ES2945744T3 - Procedimiento y disposición para la reducción de la formación de humedad en una superficie dieléctrica de un objeto - Google Patents

Procedimiento y disposición para la reducción de la formación de humedad en una superficie dieléctrica de un objeto Download PDF

Info

Publication number
ES2945744T3
ES2945744T3 ES19758636T ES19758636T ES2945744T3 ES 2945744 T3 ES2945744 T3 ES 2945744T3 ES 19758636 T ES19758636 T ES 19758636T ES 19758636 T ES19758636 T ES 19758636T ES 2945744 T3 ES2945744 T3 ES 2945744T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
electrodes
current flow
arrangement
formation
moisture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES19758636T
Other languages
English (en)
Inventor
Volker Naumann
Klemens Ilse
Christian Hagendorf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Application granted granted Critical
Publication of ES2945744T3 publication Critical patent/ES2945744T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/10Cleaning arrangements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

La invención se refiere a un método ya una disposición para reducir la acumulación de humedad en una superficie dieléctrica de un objeto (6), en el que la superficie se calienta intermitentemente mediante un medio de calentamiento controlable. Entre al menos dos electrodos (7) aplicados a la superficie con una separación entre sí, o entre un electrodo aplicado a la superficie y un componente del objeto (6) que puede usarse como un electrodo adicional en la superficie, un electrodo se aplica voltaje y se detecta y/o mide un flujo de corriente sobre los electrodos (7), para obtener una medida de la humedad superficial relativa. A continuación, el dispositivo de calentamiento se controla o ajusta de acuerdo con el flujo de corriente detectado y/o medido y un valor predeterminado del flujo de corriente. El valor predeterminado del flujo de corriente se selecciona de modo que el valor corresponda a una humedad superficial relativa en el rango de 50% a 70%. El método y la disposición son extraordinariamente adecuados para evitar que los módulos fotovoltaicos se mojen, con un bajo gasto en términos de coste y energía. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y disposición para la reducción de la formación de humedad en una superficie dieléctrica de un objeto Sector de aplicación técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento para la reducción de la formación de humedad en una superficie dieléctrica de un objeto, en particular en la superficie de un módulo fotovoltaico, en el que la superficie se calienta temporalmente con un dispositivo de calentamiento controlable. La presente invención se refiere también a una disposición para la reducción de la formación de humedad en la superficie de un objeto, así como a un módulo fotovoltaico con una disposición de este tipo.
Los módulos fotovoltaicos (módulos PV) están sujetos, bajo determinadas condiciones de ubicación climáticas, al ensuciamiento causado por la deposición de partículas de polvo. En los módulos PV, este ensuciamiento provoca pérdidas de rendimiento porque, debido al ensuciamiento, se produce el sombreado de la luz incidente. Este efecto de ensuciamiento se denomina en la bibliografía también capa de polvo o suciedad y se produce no solo en los módulos fotovoltaicos. La suciedad representa un problema para instalaciones PV sobre todo en climas áridos, en los que, por un lado, la concentración de polvo en el aire a menudo es alta y, por otro lado, tiene lugar una limpieza natural escasa debido a precipitaciones. Aun así, precisamente también a menudo en ubicaciones áridas, se produce la adhesión de polvo por la acción de la humedad durante la formación de rocío en las superficies de vidrio de los módulos PV. Esta formación de rocío tiene lugar a menudo durante la noche o en las primeras horas de la mañana antes del amanecer, porque entonces disminuye la temperatura de la superficie del módulo, en el caso de tiempo despejado, debido a la emisión de radiación térmica contra el cielo frío bajo la temperatura ambiental (temperatura del aire), mientras que la humedad relativa del aire es elevada. Solo esta acción de la humedad conduce a la adhesión de las partículas de polvo en la superficie, con lo que ya no se pueden retirar de nuevo de manera natural, por ejemplo, mediante el viento.
