Hoe Weet Je Of Een Zonnepaneel Kapot Is?

Hoe weet ik of mijn zonnepanelen defect zijn?

Dat zonnepanelen iets dalen in hun rendement is gebruikelijk als u de panelen langer heeft. Ook wisselt de opbrengst wat door het jaar heen. Als de zon minder schijnt, zullen uw zonnepanelen ook minder opleveren. Maar ziet u plotseling een flinke daling in uw rendement? Dan kan het zijn dat er iets aan de hand is, bijvoorbeeld dat één van uw zonnepanelen defect is.

Een defect van uw zonnepanelen blijkt vaak vooral uit een flinke daling in het rendement. Met een slimme meter kunt u regelmatig zien hoeveel stroom u opwekt met uw panelen. Wijkt het rendement overduidelijk af van het rendement dat u eerder behaalde met uw zonnepanelen in hetzelfde jaargetijde? Dan is dat vaak een signaal dat er iets aan de hand is.

Het kan zijn dat er viezigheid op de panelen ligt, waardoor deze minder opbrengen. Maar het is ook mogelijk dat er technisch iets aan de hand is bij één of meer zonnepanelen. Vaak is een duidelijk lager rendement in elk geval een reden om er een professional bij te halen.

Netgekoppelde omvormers met intelligente elektronica en directe verbinding met het internet geven altijd een nauwkeurig overzicht van de prestaties van het systeem. Daarom herkennen verantwoordelijke personen het meteen als de opbrengst daalt omdat er iets mis is met het systeem.

• in het eenvoudigste en goedkoopste geval gebeurt dit door de elektriciteitsmeters af te lezen.
• de meterstanden kunnen met regelmatige tussenpozen worden genoteerd en vervolgens vergeleken.
• als alternatief zijn omvormers met ingebouwde functiedisplays perfect om snel een overzicht te krijgen van de huidige prestaties van de zonnepanelen.
• in de meest klantvriendelijke versie worden dataloggers gebruikt om de verschillende karakteristieke waarden van het systeem op te slaan.
• de gegevens kunnen dan altijd en overal gemakkelijk worden opgevraagd met behulp van een smartphone.

Ongeacht het type bewaking zullen betekenisvolle empirische waarden over de prestaties van het systeem in bepaalde weersituaties zeer snel worden verzameld. Daardoor merkt u het ook heel snel als de prestaties van het solarsysteem plotseling aanzienlijk lager worden of als de gebruikelijke hoge prestaties niet meer worden gehaald.

Degradatie en oorzaken van rendementsverlies

Zonnepanelen worden het hele jaar door onbeschermd blootgesteld aan weers- en milieu-invloeden. Naast de mechanische belasting door regen, sneeuw en hagel moeten de panelen ook hoge temperaturen, vorst en een niet te verwaarlozen hoeveelheid uv-straling weerstaan.

Alles bij elkaar betekent dit dat zonnepanelen onderhevig zijn aan natuurlijke veroudering of prestatievermindering (degradatie). Kristallijne zonnepanelen verliezen ongeveer 10 tot 15% van hun opbrengst langzaam, maar continu over een periode van 20 tot 25 jaar.

Defecten kunnen overigens op meerdere manieren ontstaan. Soms is er sprake van een productiefout of is het paneel bij het transport beschadigd. Verder is het mogelijk dat het paneel bijvoorbeeld oververhit is geraakt en daardoor minder presteert. Over het algemeen geldt: hoe eerder u erbij bent, hoe beter. Op die manier kunt u zoveel mogelijk rendementsverlies voorkomen.

Beschaduwing

In het geval van schaduw genereren de aangetaste cellen enerzijds geen stroom en gedragen ze zich anderzijds als een storende weerstand. Dit vermindert de stroomopbrengst van de actieve cellen van de module aanzienlijk.

Hotspot

Aangezien de beschaduwde cellen erg warm worden door de hoge modulestroom, ontstaat er een hotspot die de cel vroeg of laat vernietigt.

Bomen of struiken

Een sluipend prestatieverlies kan, maar hoeft niet noodzakelijk gerelateerd te zijn aan achteruitgang van de paneel. Het is vaak zo dat na verloop van tijd steeds grotere bomen of struiken leiden tot gedeeltelijke beschaduwing van de zonnepanelen.

