Международная исследовательская группа изучила влияние вибраций, вызванных ветром, на солнечные фотоэлектрические (PV) модули, обнаружив значительные механические последствия, особенно для крупных панелей. Главный автор исследования, Сагарика Кумар, отметила, что были зафиксированы торсионные частоты в диапазоне от 4 Гц до 5 Гц, что может привести к микротрещинам и потенциальным сбоям системы.
Исследование показывает, что существующая сертификация PV-модулей не учитывает эти экологические вызовы. Исследование разделено на две фазы: первая фаза сосредоточена на анализе PV-систем в различных условиях ветра, а вторая включает анализ ветровой динамики с использованием исторических данных и моделирования.
Команда провела структурный анализ нагрузки, моделируя статическое давление ветра при различных скоростях, включая условия, аналогичные урагану категории 1. Результаты показали, что статическая нагрузка может сместить модули примерно на 5,1 см.
Кумар подчеркнула, что существующие тесты IEC не полностью отражают наблюдаемые механические напряжения. Предложенный протокол включает тесты на вибрации средней частоты и динамические тесты нагрузки для более точного моделирования реальных условий.
Тесты вибрации проводятся в течение восьми часов в соответствии с конкретными стандартами, включая термические циклы для моделирования термомеханической усталости. Динамические тесты нагрузки оценивают торсионные эффекты с использованием метода зажима под увеличенными нагрузками давления.
Это исследование, проведенное учеными Центра возобновляемых и устойчивых энергетических исследований в Абу-Даби и Института солнечной энергетики в Сингапуре, направлено на улучшение протоколов тестирования для PV-модулей в условиях экстремальной погоды.