Estado de la técnica anterior
Para la reducción del grado de ensuciamiento de módulos PV, los módulos se limpian hasta la fecha a intervalos de tiempo regulares. La limpieza tiene lugar manualmente o a máquina, conociéndose procedimientos tanto secos como basados en agua. Sin una limpieza de este tipo, según la ubicación, pueden aparecer tasas de pérdida de rendimiento de los módulos PV desde el 0,5 hasta el 1 % o más por día. Sin embargo, esta limpieza es también un factor de coste considerable y conduce a un aumento significativo de los costes de funcionamiento de las instalaciones. Ya una reducción de los ciclos de limpieza necesarios tiene un efecto de disminución significativa sobre los costes de la generación de energía (LCOE-Levelized Cost Of Energy). La utilización alternativa de robots de limpieza instalados de manera fija para el desempolvado mecánico solo merece la pena desde el punto de vista financiero en determinadas condiciones marginales y entraña, además, una susceptibilidad a errores debido a muchos componentes móviles, cuya fiabilidad se ve perjudicada en un entorno polvoriento.
Además, se conocen recubrimientos para superficies de vidrio PV, que pretenden reducir de manera duradera las fuerzas de adhesión entre las partículas de polvo y la superficie. De ese modo se pretende reducir los costes para la limpieza necesaria mediante intervalos de limpieza prolongados y las pérdidas de rendimiento promedio mediante menores tasas de suciedad. Sin embargo, se ha constatado que los recubrimientos de vidrio disponibles hasta la fecha en la mayoría de los casos solo despliegan una acción significativa en entornos muy secos, en los que no tiene lugar ninguna o solo una rara formación de rocío. En cuanto las superficies de módulo se enfrían cerca del punto de rocío, también las superficies de vidrio recubiertas presentan tasas de suciedad similares a las de los vidrios no recubiertos. A este respecto son decisivas diferencias de temperatura de tan solo unos pocos Kelvin. Otro planteamiento conocido consiste en el calentamiento activo de los módulos o de las superficies de módulo. Las potencias de calentamiento necesarias se encuentran en el orden de magnitud de, como mínimo, 10 W/m2. Una desventaja del calentamiento activo es el consumo de energía necesario para ello. En el caso de métodos de calentamiento, que están controlados solo por medio de temperaturas absolutas o diferencias de temperatura, por medio de la humedad relativa del aire ambiental o incluso solo temporalmente, la energía necesaria supera la ganancia de rendimiento o los ahorros de costes debidos a tasas de suciedad reducidas.
Por la Patente DE 10229628 A1 se conocen un dispositivo y un procedimiento para evitar la condensación sobre una superficie, en los que se miden la temperatura superficial y la temperatura de punto de rocío de la atmósfera circundante, para controlar con ello un calentamiento de la superficie de objeto para evitar una formación de rocío. Sin embargo, un procedimiento indirecto de este tipo dispone solo de una exactitud relativamente reducida porque, entre otros, la suciedad, en particular las deposiciones de polvo minerales, que tienen a menudo una acción higroscópica, aumenta el grado de humedad superficial relativo con respecto al valor teórico. De este modo, esta determinación indirecta de la humedad superficial no es adecuada para regular de manera fiable el calentamiento de módulos PV para evitar la formación de rocío.
La Patente US 4831 493 A describe un sensor de humedad para el parabrisas de un automóvil, en el que sobre el parabrisas se colocan dos electrodos que se engranan entre sí en forma de dedos, a través de los que se transmite una señal de tensión adecuada de amplitud variable. La señal de tensión es generada por un generador de señales y recibida por un receptor de señales. Mediante la combinación de una capacidad, que se forma mediante los dos electrodos que se engranan entre sí, y una resistencia, en el caso de existir humedad entre los electrodos, se influye en la señal transmitida o su forma de señal en el caso de un parabrisas seco de distinta manera que en el caso de un parabrisas mojado. Esta variación de la señal se detecta y en función de la variación se controla el motor del limpiaparabrisas.
El objetivo de la presente invención consiste en indicar un procedimiento, así como una disposición, con los que se pueda reducir o limitar de manera fiable la formación de humedad en una superficie dieléctrica de un objeto con una menor utilización de energía que en los procedimientos conocidos para ello hasta la fecha. El procedimiento y el dispositivo deben ser adecuados, en particular, para evitar la formación de rocío en módulos fotovoltaicos.
