Servicio para paneles fotovoltaicos agrietados

¿Por qué se están agrietando los grandes paneles fotovoltaicos bifaciales en las granjas fotovoltaicas de Polonia?

El agrietamiento de los paneles fotovoltaicos, especialmente los grandes y bifaciales, es un problema cada vez más común en las granjas fotovoltaicas de Polonia. Este fenómeno tiene un origen multifactorial, en el que influyen tanto los aspectos tecnológicos como las condiciones ambientales. En este artículo analizaremos las causas del agrietamiento del vidrio utilizado en los paneles, centrándonos en factores clave como el tipo de vidrio, las estructuras de montaje, las condiciones meteorológicas, las microvibraciones del suelo y los defectos de fabricación.

Visión general de la construcción de un panel fotovoltaico con sus componentes que afectan a la durabilidad

La construcción de un panel fotovoltaico es el resultado de una ingeniería avanzada destinada a garantizar no sólo la máxima eficiencia energética, sino también una durabilidad adecuada. Cada componente de un panel fotovoltaico tiene una función específica y contribuye a su durabilidad general. A continuación se indican los principales componentes del panel y su importancia para la resistencia de la estructura.

1. Cristal templado frontal. Servicio de paneles fotovoltaicos agrietados.

Función: La capa frontal del panel fotovoltaico es de vidrio templado, que protege las células fotovoltaicas de factores externos como el granizo, el viento o las cargas mecánicas.

Propiedades:

Resistencia mecánica: el proceso de templado hace que el vidrio sea más resistente a los impactos y a la presión que el vidrio ordinario.
Transmisión de la luz: el vidrio templado tiene un alto índice de transmisión de la luz, lo que permite que la radiación solar llegue a las células con eficacia.
Daños por fragilidad: A pesar de su resistencia, el vidrio es susceptible de fracturarse cuando se somete a tensiones puntuales severas.

Impacto en la durabilidad: el vidrio templado proporciona protección a las células, pero su durabilidad depende del grosor y del soporte adecuado de la estructura.

2. células fotovoltaicas

Función: Las células son el elemento básico del panel donde se produce la conversión de la radiación solar en electricidad.

Propiedades:

Frágil y delgado: Hechas de silicio, las células son muy frágiles y necesitan estar protegidas por otras capas del panel.
Impacto de las microfisuras: Incluso los daños estructurales menores en las células pueden afectar a su rendimiento y durabilidad.

Impacto en la durabilidad: Los daños en las células pueden provocar una disminución del rendimiento de todo el panel, por lo que su protección es prioritaria.

3 Lámina de EVA (etilvinilacetato). Servicio de paneles fotovoltaicos agrietados.

Función: La película de EVA rodea las células fotovoltaicas por ambos lados, proporcionando estabilidad y protección contra la humedad y las vibraciones.

Propiedades:

Flexibilidad: El material compensa las tensiones mecánicas y térmicas.
Durabilidad: La lámina de EVA es resistente a la degradación por los rayos UV y las altas temperaturas, pero la calidad puede variar de un fabricante a otro.

Impacto en la durabilidad: Una lámina de EVA de buena calidad protege las células contra las microfisuras y la humedad, lo que tiene un impacto significativo en la vida útil del panel.

4 Vidrio trasero o vidrio sinterizado

Función: La capa posterior del panel protege las células de la parte inferior y, en los modelos bifaciales, permite la absorción de la radiación reflejada.

Propiedades:

Resistencia a la humedad y a los productos químicos: el vidrio sinterizado es resistente a los agentes externos, pero más fino que el vidrio templado, por lo que es más susceptible a las tensiones.
Efecto de la tensión mecánica: El cristal trasero o el sinterizado pueden agrietarse como consecuencia de las tensiones generadas por la estructura del panel.

Impacto en la durabilidad: el sinterizado de vidrio proporciona un panel ligero, pero requiere un armazón y una estructura de soporte robustos para minimizar el riesgo de daños.

