Testopstelling als validatie voor een thermomechanisch stressmodel van PV-modules

Abstract

De onderzoeksgroep Energy Systems Engineering van het onderzoeksinstituut imo-imomec te Diepenbeek doet onderzoek naar de betrouwbaarheid van fotovoltaïsche (PV)-systemen. De groep wenst versnelde mechanische stresstesten uit te voeren op PV-modules om simulatiemodellen te valideren. Hierdoor kwam de vraag om onderzoek te verrichten naar het mechanisch stresstesten van PV-modules en hieruit een geschikte oplossing voor uit te werken. Allereerst werd een marktonderzoek uitgevoerd om de mogelijkheden en nadelen van bestaande testopstellingen te vergelijken. Ook werden verschillende manieren bestudeerd waarop mechanische stress geïnduceerd kan worden in een stresstest. Bovendien werd aan de hand van een vast budget, beschikbare apparatuur en informatie uit de literatuur onderzocht welke grootte van modules het meest interessant was om te testen. Aan de hand van deze analyses is de beslissing genomen om een eigen testopstelling te ontwerpen voor zogenaamde "mini-modules". Met behulp van een prototype konden statische belastingstesten uitgevoerd worden op een module van 3x3 cellen waaruit de nodige kracht en de maximale doorbuiging van de module bepaald is. De finale opstelling is in staat om statische en dynamische belastingen over te brengen met behulp van pneumatische cilinders en kan ook gekoppeld worden aan een klimaatkast. De eerste resultaten tonen een verschil aan in doorbuiging tussen trek- en drukbelasting als gevolg van een verandering in contactoppervlak.