Representación de la invención
El objetivo se alcanza con el procedimiento y la disposición según las reivindicaciones 1 y 5. Configuraciones ventajosas del procedimiento, así como de la disposición son objeto de las reivindicaciones dependientes o se pueden extraer de la siguiente descripción, así como del ejemplo de realización.
En el procedimiento propuesto para la reducción de la formación de humedad en una superficie dieléctrica de un objeto, se calienta temporalmente la superficie con un dispositivo de calentamiento controlable, que se hace funcionar en función de la humedad superficial relativa. El procedimiento está caracterizado por que la determinación de la humedad superficial relativa tiene lugar en base a una medición de conductividad eléctrica, en la que entre, como mínimo, dos electrodos aplicados sobre la superficie a una distancia entre sí o entre un electrodo aplicado sobre la superficie y una parte del objeto que se puede utilizar como electrodo adicional en la superficie se aplica una tensión eléctrica y se detecta y/o se mide un flujo de corriente a través de los electrodos. En el caso de la parte del objeto que se puede utilizar como electrodo adicional en la superficie, se puede tratar en el caso de los módulos PV, por ejemplo, del marco metálico conectado a tierra. El dispositivo de calentamiento se controla o se regula entonces en función del flujo de corriente detectado y/o medido, para reducir o limitar la formación de humedad. En el caso de la tensión aplicada se trata preferentemente de una tensión continua. Se puede tratar también de una tensión alterna de baja frecuencia, tal que con ella se pueda medir la resistencia óhmica entre los electrodos.
A este respecto, el dispositivo de calentamiento se puede controlar de modo que, en el caso de que se supere un valor umbral predeterminado del flujo de corriente, caliente la superficie hasta que el flujo de corriente haya caído de nuevo por debajo del valor umbral. El control puede tener lugar en este caso mediante un sencillo encendido y apagado del dispositivo de calentamiento. El dispositivo de calentamiento se puede regular también en función del flujo de corriente medido, para cumplir un valor predeterminado del flujo de corriente. Esto se puede conseguir mediante un encendido y apagado repetidos del dispositivo de calentamiento, pero tiene lugar preferentemente mediante una regulación de la potencia de calentamiento del dispositivo de calentamiento, por ejemplo, mediante una regulación de la intensidad de corriente de un dispositivo de calentamiento basado en calentamiento por resistencia. El valor o valor umbral del flujo de corriente para el control/la regulación del dispositivo de calentamiento se elige en el procedimiento propuesto de modo que corresponda a una humedad superficial relativa en el rango del 50 % al 70 %, preferentemente en el rango del 60 % ± 5 %.
En el procedimiento propuesto y la disposición asociada se aprovecha que la conductividad eléctrica de una superficie dieléctrica, en particular de una superficie de vidrio como en muchos módulos PV, varía con el contenido de agua o de humedad de la superficie. A este respecto se descubrió que la conductividad eléctrica de la superficie reacciona sorprendentemente de manera muy sensible a una variación de la humedad superficial relativa - o de la temperatura superficial en el caso de una humedad ambiental constante. La humedad superficial relativa se determina en principio a partir de la constancia del producto, a partir de la humedad relativa y la presión de vapor de agua de saturación. La presión de vapor de agua de saturación se conoce y solo depende de la temperatura del aire o superficial. La conductividad superficial se determina en el presente procedimiento mediante la medición de corriente entre dos electrodos a una tensión eléctrica aplicada. De este modo, el flujo de corriente medido representa una medida cuantitativa exacta para la humedad superficial relativa directamente en el objeto relevante o en su superficie. En ensayos se mostró que la conductividad eléctrica ya empieza a aumentar de manera significativa claramente antes de la formación de gotitas visibles (empañamiento) en la superficie, de modo que, mediante el control o la regulación en base al flujo de corriente medido y al valor o valor umbral elegido en el procedimiento propuesto del flujo de corriente, se puede reducir de manera fiable la formación de humedad en la superficie, en particular evitar una formación de rocío en superficies, por ejemplo, de módulos fotovoltaicos, al aire libre.