5 Marco de aluminio. Servicio de paneles fotovoltaicos agrietados.

Función: El marco de aluminio refuerza toda la estructura del panel y permite montarlo sobre una estructura de soporte.

Propiedades:

Ligero y robusto: el aluminio combina ligereza con una buena resistencia a la corrosión y a la intemperie.
Perfiles finos: Las monturas actuales son cada vez más finas, lo que reduce su capacidad para compensar las tensiones.

Impacto en la durabilidad: un marco demasiado fino puede provocar la deformación del panel bajo cargas de viento o nieve, aumentando el riesgo de daños en el cristal.

6 Capa protectora (lámina posterior)

Función: En el caso de los paneles monofaciales, la capa protectora posterior protege toda la estructura de la humedad y otras influencias externas.

Propiedades:

Resistencia a la intemperie: el material de la lámina posterior es resistente a los rayos UV, pero puede degradarse con el tiempo.

Impacto en la durabilidad: Una capa protectora dañada puede provocar la entrada de humedad y la degradación gradual de las células y la película de EVA.

7 Conectores y cableado. Servicio de paneles fotovoltaicos agrietados.

Función: Los conectores eléctricos unen las células en un circuito homogéneo, asegurando el flujo de corriente al inversor.

Propiedades:

Resistencia a la corrosión: El cableado debe estar adecuadamente aislado para evitar daños.
Resistencia a las condiciones cambiantes: Las juntas deben resistir los cambios de temperatura y humedad.

Impacto en la durabilidad: Los problemas con los conectores pueden provocar un sobrecalentamiento localizado (puntos calientes) y daños en el panel.

La resistencia de un panel fotovoltaico depende de cada uno de sus componentes, desde el vidrio templado y la película de EVA hasta el marco de aluminio y el cableado.

El uso de materiales de alta calidad, un diseño estructural adecuado y un servicio fotovoltaico regular son fundamentales para garantizar una vida útil larga y sin problemas. La atención a los detalles en la fase de fabricación e instalación evita muchos problemas asociados a daños mecánicos y operativos.

Tipos de vidrio utilizados en los paneles fotovoltaicos. Servicio de paneles fotovoltaicos agrietados.

En los paneles fotovoltaicos se utilizan dos tipos básicos de vidrio: vidrio templado en la cara frontal y vidrio sinterizado en la cara posterior. Ambos materiales desempeñan funciones distintas y tienen propiedades diferentes.

Cristal templado:
- Está situado en la parte frontal del panel y protege las células fotovoltaicas de daños mecánicos y de las condiciones meteorológicas.
- Es transparente y tiene un alto índice de transmisión de luz, lo que maximiza la eficiencia energética.
- El endurecimiento aumenta su resistencia al impacto, pero sigue siendo quebradizo bajo tensiones puntuales.
Sinterizado de vidrio:
- Se utiliza en la parte posterior del panel, especialmente en los modelos bifaciales que absorben la radiación por ambos lados.
- Se caracteriza por su resistencia a la humedad, los productos químicos y los cambios de temperatura, pero es más susceptible a los daños mecánicos que el vidrio templado.
- Es más fino y ligero, lo que reduce el peso del panel, pero también su capacidad para soportar tensiones.

Ambos tipos de vidrio, aunque adecuados para sus funciones, están sujetos a factores complejos que provocan su rotura en el caso de los paneles bifaciales.

Marcos de aluminio cada vez más finos. Servicio de paneles fotovoltaicos agrietados.

Los paneles fotovoltaicos actuales están diseñados para optimizar el coste y el rendimiento. Un elemento de esta optimización es el uso de marcos de aluminio más finos que, sin embargo, reducen la rigidez general de la estructura del panel.

