Najczęstsze awarie instalacji fotowoltaicznych i jak im zapobiegać

Instalacje fotowoltaiczne to inwestycja na lata. Nowoczesne panele mają gwarancję na 25-30 lat, a falowniki zazwyczaj na 5-10 lat. Jednak nawet najlepsze systemy nie są całkowicie odporne na awarie. W tym artykule przedstawimy najczęstsze problemy, które mogą wystąpić w instalacjach fotowoltaicznych, jak je rozpoznać i - co najważniejsze - jak im zapobiegać.

Najczęstsze awarie paneli fotowoltaicznych

Panele fotowoltaiczne to najbardziej wyeksponowane na warunki atmosferyczne elementy całego systemu. Mimo że są projektowane z myślą o wieloletniej, bezawaryjnej pracy, mogą napotkać różne problemy.

1. Mikropęknięcia ogniw

Mikropęknięcia to drobne uszkodzenia struktury ogniw krzemowych, które są niewidoczne gołym okiem. Powstają głównie w wyniku:

• Naprężeń termicznych (duże wahania temperatury)
• Obciążeń mechanicznych (śnieg, grad)
• Nieprawidłowego transportu lub montażu

Jak rozpoznać? Mikropęknięcia mogą objawić się stopniowym spadkiem wydajności panelu. Można je wykryć za pomocą badania elektroluminescencyjnego.

Zapobieganie:

• Wybór paneli wysokiej jakości od renomowanych producentów
• Ostrożny transport i profesjonalny montaż
• Regularne inspekcje, szczególnie po ekstremalnych zjawiskach pogodowych

2. Degradacja PID (Potential Induced Degradation)

PID to zjawisko polegające na migracji jonów z ogniw słonecznych z powodu różnicy potencjałów elektrycznych, co prowadzi do spadku wydajności.

Jak rozpoznać? Stopniowa utrata mocy, szczególnie w panelach znajdujących się na skrajach stringów (szeregów).

Zapobieganie:

• Używanie paneli odpornych na PID
• Prawidłowe uziemienie instalacji
• Zastosowanie falowników z technologią Anti-PID

3. Punkty gorące (hot spots)

Punkty gorące to miejsca przegrzania na panelu, które powstają, gdy pojedyncze ogniwo lub jego część generuje mniej prądu niż pozostałe, co prowadzi do rozpraszania nadmiaru energii w formie ciepła.

Jak rozpoznać? Miejscowe przebarwienia na panelu, widoczne przebarwienia na zdjęciach termowizyjnych.

Zapobieganie:

• Regularne czyszczenie paneli z zabrudzeń i liści
• Unikanie częściowego zacienienia paneli
• Wybór paneli z dobrymi diodami bypass

4. Delaminacja

Delaminacja to oddzielenie się poszczególnych warstw panelu fotowoltaicznego, najczęściej spowodowane przeniknięciem wilgoci do wnętrza panelu.

Jak rozpoznać? Widoczne przebarwienia, zmętnienia lub bąble powietrza pod szybą panelu.

Zapobieganie:

• Wybór paneli z dobrą odpornością na wilgoć i wysokimi certyfikatami jakości
• Prawidłowy montaż zapobiegający mechanicznym naprężeniom
• Unikanie uszkodzeń mechanicznych ramy i szyby panelu

Najczęstsze awarie falowników (inwerterów)

Falownik to "mózg" instalacji fotowoltaicznej, przekształcający prąd stały z paneli na prąd przemienny używany w domowych instalacjach. Jest to również element najbardziej narażony na awarie.

1. Przegrzewanie się falownika

Problem szczególnie częsty w okresie letnim, gdy wysokie temperatury zewnętrzne dodatkowo obciążają system chłodzenia falownika.

Jak rozpoznać? Falownik wyłącza się automatycznie lub zgłasza błędy temperatury, szczególnie w upalne dni.

Zapobieganie:

• Montaż falownika w zacienionym, dobrze wentylowanym miejscu
• Zachowanie odpowiednich odległości od ścian i innych przeszkód utrudniających cyrkulację powietrza
• Regularne czyszczenie kratek wentylacyjnych z kurzu

2. Uszkodzenia przepięciowe

Przepięcia w sieci elektrycznej lub spowodowane wyładowaniami atmosferycznymi mogą uszkodzić elektronikę falownika.

Jak rozpoznać? Nagłe zaprzestanie działania falownika, często po burzy.

Zapobieganie:

• Instalacja ochronników przepięciowych zarówno po stronie DC, jak i AC
• Prawidłowe uziemienie systemu
• W rejonach o wysokim ryzyku burz – instalacja odgromowa

3. Problemy z komunikacją

Nowoczesne falowniki często mają funkcje monitoringu przez internet, które mogą ulec awarii.

Jak rozpoznać? Brak danych w systemie monitoringu, mimo że instalacja produkuje energię.

Zapobieganie:

• Stabilne połączenie internetowe
• Regularne aktualizacje oprogramowania falownika
• Wybór falownika z niezawodnym systemem komunikacji

4. Awarie kondensatorów

Kondensatory to jedne z najbardziej awaryjnych komponentów w falownikach, szczególnie elektrolity, które mogą wysychać z czasem.