Mediante la combinación adaptada de medición de humedad y control o regulación del calentamiento, se implementa un requerimiento de energía mínimo para la reducción o limitación de la formación de humedad. El dispositivo de calentamiento se hace funcionar de ese modo solo para un aumento necesario mínimo de la temperatura superficial, que es necesario para la reducción o limitación de la formación de humedad, en particular para evitar la formación de rocío. Este control o regulación exacto en el tiempo y optimizado en cuanto a los recursos posibilita una reducción o limitación de la formación de humedad con energía reducida y costes reducidos. El dispositivo de calentamiento se hace funcionar solo exactamente en las fases, en las que la humedad o el rocío empiezan a acumularse sobre la superficie - y también solo en una medida que es necesaria precisamente para la reducción o limitación de la formación de humedad. Con el procedimiento y la disposición asociada se puede mantener suficientemente seca sobre todo la superficie de módulos PV durante situaciones climáticas de rocío, para que las partículas de polvo no se adhieran. Además, con el procedimiento y la disposición se puede reducir intensamente, en climas en los que la formación de rocío representa la única fuente regular de humedad superficial, también la susceptibilidad de los módulos PV con respecto a una degradación inducida por potencial (PID, Potential Induced Degradation), puesto que la PID solo aparece entonces de manera reforzada cuando una instalación PV se pone en marcha por las mañanas regularmente con superficies de módulo húmedas, porque la superficie solo se conecta a tierra por toda la superficie regularmente mediante la humedad. Sin embargo, el procedimiento y la disposición también se pueden utilizar para superficies de otros objetos, en los que se debe impedir, reducir o limitar una formación de humedad, en particular debido a la formación de rocío.
A este respecto, la medición del flujo de corriente entre los electrodos o la aplicación de la tensión eléctrica a los electrodos en la superficie del objeto puede tener lugar de manera continua o también a breves intervalos de tiempo. Existe también la posibilidad de realizar esta medición solo en periodos de tiempo, en los que existe un peligro de una formación de humedad en la superficie, en objetos al aire libre en particular en periodos de tiempo, en los que puede tener lugar una formación de rocío.
La disposición propuesta para la reducción de la formación de humedad en la superficie de un objeto, en particular de un módulo fotovoltaico, presenta así un dispositivo de calentamiento controlable, con el que se puede calentar la superficie del objeto, una disposición de medición para la determinación de la conductividad eléctrica de la superficie, así como un dispositivo de control y/o de regulación. La disposición de medición está formada a partir de, como mínimo, dos electrodos aplicados en la superficie del objeto a una distancia entre sí o a partir de, como mínimo, un electrodo aplicado sobre la superficie y una parte del objeto que se puede utilizar como electrodo adicional en la superficie, una fuente de tensión eléctrica conectada con los electrodos, preferentemente una fuente de tensión continua o una fuente de tensión alterna de frecuencia suficientemente baja, a través de la que se puede aplicar, como mínimo, temporalmente una tensión eléctrica a los electrodos y un dispositivo de medición de corriente para la medición de un flujo de corriente a través de los electrodos. El dispositivo de control y/o de regulación está configurado de modo que controla y/o regula el dispositivo de calentamiento en función del flujo de corriente medido con la disposición de medición, para reducir o limitar la formación de humedad en la superficie del objeto. A este respecto, el dispositivo de control y/o de regulación está configurado de modo que controla y/o regula el dispositivo de calentamiento según el procedimiento propuesto.
El dispositivo de calentamiento de la disposición presenta para la utilización de la disposición en un módulo fotovoltaico preferentemente una fuente de tensión de calentamiento, que está conectada con las conexiones eléctricas del módulo fotovoltaico, que en el caso de irradiación solar sirven para la toma de corriente, de modo que el módulo fotovoltaico en caso necesario se puede alimentar con corriente a través de la fuente de tensión de calentamiento en el sentido directo. Mediante este flujo de corriente en el sentido directo se consigue entonces la acción de calentamiento necesaria en el módulo fotovoltaico.
