintert:
- Wird auf der Rückseite des Panels verwendet, insbesondere bei bifazialen Modellen, die Strahlung von beiden Seiten absorbieren.
- Es zeichnet sich durch seine Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuchtigkeit, Chemikalien und Temperaturschwankungen aus, ist aber anfälliger für mechanische Beschädigungen als vorgespanntes Glas.
- Es ist dünner und leichter, was zwar das Gewicht der Platte reduziert, aber auch ihre Belastbarkeit verringert.

Beide Glastypen sind zwar für ihre Funktionen geeignet, unterliegen aber komplexen Faktoren, die bei bifazialen Scheiben zum Bruch führen.

Immer dünnere Aluminiumrahmen. Wartung von gerissenen Photovoltaik-Paneelen.

Die heutigen Photovoltaikmodule sind auf die Optimierung von Kosten und Leistung ausgelegt. Ein Element dieser Optimierung ist die Verwendung von dünneren Aluminiumrahmen, die jedoch die Gesamtsteifigkeit der Panelstruktur verringern.

Weniger starre Rahmen
- Dünnere Rahmen verformen sich leichter unter mechanischer Belastung wie Wind, Schnee oder Vibration.
- Infolgedessen werden mechanische Spannungen auf das Glas übertragen, insbesondere auf den Glassinter auf der Rückseite, was zu Rissen führen kann.
Probleme bei der Installation
- Rahmen, die nicht ausreichend an die Abmessungen der Scheiben und deren Wärmeausdehnung angepasst sind, verursachen zusätzliche Belastungspunkte. Selbst kleine Verformungen können Mikrorisse im Glas verursachen.

Photovoltaische Strukturen in Betrieb

Die Stützkonstruktionen von Photovoltaikanlagen in Polen, insbesondere in Gebieten, die starkem Wind ausgesetzt sind, werden häufig aus Materialien mit begrenzter Flexibilität hergestellt.

Bewegungen im Baugewerbe
- Bauwerke ‚arbeiten‘, d.h. sie verformen sich unter Wind und dynamischen Belastungen. Solche Bewegungen können Spannungen erzeugen, die auf die Paneele übertragen werden.
- Bei längerer Exposition gegenüber solchen Belastungen werden die Plattenmaterialien, einschließlich Glas, anfälliger für Risse.
Keine Vibrationsdämpfung
- Viele Tragwerke sind nicht mit schwingungsdämpfenden Systemen ausgestattet. Mikrovibrationen führen zu einer allmählichen Schwächung der Glas- und Rahmenstruktur.

Wetterbedingungen. Wartung von gerissenen Photovoltaikmodulen.

In Polen herrscht ein wechselhaftes Klima, das sich erheblich auf die Haltbarkeit von Photovoltaikmodulen auswirkt.

Extreme Temperaturschwankungen
- Photovoltaik-Paneele sind täglich extremen Temperaturschwankungen ausgesetzt, vor allem an Wintermorgen oder in der Sommerhitze. Der Temperaturunterschied zwischen der Vorder- und Rückseite des Panels führt zu thermischen Spannungen, insbesondere im Sinterglas.
Hagel und Schneelast
- Hagelstürme und Schneelasten stellen eine direkte Bedrohung für die Haltbarkeit von Glas dar. Anhaltender Schnee verursacht langfristige Belastungen und Hagelstürme können Mikrorisse verursachen.

Mikro-Bodenvibrationen

Mikroerschütterungen sind ein weiterer, oft unterschätzter Faktor, der die Lebensdauer von Photovoltaikmodulen beeinflusst.

Auswirkungen auf Konstruktion und Paneele
- Vibrationen, die durch Bodenbewegungen, schwere landwirtschaftliche Geräte oder Transportmittel verursacht werden, können die Struktur der Platten schwächen, was zu Mikrorissen und einer langsamen Zersetzung des Glases führt.
Erhöhte Intensität in einigen Gebieten
- In Gebieten mit lockerem Boden oder in der Nähe von Autobahnen können die Vibrationen besonders stark sein, was zu einer schnelleren Abnutzung der Materialien führt.

Herstellungsfehler. Service für gerissene Photovoltaikmodule.

Auch Produktionsfehler, die bei der Werksinspektion oft unbemerkt bleiben, dürfen nicht übersehen werden.

Mikrorisse in der Produktion
- Beim Schneiden und Laminieren von Glas können Mikrorisse entstehen, die sich im Laufe der Zeit durch mechanische oder thermische Belastungen vergrößern können.
Unzulänglichkeiten bei der Laminierung
- Eine unsachgemäß angebrachte Laminierfolie kann zu einer ungleichmäßigen Spannungsverteilung auf der Plattenoberfläche führen.

Wie kann man das Risiko eines Bruchs der Photovoltaikmodule minimieren?

Die Auswahl der richtigen Komponenten:
- Die Verwendung von dickerem und haltbarerem Glas und Aluminiumrahmen.
- Gestaltung von Paneelen, die den örtlichen Wetterbedingungen standhalten.
Korrekte Installation:
- Achten Sie auf die Gleichmäßigkeit der Unterstützung der Struktur.
- Berücksichtigung der Wärmeausdehnung bei der Konstruktion von Rahmen und Tragwerken.
Regelmäßige Wartung der Photovoltaikanlage:
- Inspektion der Paneele zur Erkennung von Mikrorissen und möglichen Defekten.
- Reinigen Sie die Platten und entfernen Sie den angesammelten Schnee, um die Belastung zu verringern.
Qualitätskontrolle während der Produktion:
- Führen Sie strenge Tests in der Produktions- und Lieferphase ein.