Jak rozpoznać? Spadek wydajności, nieregularna praca, całkowite uszkodzenie falownika.

Zapobieganie:

• Wybór falownika renomowanego producenta z komponentami wysokiej jakości
• Eksploatacja w odpowiednich warunkach temperaturowych
• Regularne przeglądy serwisowe

Problemy z instalacją elektryczną i okablowaniem

1. Uszkodzenia izolacji kabli

Kable fotowoltaiczne narażone są na ekstremalne warunki atmosferyczne, promieniowanie UV i uszkodzenia mechaniczne.

Jak rozpoznać? Widoczne uszkodzenia izolacji, spadek wydajności instalacji, zakłócenia w pracy.

Zapobieganie:

• Używanie kabli przeznaczonych specjalnie do instalacji fotowoltaicznych (odpornych na UV)
• Prawidłowe prowadzenie okablowania w osłonach
• Regularne inspekcje wizualne, szczególnie w miejscach narażonych na uszkodzenia mechaniczne

2. Luźne połączenia elektryczne

Z czasem, na skutek wibracji i cyklicznych zmian temperatury, połączenia elektryczne mogą się poluzować.

Jak rozpoznać? Spadki napięcia, przegrzewanie się złączy, w skrajnych przypadkach – iskrzenie.

Zapobieganie:

• Używanie wysokiej jakości złączy MC4 lub równoważnych
• Prawidłowy montaż przez wykwalifikowanych instalatorów
• Regularne kontrole z użyciem kamery termowizyjnej

3. Korozja elementów metalowych

Elementy metalowe konstrukcji, uziemienia i złącza mogą ulegać korozji pod wpływem warunków atmosferycznych.

Jak rozpoznać? Widoczne ślady rdzy, osłabione połączenia.

Zapobieganie:

• Używanie elementów odpornych na korozję (stal nierdzewna, aluminium)
• Regularne inspekcje i konserwacja
• W przypadku montażu na dachu – kontrola stanu pokrycia dachowego

Harmonogram konserwacji instalacji fotowoltaicznej

Aby zapewnić długą i bezawaryjną pracę instalacji fotowoltaicznej, warto przestrzegać regularnego harmonogramu konserwacji:

Co miesiąc:

• Sprawdzenie produkcji energii w porównaniu do wartości oczekiwanych
• Podstawowa inspekcja wizualna paneli (z ziemi) pod kątem widocznych zabrudzeń lub uszkodzeń

Co kwartał:

• Kontrola systemu monitoringu
• Sprawdzenie stanu kratek wentylacyjnych falownika i ich oczyszczenie

Co 6 miesięcy:

• Czyszczenie paneli fotowoltaicznych (wiosną i jesienią)
• Szczegółowa inspekcja wizualna okablowania i konstrukcji montażowej

Co rok:

• Pełny przegląd techniczny przez wykwalifikowanego specjalistę
• Badanie termowizyjne paneli i połączeń elektrycznych
• Sprawdzenie stanu rozdzielnicy elektrycznej
• Kontrola uziemienia i zabezpieczeń przepięciowych

Jak efektywnie czyścić panele fotowoltaiczne?

Regularne czyszczenie paneli może zwiększyć wydajność instalacji o 3-5%. Oto najważniejsze zasady:

1. Wybieraj odpowiedni moment: Wczesny ranek lub wieczór, gdy panele są chłodne
2. Używaj tylko miękkiej wody: Najlepiej demineralizowanej lub deszczówki
3. Narzędzia: Miękka szczotka na długim kiju, gąbka, ściereczka z mikrofibry
4. Nigdy nie używaj: Wysokociśnieniowych myjek, twardych szczotek, substancji żrących
5. W przypadku trudnych zabrudzeń: Używaj łagodnych detergentów przeznaczonych do paneli fotowoltaicznych
6. Zachowaj ostrożność: Pracuj z poziomu ziemi lub zabezpiecz się odpowiednio podczas pracy na wysokości

Kiedy wezwać serwis?

Mimo regularnej konserwacji, w niektórych sytuacjach konieczne jest wezwanie profesjonalnego serwisu:

• Zauważalne uszkodzenia mechaniczne paneli lub konstrukcji
• Komunikaty o błędach na falowniku, których nie da się usunąć przez reset
• Znaczący spadek produkcji energii (powyżej 10-15% w porównaniu do analogicznego okresu)
• Problemy z instalacją elektryczną (wyzwalanie zabezpieczeń, przegrzewanie się elementów)
• Wszelkie oznaki niebezpiecznych zjawisk: iskrzenie, dym, przegrzewanie

Podsumowanie

Instalacje fotowoltaiczne są generalnie bardzo trwałe i niezawodne, jednak jak każde urządzenie techniczne wymagają odpowiedniej konserwacji i monitoringu. Regularne inspekcje, czyszczenie i szybka reakcja na pojawienie się pierwszych symptomów awarii pozwolą na długie lata bezproblemowej eksploatacji i maksymalnej wydajności.

Pamiętaj, że profesjonalny montaż wykonany przez doświadczoną firmę, taką jak SolarPol, to pierwszy i najważniejszy krok do minimalizacji ryzyka awarii w przyszłości.