É necessário conhecer o plano de irradiância do painel e a temperatura das células para avaliar o desempenho do circuito fotovoltaico, independentemente do método de teste. Para garantir que interpreta as curvas I-V com exatidão, tenha em atenção as condições ambientais, uma vez que as rápidas alterações na irradiância ou na temperatura das células podem introduzir erros nos testes de curvas I-V. Para obter resultados fiáveis, devem ser utilizados tipos de sensores e métodos de teste adequados, como o localizador de curvas Fluke Solmetric PVA-1500 I-V.
Medição e análise do desempenho do circuito fotovoltaico com o localizador de curvas Fluke Solmetric PVA-1500 I-V
Condições ambientais para testes
Os testes de desempenho ideais são efetuados em condições meteorológicas estáveis com uma irradiância superior a 700 W/m². Isto é particularmente importante quando se estabelece uma referência de desempenho na colocação, ou recolocação, em funcionamento e é relevante para a resolução de problemas. A irradiância das condições de teste padrão é de 1000 W/m2, e quanto mais próximas as condições de teste no terreno estiverem das condições de teste padrão, mais exata será a interpretação das curvas I-V. As melhores condições de teste ocorrerão mais provavelmente durante o período de 4 horas próximo do meio-dia solar.
Medições da irradiância e o seu impacto
Os erros de medição da irradiância podem afetar significativamente os testes de desempenho fotovoltaico. Por exemplo, uma pequena margem de erro na irradiância pode comprometer a exatidão até de localizadores de curvas I-V de alta qualidade, como o Fluke Solmetric PVA-1500. As nuvens que se movem rapidamente perto do sol e as nuvens do tipo cirrus de elevada altitude são particularmente problemáticas. Uma das vantagens da utilização de localizadores de curvas I-V para medições de teste de desempenho é o facto de ser possível guardar dados ambientais críticos juntamente com os dados I-V. Tal permite eliminar os erros de introdução manual de dados que podem causar problemas mais tarde e minimizar a possibilidade de erros associados a rápidas alterações nas condições de teste.
Sensor de irradiância: para obter medições exatas do desempenho do painel, instale o sensor de irradiância no plano do painel e garanta que a resposta espetral do sensor corresponde à dos módulos fotovoltaicos. A unidade sem fios aqui apresentada inclui um sensor de irradiância de fotodíodo de silício com correção espetral e também mede a temperatura da parte traseira e a inclinação do módulo.
Escolha dos sensores
Os piranómetros autênticos não são uma boa escolha para a realização de testes de curvas I-V, uma vez que apresentam uma resposta espetral ampla e plana que difere da das tecnologias de módulos cristalinos e de película fina. Os sensores de irradiância portáteis também não são uma boa escolha, uma vez que pode ser difícil orientá-los de forma fiável e repetida no plano do painel. Os sensores de irradiância portáteis podem também registar uma resposta angular que difere substancialmente da dos módulos fotovoltaicos no terreno. A resposta angular é particularmente importante ao início e ao fim do dia e nos dias em que a cobertura das nuvens dispersa uma quantidade significativa de luz solar. Nestas condições de teste, o painel e o sensor devem dispor de uma visibilidade igualmente ampla do céu.
Influência da luz refletora
Os sensores de irradiância não devem ser influenciados por fortes reflexos óticos, uma vez que tal pode resultar em leituras não exatas. Se o sensor de irradiância captar significativamente mais luz refletida do que os módulos fotovoltaicos em teste, o modelo irá prever em excesso o ISC e o módulo parecerá ter um desempenho insuficiente. Em determinadas circunstâncias, a luz solar refletida em superfícies metálicas pode exagerar significativamente a leitura da irradiância. Por norma, é possível corrigir este problema alterando a localização de instalação do sensor.
Medições de temperatura em sistemas fotovoltaicos
Embora o desempenho do módulo fotovoltaico seja menos sensível às variações de temperatura relativamente à irradiância, este continua a ser um fator significativo. Os termopares de calibre reduzido são os mais indicados para medir a temperatura das células em condições variáveis. O posicionamento correto do termopar é fundamental para obter leituras exatas. Uma vez que as extremidades do painel e do módulo tendem a arrefecer, posicione o termopar entre o canto e o centro de um módulo que se encontre afastado do perímetro mais frio do painel. O objetivo desta medida é selecionar um ponto de fixação do sensor que se aproxime da temperatura média da parte traseira. A ponta do termopar deve estar adequadamente em contacto com a parte traseira do módulo fotovoltaico, uma vez que as folgas de ar interrompem a transferência de calor, resultando em leituras de temperatura baixa. Ao mover o termopar entre secções idênticas do painel, coloque-o sempre na mesma localização relativa para evitar a introdução de variações artificiais de temperatura.