Vervuiling

Maar ook grootschalige en hardnekkige vervuiling die niet meer wordt losgemaakt en verwijderd door het regenwater kan de oorzaak zijn. In dit geval zal een professionele reiniging van de zonnepanelen de opbrengst weer aanzienlijk verhogen.

In het geval van modules die hun maximale vermogen niet meer halen, kunnen de bypass diodes mogelijk een bron van fouten zijn. Als de diodes overbelast zijn en een kortsluiting hebben, kunnen de substrings die bij de diode in de modules horen niet bijdragen aan de stroomopwekking.

Als de diodes een onderbreking hebben, worden defecte of beschaduwde cellen in de module niet meer overbrugd, wat ook de stroomopbrengst vermindert.

Verschillende of onvoldoende prestaties van de strings

Als alle strings van een solarsysteem op dezelfde manier zijn opgebouwd en de modules op dezelfde manier zijn uitgelijnd, is het mogelijk om zinvolle vergelijkende metingen uit te voeren. Dit laat heel snel zien of de stroomsterkte in één string lager is dan in de andere strings.

Als alternatief kunnen de huidige gemeten waarden ook worden vergeleken met de gegevens van de meetprotocollen die tijdens de inbedrijfstelling zijn gemaakt. Zogenaamde stroomtangen of ampèretangen zijn geschikt voor snelle en eenvoudige stroommetingen omdat de stroomkabels niet losgekoppeld hoeven te worden voor de meting.

1. Als is vastgesteld dat een string defect is, moeten de zonnepanelen die bij de string horen eerst aan een visuele inspectie worden onderworpen.
2. Hierdoor is het heel eenvoudig om te zien of bijvoorbeeld hagel de glasplaat heeft vernield of dat er zich fijne scheurtjes in het glas hebben gevormd (zogenaamde slakkensporen).
3. Afhankelijk van de leeftijd van de schade kunnen sporen van oxidatie door binnendringend vocht ook gemakkelijk worden gedetecteerd.
4. Maar ook defecte aftakdozen of kabels die beschadigd zijn door dierenbeten kunnen vrij eenvoudig worden opgespoord tijdens een visuele inspectie.
5. Plaatselijke kleurveranderingen of schade aan de achterfolie kunnen ook een indicatie zijn van mogelijk oververhitte en defecte cellen.

Als de defecte modules visueel onopvallend zijn en geen zichtbare schade vertonen, moet er een metrologisch onderzoek worden uitgevoerd. Bij deze zonnepaneeltest is het heel zinvol om meerdere vergelijkende metingen uit te voeren met modules van identieke constructie om defecte modules duidelijk te kunnen identificeren.

De belangrijkste parameters zijn waarschijnlijk de open-circuit spanning en de kortsluitstroom als de modules identiek naar de zon zijn gericht.

Open klemspanning is een goede manier om rendementsverlies in een vroeg stadium op te sporen. Hierbij meet je de spanning op een zonnepaneel als dit losgekoppeld is van de rest. De open klemspanning bij een paneel is lager dan de referentie als een paneel niet optimaal presteert. Deze open klemspanning kun je met een simpele voltmeter meten.

Wil je defecte panelen nog beter kunnen opsporen? Dan kun je in plaats van de open klemspanning ook de werkingsspanning meten. Zonnepanelen met rendementsverlies zullen een lagere werkingsspanning hebben dan de andere panelen in de string.

Infraroodtest en elektroluminescentie-test

1. Infraroodtest

   Bij deze test scant een infraroodcamera uw zonnepanelen op een zonnige dag. Dit is een vrij eenvoudige manier om defecte zonnepanelen op te sporen. Uw installatie hoeft er niet voor uitgezet te worden. Het resultaat van de test is een temperatuurbeeld.

   Modules die rood kleuren (en dus een hoge temperatuur hebben) op de beelden hebben last van degradatie. Dat wijst op een mogelijk defect.

