Como é testado um painel solar?
Quando se fala em comprar um módulo solar, primeiramente, deve-se ter todo o cuidado na hora de escolher qual é o mais seguro e adequado para ser instalado.
Hoje no Brasil, o principal selo de qualidade, que é imprescindível para garantir a durabilidade dos equipamentos, é a certificação do INMETRO.
Porém, é aconselhável que o produto solar também seja certificado segundo os padrões estabelecidos na IEC 61215.
O Selo do INMETRO
O Inmetro é o Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial. Ele objetiva fortalecer a produtividade de empresas nacionais, adotando mecanismos que melhoram a qualidade dos seus produtos e serviços.
Leia também
Através de pesquisas, de testes de verificação e fiscalização das normas técnicas e legais, o instituto visa desenvolver a confiança da sociedade brasileira com produtos que estão no mercado, mostrando que estes estão em conformidade com os padrões estabelecidos.
A Portaria nº 004, de 04 de janeiro de 2011, dispõe informações sobre que avaliações que devem ser feitas em equipamentos para energia fotovoltaica (módulo, controlador de carga, inversor e bateria).
Essa portaria estabelece que os equipamentos solares devem passar por avaliação de conformidade de segurança, para que possam utilizar a Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE).
A ENCE informa a eficiência energética, o desempenho térmico desses produtos solares e o mecanismo usado para fazer essa avaliação é chamado de Etiquetagem Compulsória.
Etiqueta Nacional de Conservação de Energia.
Procedimentos para ensaios dos módulos fotovoltaicos
As etapas dos ensaios são baseadas nas normas internacionais IEC 61215, que fala a respeito dos módulos de silício cristalino, e IEC 61646, trata da qualificação dos módulos de filme fino.
Segundo a Portaria nº 004, os procedimentos se dividem basicamente em 5 etapas:
- Tratamento prévio de 5 kWh/m2
- Inspeção visual, com o objetivo detectar algum defeito visual no módulo
- Determinação da potência máxima: determina as características elétricas do módulo nas condições padrão de teste (STC)
- Isolamento elétrico: verifica se o isolamento elétrico do módulo é suficiente
- Resistência de isolamento em condições de umidade: analisa o isolamento elétrico entre os terminais elétricos do módulo em condições de umidade
Concluída a sequência das etapas, para que o módulo fotovoltaico seja aprovado nos respectivos ensaios, ele não deve ter evidência de defeito visual e a potência máxima tem que estar entre -5% e +10% da potência nominal do módulo.
Os procedimentos descritos na Portaria do Inmetro só abrangem 4, dentro de 18 requisitos exigidos internacionalmente.
Eles são desenvolvidos de forma competente e responsável, seguindo corretamente as normativas nacionais e internacionais. Apesar disso, é mais seguro você adquirir um módulo que contemple todas as 18 exigências da IEC 61215.
Testes da IEC 61215
A IEC é a Comissão Eletrotécnica Internacional (International Electrotechnical Commission), uma organização internacional que busca padronizar mundialmente tecnologias elétricas, eletrônicas e relacionadas.
Os padrões estabelecidos pela IEC englobam várias tecnologias, incluindo as de geração de energia. Na IEC 61215 são descritos 18 ensaios e testes que qualificam os módulos fotovoltaicos. Confira a seguir!
Inspeção Visual
O objetivo é detectar qualquer um dos “defeitos visuais”, verificando o módulo em uma área bem iluminada (1000 lux).
Determinação de potência máxima (Pmax)
A determinação de potência máxima é tipicamente um parâmetro de desempenho. Deve ser realizado várias vezes, antes e depois dos vários testes que a IEC 61215 requisita.
Ele pode ser realizado com um simulador solar (Flasher) ou ao ar livre.
Resistência de isolamento
É um teste de segurança elétrica. O objetivo é determinar se o módulo fotovoltaico tem um isolamento elétrico suficiente entre a sua parte interna e o quadro de alumínio (ou o mundo exterior).
Teste molhado de fuga de corrente
É também um teste de segurança elétrica. O objetivo é avaliar o isolamento da placa fotovoltaica contra a entrada de umidade em condições de funcionamento “molhado” e o perigo de choque elétrico.
Medição dos coeficientes de temperatura
É um parâmetro de desempenho. Coeficientes de temperatura são parâmetros de desempenho frequentemente usados para simular os rendimentos de energia dos painéis solares em climas quentes, ou seja, em lugares como o Brasil.
Medição da Temperatura Nominal de Funcionamento da Célula (NOCT)
É um parâmetro de desempenho. O NOCT de uma placa solar pode ser utilizado pelo projetista do sistema fotovoltaico, como um guia para a temperatura à qual um módulo vai funcionar no campo e por consequência, é um parâmetro útil quando se compara o desempenho de diferentes modelos de painéis fotovoltaicos.