El procedimiento propuesto y la disposición propuesta ofrecen ventajas especiales en objetos, en los que una deposición superficial de polvo y su adhesión mediante la acción de la humedad influyen desventajosamente en la funcionalidad del objeto o de partes del objeto. Hay un gran potencial de aplicación en la industria fotovoltaica, dado que los módulos PV se instalan de manera creciente en entornos polvorientos. Las condiciones climáticas son allí a menudo tal que, por un lado, no se producen acontecimientos de lluvia regulares, pero por la noche, debido a una humedad relativa del aire aumentada y el enfriamiento de los módulos, se forma rocío en las superficies. Una aplicación a modo de ejemplo concreta es la equipación de instalaciones PV pequeñas (sistemas de isla) sobre mástiles de alumbrado para el abastecimiento de un alumbrado público en las condiciones ambientales descritas. Breve descripción de los dibujos
El procedimiento propuesto y la disposición asociada se explican una vez más a continuación mediante un ejemplo de realización en relación con los dibujos. A este respecto muestran:
la figura 1 un ejemplo de la utilización del procedimiento y de la disposición en un módulo PV;
la figura 2 una medición a modo de ejemplo de una corriente medida en una superficie de módulo solar limpia entre dos electrodos metálicos colocados sobre la superficie en función del tiempo en el caso de un enfriamiento y posterior calentamiento de la superficie; y
la figura 3 una medición a modo de ejemplo de la corriente entre dos electrodos metálicos colocados sobre la superficie de un módulo solar en función de la humedad superficial relativa en el caso de diferentes condiciones ambientales.
Modos para la realización de la invención
A continuación, se explican el procedimiento propuesto y la disposición asociada con el ejemplo de la formación de rocío en un módulo PV. Naturalmente, el procedimiento y la disposición se pueden utilizar sin embargo también en otras superficies de objeto para la reducción o limitación de una formación de humedad. En el procedimiento propuesto, la conductividad superficial eléctrica se mide como medida para la humedad superficial relativa y se utiliza como parámetro de regulación para el calentamiento activo de la superficie del módulo PV. Mediante la combinación adaptada de medición de humedad y regulación del calentamiento se implementa un requerimiento de energía mínimo para disminuir la formación de humedad y con ello la suciedad. Los componentes esenciales los representan en este ejemplo el sistema de sensores de humedad, la parametrización sensible para el algoritmo de regulación, así como el calentamiento eléctrico económico.
La figura 1 muestra a este respecto una representación en sección transversal de varios módulos fotovoltaicos 6, de los que, en la figura, en la parte superior, únicamente se pueden reconocer dos. Los módulos PV 6 presentan respectivamente en el lado delantero un vidrio de módulo 1, en el que se debe limitar o reducir la formación de humedad o se debe impedir la formación de rocío, sobre varias células solares 3 conectadas entre sí, que están incrustadas entre un material de encapsulación 2 (polímero). El lado trasero de los módulos PV 6 está cubierto con una lámina de lado trasero 4. Los módulos PV 6 están fijados respectivamente en un marco de módulo 5. Una construcción de este tipo de los módulos PV se conoce por el estado de la técnica anterior.
La implementación del sistema de sensores de humedad tiene lugar en el presente ejemplo mediante la aplicación de dos tiras de contacto de metal en el borde del vidrio de módulo 1 de uno o varios de los módulos PV 6, tal como se puede reconocer en el presente ejemplo en el módulo PV derecho de la figura 1 en una representación ampliada. Las dos tiras de contacto de metal forman los dos electrodos 7 para la disposición de medición. Como se puede reconocer en la parte inferior de la figura 1, los dos electrodos 7 están conectados en este ejemplo con una fuente de tensión continua Umed., a través de la que se les puede aplicar una tensión continua. A través de un dispositivo de medición de corriente 8 se mide una corriente continua que fluye a través de los electrodos 7, que se inicia o aumenta en el caso de empezar a formarse humedad.
La distancia entre los electrodos asciende, por ejemplo, a entre 3 mm y 10 cm y la longitud de los electrodos o de un electrodo en perpendicular a la distancia, por ejemplo, a entre 2 cm y 3 m. La tensión eléctrica entre los electrodos se encuentra para la realización de una medición preferentemente en el rango de 1 V a 120 V.