Armazones menos rígidos
- Los armazones más delgados se deforman más fácilmente bajo cargas mecánicas como el viento, la nieve o las vibraciones.
- Como resultado, se transfieren tensiones mecánicas al vidrio, especialmente a la sinterización del vidrio en la parte posterior, lo que puede provocar grietas.
Problemas de instalación
- Los marcos inadecuadamente adaptados a las dimensiones de los paneles y a su dilatación térmica provocan puntos de tensión adicionales. Incluso pequeñas deformaciones pueden provocar microfisuras en el cristal.

Estructuras fotovoltaicas en funcionamiento

Las estructuras de soporte de los parques fotovoltaicos de Polonia, especialmente en las zonas expuestas a fuertes vientos, suelen diseñarse con materiales de flexibilidad limitada.

Movimientos de construcción
- Las estructuras «trabajan», es decir, se deforman bajo el viento y las cargas dinámicas. Estos movimientos pueden generar tensiones que se transmiten a los paneles.
- Con una exposición prolongada a tales tensiones, los materiales de los paneles, incluido el vidrio, se vuelven más susceptibles de agrietarse.
Sin amortiguación de vibraciones
- Muchas estructuras de soporte no están equipadas con sistemas de amortiguación de vibraciones. Las microvibraciones provocan un debilitamiento gradual de la estructura del cristal y del marco.

Condiciones meteorológicas. Servicio de paneles fotovoltaicos agrietados.

Polonia tiene un clima variable, que influye mucho en la durabilidad de los paneles fotovoltaicos.

Cambios extremos de temperatura
- Los paneles fotovoltaicos están expuestos diariamente a cambios extremos de temperatura, especialmente durante las mañanas de invierno o el calor del verano. La diferencia de temperatura entre la parte delantera y trasera del panel provoca tensiones térmicas, especialmente en el vidrio sinterizado.
Carga de granizo y nieve
- Las tormentas de granizo y las cargas de nieve suponen una amenaza directa para la durabilidad del vidrio. La nieve persistente provoca cargas a largo plazo y las tormentas de granizo pueden causar microfisuras.

Micro vibraciones del suelo

Las microvibraciones del terreno son otro factor a menudo subestimado que afecta a la durabilidad de los paneles fotovoltaicos.

Impacto sobre la construcción y los paneles
- Las vibraciones causadas por los movimientos del terreno, la maquinaria agrícola pesada o el transporte pueden debilitar las estructuras de los paneles, provocando microfisuras y una lenta degradación del vidrio.
Aumento de la intensidad en algunas zonas
- En zonas con suelo suelto o cerca de autopistas, las vibraciones pueden ser especialmente intensas, lo que provoca un desgaste más rápido de los materiales.

Defectos de fabricación. Servicio de paneles fotovoltaicos agrietados.

Los defectos de producción, que a menudo pasan desapercibidos durante la inspección en fábrica, tampoco pueden pasarse por alto.

Microfisuras en la producción
- Pueden formarse microfisuras durante el corte y laminado del vidrio, y éstas pueden agrandarse con el tiempo debido a tensiones mecánicas o térmicas.
Deficiencias en la laminación
- Una película de laminación mal aplicada puede causar una distribución desigual de las tensiones en la superficie del panel.

¿Cómo minimizar el riesgo de rotura de los paneles fotovoltaicos?

Seleccionar los componentes adecuados:
- El uso de cristales y marcos de aluminio más gruesos y duraderos.
- Diseñar paneles que resistan las condiciones meteorológicas locales.
Instalación correcta:
- Atención a la uniformidad de apoyo de la estructura.
- Consideración de la dilatación térmica en el diseño de armazones y estructuras de soporte.
Servicio fotovoltaico regular:
- Inspección de paneles para detectar microfisuras y posibles defectos.
- Limpia los paneles y retira la nieve acumulada para reducir las cargas.
Control de calidad durante la producción:
- Introduce pruebas rigurosas en las fases de producción y entrega.