Die Rolle des O&M-Service bei der Erkennung von Rissen in Photovoltaikmodulen

Der Photovoltaik-Service, auch bekannt als O&M (Operation & Maintenance), spielt eine Schlüsselrolle bei der Verwaltung und Wartung von Photovoltaikanlagen. Eine der wichtigsten Aufgaben des Service ist es, Schäden, einschließlich Risse in Photovoltaikmodulen, zu erkennen und geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um Energie- und finanzielle Verluste zu minimieren. Expertenanalysen, Verhandlungen mit Versicherern und Modulherstellern sind nur einige der Bereiche, in denen der Photovoltaik-Service eine unverzichtbare Rolle spielt.

1. Risserkennung und technische Prüfung

Risse in Photovoltaikmodulen können durch viele Faktoren entstehen, wie z.B. mechanische Belastungen, wechselnde Witterungsbedingungen, Herstellungsfehler oder falsche Installation. Der O&M-Service befasst sich mit der Erkennung solcher Schäden durch:

Regelmäßige visuelle Inspektionen:
- Servicetechniker überprüfen regelmäßig den Zustand der Scheiben auf sichtbare Schäden wie Risse, Delamination oder Trübungen des Glases.
Der Einsatz von Wärmebildkameras:
- Risse in Paneelen führen oft zu einer Verringerung des Stromflusses und damit zu einer lokalen Überhitzung (Hot Spots). Wärmebildkameras können solche Stellen schnell aufspüren.
Elektrolumineszenz (EL) Diagnostik:
- EL ist eine fortschrittliche Methode zur Erkennung von Mikrorissen in Zellen, die mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen sind. Diese Diagnostik ermöglicht eine präzise Bewertung des technischen Zustands der Panels.
Leistungsüberwachung:
- Die Überwachungssoftware ermöglicht es dem Servicetechniker, einen Abfall der von den Panels erzeugten Leistung zu erkennen, was auf mechanische Schäden oder andere Probleme hinweisen kann.

Sachverständigengutachten und technische Berichte. Wartung von gerissenen Photovoltaik-Paneelen.

Wenn Risse entdeckt werden, ist der O&M-Dienst für die Erstellung detaillierter technischer Berichte verantwortlich, die die Grundlage für weitere Maßnahmen bilden.

Analyse der Schadensursachen:
- Die Servicetechniker stellen fest, ob die Risse auf Herstellungsfehler, eine falsche Installation oder äußere Faktoren wie Hagel oder Wind zurückzuführen sind.
Bewertung des Ausmaßes des Schadens:
- Zu den Gutachten gehört auch eine Einschätzung, ob beschädigte Paneele die Gesamtleistung des Betriebs beeinträchtigen und wie hoch die Kosten für ihren Austausch sind.
Empfehlungen für Reparaturen:
- Auf der Grundlage der Berichte schlägt der Service spezifische Reparaturmaßnahmen vor, wie z.B. den Austausch von Platten, die Sicherung beschädigter Bereiche oder die Implementierung zusätzlicher Schutzlösungen.

3. Verhandlungen mit Versicherern und Produzenten

Risse in Photovoltaikmodulen werden oft zur Grundlage für Ansprüche gegen den Hersteller oder den Versicherer. Der O&M-Service unterstützt die Farmbesitzer bei den Verhandlungen, indem er als Vermittler und technischer Experte auftritt.

Zusammenarbeit mit Herstellern:
- Wenn Herstellungsfehler festgestellt werden, setzt sich der Service mit dem Hersteller in Verbindung, um die Garantie geltend zu machen. Manchmal erfordert dies die Vorlage detaillierter technischer Unterlagen und die Aushandlung von Bedingungen für den Austausch der defekten Panels.
Versicherungsansprüche:
- Schäden, die durch Witterungseinflüsse wie Hagelstürme verursacht werden, können von der Versicherung abgedeckt werden. Der Dienst erstellt Gutachten und Berichte, die für die Geltendmachung eines Anspruchs erforderlich sind, und unterstützt den Kunden bei der Erlangung einer Entschädigung.
Kostenoptimierung:
- Dank seiner Erfahrung handelt der Service die Bedingungen für den Austausch der Paneele so aus, dass die Kosten für den Anleger minimiert werden.

4 Vorbeugung von weiteren Schäden. Wartung von gerissenen Photovoltaikmodulen.

Beim Aufspüren von Rissen geht es nicht nur darum, aktuelle Probleme zu beheben, sondern auch Präventivmaßnahmen zu ergreifen.

Strukturelle Überwachung:
- Der Service kann Systeme zur Überwachung der Belastungen der Unterbauten installieren, so dass mögliche Probleme früher erkannt werden können.
Anpassen des Designs:
- Auf der Grundlage der Analyse empfiehlt der Dienst Verstärkungen oder Änderungen an der Unterkonstruktion, um das Risiko künftiger Schäden zu minimieren.
Optimierung der Wartung:
- Regelmäßiges Reinigen der Platten und Entfernen von Schmutz verringert das Risiko von Mikrorissen, die durch Staub oder andere Faktoren verursacht werden.