A este respecto, el flujo de corriente medido representa una medida sorprendentemente sensible para la variación de la humedad superficial. La figura 2 muestra para ello una medición a modo de ejemplo de la corriente medida entre los dos electrodos en función de la humedad superficial. Para ello, se midió la corriente entre los dos electrodos metálicos durante una prueba de formación de rocío sobre una superficie de módulo PV o solar limpia a 23 °C de temperatura ambiental y un 45 % de humedad relativa del aire. En el eje x se indican pasos de tiempo, de los que un paso de tiempo corresponde a 10 segundos. En el transcurso de la medición se empezó en el momento A un enfriamiento del módulo solar. En el momento B, empieza entonces el empañamiento de la superficie de vidrio del módulo solar. En el momento C, se apagó el enfriamiento. En el momento D, la superficie de vidrio se percibe de nuevo como seca. En los momentos E y F, se sopla la superficie a modo de prueba brevemente con aire de respiración. A partir de esta medición resulta evidente que el flujo de corriente o la conductividad eléctrica ya empieza a aumentar de manera significativa claramente antes de la formación de gotitas visibles (empañamiento). En base a pruebas de polvo de laboratorio extensas, se estableció que ya con una humedad relativa del aire ambiental creciente - pero todavía sin formación de rocío - aumenta la adhesión de partículas de polvo a superficies de vidrio, en su mayor parte independientemente del tipo de polvo. Con el procedimiento descrito en este caso, se pueden detectar también aumentos mínimos de la humedad superficial relativa en el rango relevante alrededor del 60 %. En ensayos de laboratorio se estableció que la relación representada entre la conductividad superficial eléctrica y la humedad superficial relativa es válida a lo largo de un rango amplio de la humedad relativa del aire ambiental y así es robusta para la aplicación al aire libre. La figura 3 muestra a este respecto una medición a modo de ejemplo, en la que se representa la corriente entre los dos electrodos metálicos en función de la humedad superficial relativa durante pruebas de formación de rocío sobre una superficie de módulo solar limpia a 23 °C de temperatura ambiental y humedades relativas del aire de entre el 33 % y el 53 %.
La regulación del dispositivo de calentamiento tiene lugar en el procedimiento propuesto preferentemente de tal manera que se mantiene o, como mínimo, no se supera un flujo de corriente que corresponde a la humedad superficial relativa de aproximadamente el 60 % (± 10 %). Con una regulación de este tipo del dispositivo de calentamiento, se puede evitar de manera fiable y rentable la formación de rocío. Así existe, por ejemplo, la posibilidad de recurrir a los valores de la medición de corriente obtenidos durante las condiciones secas que reinan durante el día, para reconocer un aumento de corriente que tiene lugar debido a la formación de humedad por la tarde o por la noche y recurrir a los mismos como desencadenantes para el encendido y dado el caso la regulación posterior del dispositivo de calentamiento. Esto puede tener lugar a través de un algoritmo adecuado.
A partir de la variabilidad temporal de la humedad superficial relativa, con la conductividad superficial eléctrica se pone a disposición un parámetro de regulación para el calentamiento controlado por humedad eficiente de superficies de módulo PV. De manera especialmente ventajosa, el calentamiento en módulos PV tiene lugar a través de las conexiones eléctricas ya existentes de los módulos PV, que sirven para la toma de corriente en el caso de irradiación solar. Esto se puede reconocer a modo de ejemplo en la figura 1, en la que se representa el dispositivo de calentamiento conectado con una fuente de tensión de calentamiento Ucal.. A este respecto, los módulos Pv 6 se pueden calentar sin un hardware adicional de manera sencilla mediante una alimentación con corriente de las células solares 3 en el sentido directo (alimentación con corriente directa). De este modo, el calentamiento activo está limitado a las horas nocturnas, cuando la instalación no produce ninguna energía eléctrica. A este respecto, el conmutador 9 se abre en cuanto ha finalizado la producción de energía mediante irradiación solar. Como criterio para el momento matutino para cerrar este conmutador 9 para el inversor 10, se puede recurrir a superar una cierta tensión de marcha en vacío debido a la iluminación creciente de las células solares. A este respecto, el dispositivo de calentamiento se controla a través de un dispositivo de control y de regulación 11 conectado con la disposición de medición, que en la figura 1 únicamente se indica mediante el recuadro de línea discontinua.
