A panel üzemi hőmérséklete és az NOCT: miért melegebb a valóságban, mint 25 °C?

Röviden: a panelek névleges teljesítménye 25 °C-os cellahőmérsékletre és 1 kW/m² fényre szól, a valóságban viszont melegebben és gyengébb fényben dolgoznak. Az NOCT arra ad támpontot, mekkora hőmérséklet várható.

Miért melegebb a panel, mint a cella?

A cellák modulba csomagolása nem kívánt mellékhatással jár: megváltoztatja a hőáramlást a modulba és onnan ki, ezért kissé megnöveli a modul üzemi hőmérsékletét. A hőmérséklet-emelkedés csökkenti a modul feszültségét, így a teljesítményét is. Emellett a magasabb hőmérséklet több meghibásodási és öregedési folyamatban is szerepet játszik: nagyobb termikus tágulási feszültséget okoz, és nagyjából kétszeresére növeli az öregedési sebességet minden 10 °C-os emelkedésnél.

A modul üzemi hőmérsékletét az határozza meg, hogy mennyi hőt termel a modul, mennyit ad le a környezetnek, és milyen a környezet hőmérséklete. A hőtermelés függ a sugárzástól, a modul munkapontjától, a modul és a cellák optikai tulajdonságaitól, valamint a cellák sűrűségétől. A hőleadás háromféleképpen történhet: hővezetéssel, áramlással és sugárzással. Ezek a modul anyagainak hőellenállásától, a felület kibocsátási tulajdonságaitól és a környezeti feltételektől, főleg a szél sebességétől függnek.

Mi az NOCT?

A modulokat tipikusan 25 °C-ra és 1 kW/m²-re adják meg. A terepen azonban rendszerint magasabb hőmérsékleten és kissé gyengébb besugárzás mellett működnek. A teljesítmény előrejelzéséhez ezért fontos az várható üzemi hőmérséklet. A névleges üzemi cellahőmérséklet (NOCT) a forrás szerint az a hőmérséklet, amelyet a nyitott áramkörű cellák a modulban meghatározott feltételek mellett elérnek.

A forrás három példát közöl: a legjobb modul NOCT-je 33 °C, a legrosszabbé 58 °C, a tipikusé 48 °C. A legjobb esetben a modul hátoldalán alumínium hűtőbordák vannak, amelyek csökkentik a hőellenállást és növelik a konvekciós felületet. Egy közelítő összefüggés szerint a cella hőmérséklete a besugárzás függvénye. A modul hőmérséklete alacsonyabb, ha erős a szél, és magasabb, ha szélcsend van.

A modul kialakítása, anyagai és a cellák sűrűsége erősen befolyásolhatja az NOCT-t: egy ritkább cellaelrendezésű, kisebb hőellenállású hátoldal 5 °C-os vagy nagyobb különbséget is okozhat. A legtöbb modul NOCT-je mégis hasonló, 40–45 °C körüli, és az NOCT mérésének bizonytalansága általában nagyobb, mint a modulok közötti eltérés.

A beépítés számít

A hővezetést és a konvekciót is jelentősen befolyásolja a rögzítés módja. Ha a hátoldal nem tud hőt cserélni a környezettel, például a tetőre közvetlenül, légrés nélkül szerelt modulnál, a hátoldal hőellenállása gyakorlatilag végtelen, és a konvekció is csak az előlapon működik. A forrás szerint a tetőbe integrált szerelés ezért gyakran 10 °C-kal vagy többel emeli a modulok hőmérsékletét.

Mit érdemes ebből megjegyezni?

A névleges adat és a valós termelés közti különbség egyik oka a hőmérséklet. A cellák hőmérsékletfüggéséről a hőmérséklet hatásáról szóló cikkben írtunk, az öregedésről a panel öregedéséről szóló cikkben lesz szó. A magyarországi havi termelési számokat a Mit termel egy 800 W-os rendszer Magyarországon cikk mutatja.