2. Elektroluminescentie-test

   Deze test om defecte zonnepanelen op te sporen, vindt altijd ’s nachts plaats, als de zon niet schijnt. Hierbij kijkt een speciale camera wat de zonnepanelen doen als ze energie krijgen toebediend. Er loopt dan stroom door het paneel, waardoor het paneel licht uitzendt.

   Infraroodcamera’s leggen dit licht vast. Als een bepaald paneel of module niet defect is, dan zijn alle cellen even helder. Worden bepaalde cellen minder of niet volledig verlicht? Dan wijst dit vaak op een defect in die module.

De optische en metrologische inspectie kan natuurlijk alleen worden uitgevoerd als de modules gemakkelijk toegankelijk zijn, bijvoorbeeld in een installatie in het veld. Als de modules op het dak van een hoog huis zijn gemonteerd, wordt de inspectie moeilijker.

In dit geval, of in het geval van uitgestrekte zonnevelden met een zeer groot aantal zonnepanelen, is thermografie met behulp van een helikopter of drone de beste methode gebleken.

Om zinvolle beelden te verkrijgen bij thermografie moet de globale straling minstens 600 w per vierkante meter bedragen of idealiter 800 tot 1000 w per vierkante meter. De kijkhoek naar de modules of de meethoek van de warmtebeeldcamera moet ook 50° tot 80° zijn.

Maar de ervaring leert dat experts die dergelijke dronevluchten met warmtebeeldcamera's uitvoeren, heel precies weten wanneer en hoe de metingen moeten worden uitgevoerd. Op basis van de meetevaluaties of het beeldmateriaal kunnen dan verdere stappen voor de reparatie in gang worden gezet.

Omvormer, reparatie en vervanging

Het centrale onderdeel van elk solarsysteem met netvoeding is de omvormer. Dit vrij gevoelige onderdeel reageert zeer gevoelig op sterke stroom- en spanningsschommelingen. Maar invloeden van buitenaf kunnen ook een negatief effect hebben op de omvormer.

Als er foutmeldingen worden weergegeven met behulp van led's of op het display, moet de bedieningshandleiding beslist bij de hand zijn, zodat de foutcode correct kan worden toegewezen. Meestal beschrijven de documenten ook alle verdere stappen die moeten of kunnen worden uitgevoerd door de personen die de omvormer gebruiken voordat specialisten worden ingeschakeld.

Beschadigde aansluitkabels

Technische defecten zoals beschadigde aansluitkabels, verbrande aansluitstekkers, defecte aansluitdozen of zelfs defecte bypass diodes kunnen meestal eenvoudig, snel en zonder veel moeite worden gerepareerd.

Beschadigde glasplaat

Het wordt moeilijker als de glasplaat aan de bovenkant van de module beschadigd is. Dan rijst de vraag of alleen het glas beschadigd is of ook de zonnecellen eronder.

Meting

In dat geval moet de huidige prestatie van het beschadigde zonnepaneel eerst duidelijk worden vastgesteld met behulp van een meting.

Vocht en vuil

Als de schade al ouder is, zullen vocht en vuil die na verloop van tijd binnendringen namelijk leiden tot oxidatie van de zonnecellen die zich onder het glas bevinden of van hun aansluitingen.

Als de oorzaak van de prestatiedaling niet duidelijk te achterhalen is, is het nodig om te controleren hoe oud het paneel is. Pv-fabrikanten geven namelijk soms een vrij lange prestatiegarantie op hun zonnepanelen. In geval van twijfel kan overleg met de verkoper duidelijkheid verschaffen.

Bij oudere en kleinere modules, die ook niet meer het volledige vermogen leveren, is de moeite van het verzegelen niet langer de moeite waard. In dit geval is vervanging van de defecte module de betere oplossing.

Uitgebreide visuele inspecties of nauwkeurige stroommetingen met een ampèremeter zijn activiteiten die regelmatig moeten worden uitgevoerd op solar-installaties. Met een beetje technische kennis zijn deze taken eenvoudig uit te voeren.

Als er echter grote schade aan het pv-systeem moet worden gerepareerd, moeten bewezen experts het werk uitvoeren. Vooral omdat het werk vaak op grote hoogte moet worden uitgevoerd en uitgebreide expertise vereist.