Listado de números de referencia
1 vidrio de módulo
2 material de encapsulación
3 células solares
4 lámina de lado trasero
5 marco de módulo
6 módulo PV
7 electrodos
8 dispositivo de medición de corriente
9 conmutador
10 inversor
11 dispositivo de control y de regulación

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la reducción de la formación de humedad en una superficie dieléctrica de un objeto (6), en particular en la superficie de un módulo fotovoltaico,
en el que la superficie se calienta temporalmente con un dispositivo de calentamiento controlable, caracterizado por que entre, como mínimo, dos electrodos (7) aplicados sobre la superficie a una distancia entre sí o entre un electrodo aplicado sobre la superficie y una parte del objeto que se puede utilizar como electrodo adicional en la superficie se aplica una tensión eléctrica y se detecta y/o se mide un flujo de corriente a través de los electrodos (7), y por que el dispositivo de calentamiento se controla en función del flujo de corriente detectado y/o medido de modo que, en el caso de que se supere un valor umbral predeterminado del flujo de corriente, caliente la superficie hasta que el flujo de corriente haya caído de nuevo por debajo del valor umbral, o se regula para cumplir un valor predeterminado del flujo de corriente, eligiéndose el valor o valor umbral predeterminado del flujo de corriente de modo que corresponde a una humedad superficial relativa en el rango del 50 % al 70 %.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado por que
el valor o valor umbral predeterminado del flujo de corriente se elige de modo que corresponde a una humedad superficial relativa en el rango del 60 % ± 5 %.
3. Procedimiento, según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado por que
como tensión eléctrica se aplica una tensión continua o una tensión alterna de baja frecuencia tal, que con ella se puede medir una resistencia óhmica entre los electrodos (7).
4. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para la reducción de la formación de humedad en la superficie de un módulo fotovoltaico con varias células solares (3), en el que el calentamiento de la superficie tiene lugar mediante una alimentación con corriente de las células solares (3) del módulo fotovoltaico en el sentido directo.
5. Disposición para la reducción de la formación de humedad en la superficie de un objeto, en particular de un módulo fotovoltaico, que presenta
- un dispositivo de calentamiento controlable, con el que se puede calentar la superficie del objeto (6),
- una disposición de medición a partir de, como mínimo, dos electrodos (7) aplicados en la superficie del objeto (6) a una distancia entre sí o a partir de, como mínimo, un electrodo aplicado sobre la superficie y una parte del objeto que se puede utilizar como electrodo adicional en la superficie, una fuente de tensión eléctrica conectada con los electrodos (7), a través de la que se puede aplicar, como mínimo, temporalmente una tensión eléctrica a los electrodos (7), y un dispositivo de medición de corriente (8) para la medición y/o la detección de un flujo de corriente a través de los electrodos (7), y
- un dispositivo de control y/o de regulación, caracterizada por que el dispositivo de control y/o de regulación controla y/o regula el dispositivo de calentamiento en función del flujo de corriente medido y/o detectado según el procedimiento, según la reivindicación 1 o 2.
6. Disposición, según la reivindicación 5,
caracterizada por que
el dispositivo de calentamiento, en el caso de utilizar la disposición en un módulo fotovoltaico, presenta una fuente de tensión de calentamiento, que está conectada con conexiones eléctricas del módulo fotovoltaico, que en el caso de irradiación solar sirven para la toma de corriente, de modo que el módulo fotovoltaico se puede alimentar con corriente a través de la fuente de tensión de calentamiento en el sentido directo.
7. Disposición, según la reivindicación 5 o 6,
caracterizada por que
la fuente de tensión eléctrica es una fuente de tensión continua o una fuente de tensión alterna de baja frecuencia tal, que a través del flujo de corriente generado entre los electrodos se puede medir una resistencia óhmica entre los electrodos (7).