Desempenho do painel solar na STC e NOCT
Determina como o painel solar se comporta nas STC (Condições padrões de teste) e NOCT (Temperatura nominal de operação da célula solar) quando submetido a uma carga.
Desempenho do painel solar em baixa irradiância
Testa o comportamento do painel solar em condições de pouca luz.
Teste de exposição ao ar livre
É um teste de irradiância. O objetivo é uma avaliação preliminar da capacidade do painel solar para suportar a exposição ao ar livre. Esse teste pode ser um indicador útil de possíveis problemas que não podem ser detectados pelos outros testes dentro do laboratório.
Teste de resistência de hot-Spot
É um teste térmico. O objetivo é determinar a capacidade do painel solar para suportar o aquecimento localizado causado por rachaduras nas células, falhas de interconexão, sombreamento parcial ou sujeira.
Teste de resistência UV (ultravioleta)
É um teste de irradiância. O objetivo é identificar materiais que sejam susceptíveis à degradação por raios ultravioleta (UV).
Ensaio de ciclagem térmica (200 ciclos)
O ensaio de ciclagem térmica tem a finalidade de simular as tensões térmicas no interior dos materiais como resultado de mudanças abruptas de temperaturas extremas.
Na maioria das vezes, as ligações entre as células que são soldadas são as que mais “sofrem” com este teste.
Teste de umidade e congelamento
Testa o painel em um ciclo de aquecimento e congelamento de 85°C a -40°C com 85% de umidade relativa.
Teste damp-heat (1000 horas)
A finalidade é determinar a vida útil do painel solar. No teste damp-heat, o painel solar deve suportar a exposição a longo prazo a uma humidade de 85% e, numa temperatura de 85°C durante 1000 horas.
O DH1000 reprova de 40 a 50% dos painéis submetidos a este teste!
O teste damp-heat é uma das principais formas de validar esta garantia dos fabricantes, inclusive a garantia padrão de 25 anos do painel fotovoltaico solar com uma perda de eficiência de no máximo 20%.
Robustez de teste terminações
É um teste mecânico. O painel solar passa por um teste de stress mecânico que simula a montagem normal e manipulação do painel solar através de vários ciclos e níveis de resistência, flexão e torque.
Teste de carga mecânica
O teste de carga mecânica consiste em determinar a capacidade do painel solar para suportar o vento, neve, cargas estáticas, gelo e pesos em geral.
Teste de resistência contra granizo
Serve para verificar a resistência do painel solar ao granizo.
O equipamento de teste é um lançador capaz de impulsionar várias bolas de gelo de diferentes pesos e velocidades diferentes de modo a atingir o painel solar em 11 locais específicos de impacto.
O maior granizo lançado no teste é de 75mm de diâmetro, com um peso de aproximadamente 200g, a uma velocidade aproximadamente 145km/h no vidro do painel solar.
Ensaio térmico diodo bypass
É um teste térmico. O teste do diodo bypass é um aspecto muito importante do projeto do módulo fotovoltaico.
É crítico determinar o comportamento térmico do painel solar sob condições de Hot-Spot, pois isso impacta diretamente no desempenho deste painel quando instalado em uma casa ou empresa.
Os testes da IEC são referência internacional. Quando um módulo fotovoltaico é aprovado pela norma, significa que a probabilidade de ele possuir um desempenho de qualidade e apresentar menos problemas é muito maior.
Outro detalhe é que esses procedimentos dão mais tempo de garantia ao produto em quesito de fabricação, instalação, eficiência energética e a segurança elétrica.
Mas vale lembrar que o Selo do Inmetro é obrigatório em âmbito nacional. Apenas os equipamentos solares que são certificados por ele e possuem etiquetagem podem ser comercializados legalmente no Brasil, cumprindo requisitos mínimos de qualidade!
Assista o vídeo abaixo para continuar aprendendo!
Ficou com dúvidas ou tem sugestões? Deixe abaixo nos comentários para que possamos te responder!
Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
Veja também
Como funciona a energia fotovoltaica?
O que é um inversor solar grid tie?
O que é a bateria para energia solar?
Transformando a energia solar em eletricidade: como funciona uma usina solar?
Aviso legal
Todas as informações obtidas neste site e páginas de redes sociais relacionadas a ele são apenas de caráter INFORMATIVO. O Mundo da Elétrica NÃO se responsabiliza por nenhum dano ou prejuízo causado pela execução de ações relacionadas ou não ao conteúdo descrito aqui. Procure sempre um profissional qualificado, sigas as normas e utilize os equipamentos de proteção para qualquer trabalho que envolva eletricidade.