El papel del servicio de O&M en la detección de grietas en los paneles fotovoltaicos

El servicio fotovoltaico, también conocido como O&M (Operación y Mantenimiento), desempeña un papel clave en la gestión y el mantenimiento de los parques fotovoltaicos. Una de las tareas más importantes del servicio es detectar daños, incluidas grietas en los paneles fotovoltaicos, y tomar las medidas adecuadas para minimizar las pérdidas energéticas y económicas. Los análisis de expertos, las negociaciones con las aseguradoras y los fabricantes de paneles son sólo algunas de las áreas en las que el servicio fotovoltaico desempeña un papel indispensable.

1. detección de grietas e inspección técnica

Las grietas en los paneles fotovoltaicos pueden producirse como resultado de muchos factores, como cargas mecánicas, condiciones meteorológicas cambiantes, defectos de fabricación o instalación incorrecta. El servicio de O&M se ocupa de la detección de estos daños:

Inspecciones visuales periódicas:
- Los técnicos de mantenimiento inspeccionan periódicamente el estado de los paneles para detectar daños visibles, como grietas, delaminación u opacidad del cristal.
El uso de cámaras termográficas:
- Las grietas en los paneles suelen reducir el flujo de corriente, lo que provoca un sobrecalentamiento localizado (puntos calientes). Las cámaras termográficas pueden localizar rápidamente esos puntos.
Diagnóstico por electroluminiscencia (EL):
- La EL es un método avanzado para detectar microfisuras en las células que no pueden verse a simple vista. Este diagnóstico permite evaluar con precisión el estado técnico de los paneles.
Control del rendimiento:
- El software de monitorización permite al técnico de servicio detectar caídas en la potencia generada por los paneles, que pueden indicar daños mecánicos u otros problemas.

Peritajes e informes técnicos. Servicio de paneles fotovoltaicos agrietados.

Si se detectan grietas, el servicio de O&M se encarga de preparar informes técnicos detallados que sirvan de base para futuras acciones.

Análisis de las causas de los daños:
- Los técnicos de servicio determinan si las grietas se deben a errores de fabricación, a una instalación incorrecta o a factores externos como el granizo o el viento.
Evaluación del alcance de los daños:
- Los peritajes incluyen una evaluación de si los paneles dañados afectan al rendimiento global de la granja y del coste de sustituirlos.
Recomendaciones para las reparaciones:
- Basándose en los informes, el servicio propone medidas correctoras específicas, como sustituir paneles, asegurar las zonas dañadas o aplicar soluciones de protección adicionales.

3. negociaciones con aseguradoras y productores

Las grietas en los paneles fotovoltaicos a menudo se convierten en la base de reclamaciones contra el fabricante o la aseguradora. El servicio de O&M apoya a los propietarios de las explotaciones en las negociaciones actuando como mediador y experto técnico.

Cooperación con los fabricantes:
- Si se detectan defectos de fabricación, el servicio se pone en contacto con el fabricante para hacer valer la garantía. A veces esto requiere la presentación de documentación técnica detallada y la negociación de las condiciones para la sustitución de los paneles defectuosos.
Reclamaciones al seguro:
- Los daños causados por agentes atmosféricos, como las tormentas de granizo, pueden estar cubiertos por el seguro. El servicio elabora los peritajes e informes necesarios para reclamar y apoya al cliente en el proceso de obtención de la indemnización.
Optimización de costes:
- Gracias a su experiencia, el servicio negocia las condiciones de sustitución de los paneles para minimizar los costes para el inversor.

4 Prevención de nuevos daños. Mantenimiento de paneles fotovoltaicos agrietados.

Detectar grietas no consiste sólo en arreglar los problemas actuales, sino también en aplicar medidas preventivas.

Vigilancia estructural:
- El servicio puede instalar sistemas para controlar las tensiones de las subestructuras, lo que permite detectar antes posibles problemas.
Adaptar el diseño:
- Basándose en el análisis, el servicio recomienda refuerzos o cambios en la subestructura para minimizar el riesgo de daños futuros.
Optimizar el mantenimiento:
- La limpieza periódica de los paneles y la eliminación de la suciedad reducen el riesgo de microfisuras causadas por el polvo u otros factores.