8. Módulo fotovoltaico con una disposición, según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7.
ES19758636T 2018-08-14 2019-08-09 Procedimiento y disposición para la reducción de la formación de humedad en una superficie dieléctrica de un objeto Active ES2945744T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018213657.2A DE102018213657A1 (de) 2018-08-14 2018-08-14 Verfahren und Anordnung zur Reduzierung der Feuchtebildung an einer dielektrischen Oberfläche eines Objekts
PCT/EP2019/071448 WO2020035414A1 (de) 2018-08-14 2019-08-09 Verfahren und anordnung zur reduzierung der feuchtebildung an einer dielektrischen oberfläche eines objekts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2945744T3 true ES2945744T3 (es) 2023-07-06

Family

ID=67742368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19758636T Active ES2945744T3 (es) 2018-08-14 2019-08-09 Procedimiento y disposición para la reducción de la formación de humedad en una superficie dieléctrica de un objeto

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3837765B1 (es)
DE (1) DE102018213657A1 (es)
ES (1) ES2945744T3 (es)
WO (1) WO2020035414A1 (es)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1000448B (it) * 1973-12-12 1976-03-30 Siv Soc Italiana Vetro Dispositivo automatico per elimi nare l appannamento su lastre di vetro riscaldate elettricamente
DE3617439A1 (de) * 1985-11-14 1987-11-26 Messerschmitt Boelkow Blohm Verfahren und anordnung zum abtauen eines solarzellenpaneels an einem kraftfahrzeug
US4831493A (en) 1987-12-28 1989-05-16 Ppg Industries, Inc. Windshield moisture sensor
DE10229628B4 (de) 2002-07-02 2005-12-15 Bartec Gmbh Sensoreinheit, Vorrichtung und Verfahren zur Vermeidung von Kondensation auf einer Oberfläche
DE202007002026U1 (de) * 2007-02-12 2007-12-20 Buttinger, Frank Energieautarke elektrische Beheizung für die transparenten Abdeckungen von Sonnenkollektor- oder Photovoltaikanlagen
WO2011149116A1 (ko) * 2010-05-24 2011-12-01 주식회사 에스에너지 태양광 발전 시스템의 제설장치
DE102015121200B4 (de) * 2015-12-04 2021-04-29 Suntrace Gmbh Bausatz einer Solarpaneele aufweisenden Dachkonstruktion und Verfahren zum Auf- und Abbau einer derartigen Dachkonstruktion

Also Published As

Publication number Publication date
EP3837765A1 (de) 2021-06-23
EP3837765B1 (de) 2023-03-22
DE102018213657A1 (de) 2020-02-20
WO2020035414A1 (de) 2020-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Santhakumari et al. A review of the environmental factors degrading the performance of silicon wafer-based photovoltaic modules: Failure detection methods and essential mitigation techniques
Goossens et al. Aeolian dust deposition on photovoltaic solar cells: the effects of wind velocity and airborne dust concentration on cell performance
US20170104451A1 (en) Soiling measurement system for photovoltaic arrays
Dhere et al. Evolution of leakage current paths in MC-Si PV modules from leading manufacturers undergoing high-voltage bias testing
US20180278202A1 (en) Soiling Measurement System for Photovoltaic Arrays
ES2945744T3 (es) Procedimiento y disposición para la reducción de la formación de humedad en una superficie dieléctrica de un objeto
Pradhan et al. Analysis of ten external factors affecting the performance of PV system
JP2017070113A (ja) 太陽電池パネルの散水システム
KR101195862B1 (ko) 태양광 발전기의 제어방법
Cox et al. The De-Icing Comparison Experiment (D-ICE): a study of broadband radiometric measurements under icing conditions in the Arctic
ES2938754T3 (es) Dispositivo y método de detección de precipitación helada directa
Hacke et al. Modeling current transfer from PV modules based on meteorological data
NL2014382B1 (en) Thermal sensor having two dome-shaped windows.
KR101910775B1 (ko) 태양에너지 온실장치
KR20110027196A (ko) 태양광발전 실외블라인드
KR101381498B1 (ko) 히팅 케이블을 포함하는 융설 루버
BE1026474B1 (nl) Een adaptief zonweringsysteem
KR20200093783A (ko) 태양광발전 쿨링 포그 시스템
JP5937039B2 (ja) 日射計
El-Sybaee et al. Study the effect of dust deposition on solar photovoltaic and solar radiation
US20160308490A1 (en) Device for controlling sample temperature during photoelectric measurement and solar cell measurement device using same
Dhere et al. High-voltage bias testing of thin-film PV modules
JPS59131194A (ja) 凝結形成防止用の装置
KR20100040501A (ko) 고감도 강우센서
CN207490386U (zh) 一种户外防冰雪型配电箱