Các tấm pin quang điện (PV), hoặc tấm pin mặt trời, phải đối mặt với điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Chúng phải được tiếp xúc với các yếu tố môi trường, phù hợp để lắp đặt ở bất kỳ đâu trên thế giới và có tuổi thọ khoảng 25 năm. Các tấm pin mặt trời có bề mặt trên được làm bằng kính cường lực và bên trong là các thiết bị điện tử nhạy cảm, việc đáp ứng các yêu cầu này là rất khó.
Vì vậy, làm thế nào các nhà sản xuất tấm pin năng lượng mặt trời có thể đảm bảo rằng những hệ thống đắt tiền này sẽ hoạt động trong nhiều thập kỷ mà không bị hư hỏng vì mưa đá? Để ghi nhận nhu cầu của ngành và tính chất khắc nghiệt của môi trường ngoài trời, các nhà sản xuất tấm pin mặt trời có thể sử dụng dịch vụ của UL để kiểm tra tác động mưa đá.
Tấm pin mặt trời được thử nghiệm như thế nào để kiểm tra khả năng chịu mưa đá?
Theo UL – Tổ chức chứng nhận an toàn toàn cầu, UL tiến hành kiểm tra độ an toàn, hiệu suất và xác minh của các mô-đun quang điện đối với tác động của mưa đá theo Tiêu chuẩn UL 1703 và UL 61703. Bằng cách giải quyết các tác động của mưa đá, UL giúp các nhà khai thác điện giải quyết những lo ngại về tuổi thọ và hiện thực hóa kỳ vọng thu hồi vốn đầu tư của họ vào các hệ thống điện năng lượng mặt trời. Hơn nữa, thử nghiệm tác động mưa đá của UL giúp ngăn ngừa các nguy cơ điện giật có thể gây rủi ro cho các kỹ thuật viên hiện trường hoặc thậm chí là người dùng.
Có hai loại kiểm tra tác động mà UL tiến hành:
Đầu tiên là một bài kiểm tra tác động lịch sử để đo độ bền tác động của các mô-đun quang điện. Các kỹ thuật viên của phòng thí nghiệm UL thả một quả cầu thép rắn hai inch từ độ cao 51 inch (1.3 mét) xuống bề mặt của mô-đun quang điện, năng lượng tương đương với một viên đá mưa đá được đo bằng một inch và đường kính ba phần tám rơi xuống với vận tốc cực đại trên bầu trời
Thử nghiệm tác động thứ hai là một tác động mưa đá thực sự. Thử nghiệm “cổ điển” này bao gồm việc đặt một khối băng hình cầu đã được hình thành hoàn hảo vào một khẩu pháo khí nén và bắn quả cầu băng đã được điều chỉnh vào 10 đến 13 vị trí quan trọng trên mô-đun PV. Thông thường, các kỹ thuật viên của UL sẽ bắn những quả bóng băng 2,5 cm, hoặc xấp xỉ một inch vào mô-đun với tốc độ khoảng 52 dặm một giờ.
“Các mô-đun quang điện phần lớn được tạo thành từ thủy tinh và hệ thống dây điện kết nối mỗi tấm pin với nhau. Lý do UL đo lường độ bền và điện giật của các hệ thống này là trong trường hợp kính bị vỡ, các bộ phận mang điện bên trong mô-đun có nguy cơ bị phơi nhiễm. Với điều kiện thời tiết ẩm ướt được thêm vào hỗn hợp, ai đó có thể bị sốc nếu họ chạm tay vào mô-đun “Bởi vì các mô-đun PV được nối dây với nhau, một số hệ thống sẽ hoạt động ở 600 vôn cho đến 1.500 vôn. Loại điện áp này có thể gây thương tích nghiêm trọng hoặc giết chết ai đó gặp phải mô-đun bị hỏng, bị hở ”.
UL có một số phòng thí nghiệm tiến hành thử nghiệm tác động của mưa đá. Ngoài các bài kiểm tra tác động mưa đá của UL, các phòng thí nghiệm của UL kiểm tra sự suy giảm hiệu suất điện, thường được xem xét theo các tiêu chuẩn quốc tế – IEC.
UL là viết tắt của cụm từ “Underwriters Laboratory”, là tổ chức chứng nhận an toàn toàn cầu, được thành lập vào năm 1894, có trụ sở tại Northbrook, ILinois, Hoa Kỳ. UL giúp các công ty chứng minh sự an toàn, nâng cao tính bền vững, củng cố an ninh, cung cấp chất lượng, quản lý rủi ro và đạt được sự tuân thủ quy định.
Xem thêm: Tiêu chuẩn UL là gì?
Vào đầu những năm 1980, UL đã hợp tác với Bộ Năng lượng Hoa Kỳ và Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA để phát triển một bộ cốt lõi của các thử nghiệm an toàn mô-đun PV. Tiêu chuẩn UL 1703 được thành lập vào năm 1986 và là Tiêu chuẩn an toàn đầu tiên từng được viết cho các mô-đun PV ở Hoa Kỳ Theo thời gian, các nhà sản xuất mô-đun PV muốn đạt được khả năng tiếp cận toàn cầu với một sản phẩm thay vì tuân theo các yêu cầu riêng biệt của Hoa Kỳ và IEC. Để đáp ứng nhu cầu này, UL đã hài hòa các yêu cầu an toàn của Hoa Kỳ với các yêu cầu của IEC và tạo ra Tiêu chuẩn UL 61730 vào tháng 12 năm 2017. “Tiêu chuẩn hài hòa mới này có một mức độ linh hoạt thực sự tạo ra nhiều đổi mới trong ngành quang điện.
