NBR 11876_92 (EB-2176) - Módulos Fotovoltaicos - 22pag

Licença de uso exclusivo para ABC Cópia impressa pelo sistema CENWin em 23/08/2001

 ABR 1992

NBR 11876

Módulos fotovoltaicos ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 - 28º andar CEP 20003-900 - Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro - RJ Tel.: PABX (021) 210-3122 Telex: (021) 34333 ABNT - BR Endereço Telegráfico: NORMATÉCNICA

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Especificação Origem: Projeto 03:082.01-002/1987 CB-03 - Comitê Brasileiro de Eletricidade CE-03:082.01 - Comissão de Estudo de Sistemas de Conversão Fotovoltaicas Fotovolt aicas de Energia Elétrica NBR 11876 - Photovoltaic modules - Specification Descriptor: Photovoltaic modules Reimpressão da EB-2176, de DEZ 1991 Palavra-chave: Módulo fotovoltaico

SUMÁRIO 1 Objetivo 2 documentos complementares 3 Definições 4 Condições gerais 5 Condições específicas 6 Inspeção 7 Aceitação e rejeição ANEXO - Figuras

22 páginas

3 Definições Os termos técnicos utilizados nesta Norma estão definidos nas NBR 10899 e NBR 12136.

4 Condições gerais 4.1 Identificação nos módulos 4.1.1 Plaquetas

1 Objetivo Esta Norma fixa as condições exigíveis e os critérios para a aceitação de módulos fotovoltaicos para uso terrestre. Esta Norma se aplica a módulos de construção plana, sem concentradores, que utilizem como componentes ativos dispositivos fotovoltaicos que convertem diretamente a energia radiante em elétrica.

2 Documentos complementares

Todo módulo deve ser identificado de modo legível e permanente, através de plaquetas adequadas que sejam visíveis após a sua instalação. 4.1.2 Terminais

A polaridade de todo terminal elétrico deve ser marcada de modo legível e permanente, em uma posição que seja visível quando se tiver acesso aos terminais. 4.2 Requisitos de construção

Na aplicação desta Norma é necessário consultar: NBR 10899 - Conversão fotovoltaica de energia solar - Terminologia NBR 12136 - Módulos fotovoltaicos - Determinação das características fotoelétricas - Método de ensaio NBR 12137 - Módulos fotovoltaicos - Ensaios mecânicos e climáticos - Método de ensaio

Os módulos devem satisfazer às exigências construtivas descritas em 4.2.1 a 4.2.3. 4.2.1 Proteção do plano óptico por material transparente

de elevada resistência ao impacto, imune à degradação pela ação de raios solares (principalmente UV). Pode conter ainda aditivos luminescentes (por exemplo: cromotrivalente, texturização da superfície interna), a fim de utilizar a insolação difusa, aumentando a eficiência do módulo.

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4.2.2 Vedação total das células com o ambiente.

g) detalhe e localização da plaqueta do fabricante;

4.2.3  Montagem com materiais termicamente casados,

h) localização, geometria e especificação dos materiais de acabamento;

de modo a evitar danos com a contração/expansão (variações térmicas). 4.3 Proteção elétrica Cada módulo deve possuir dois diodos, um em série e outro em paralelo, internos ou externos, de modo a protegê-lo, respectivamente, quanto a correntes reversas e circulantes geradas pelos outros módulos (por exemplo, em um sistema), caso estes recebam menos radiação. 4.4 Intercambiabilidade Os módulos de um mesmo tipo e fabricante devem ser intercambiáveis para remoção e substituição. 4.5 Documentação técnica

i) instruções instruções para instalação instalação,, interligações interligações elétricas elétricas e fixação mecânica, especificando torque de aperto, com recomendações necessárias ao alívio de tensões provocadas na montagem ou por dilatação do material;  j) características característi cas do plano óptico (material, transparência, etc.). 4.5.3 Característica geral

Prescrições para manutenção preventiva e corretiva, incluindo rotina de pesquisa de defeitos e ações c orretivas, quando aplicáveis.

A documentação técnica dos módulos fotovoltaicos deve apresentar no mínimo as informações descritas em 4.5.1 a 4.5.3.

5 Condições específicas

4.5.1 Características elétricas

Cada módulo deve ser identificado de modo permanente, de fácil visualização após a instalação, através de um código padronizado na forma:

Devem fazer parte das características elétricas do fabricante os seguintes dados, determinados segundo norma de ensaios elétricos para as condições condições de 2 (25 ± 2)°C e 1000 W/m : a) tensão tensão em circuito aberto; aberto; b) corrente corrente de curto circuito; circuito;

5.1 Identificação do módulo

MFV x V yW z - m - a - n Onde: MFV = módulo módulo foto fotovol voltai taico co x

= ten tensã sãoo nom nomin inal al do módu módulo lo (trê (trêss díg dígititos os))

V

= volts

y

= pot potên ênci ciaa de de pic picoo (tr (três ês dígi dígito tos) s)

W

= watts

z

= núme número ro de célu célula lass con const stititui uint ntes es do módu módulo lo  (dois dígitos)

g) características de isolação e rigidez dielétrica;

m

= mês mês de fabr fabric icaç ação ão (doi (doiss dígi dígito tos) s)

h) configuração de aterramento aterramento do módulo no sistema.

a

= ano ano de fabr fabric icaç ação ão (dois dois dígi dígito tos) s)

n

= núme número ro de seqü seqüên ênci ciaa de fabr fabric icaç ação ão do mómódulo

c) potência potência máxima; máxima; d) curvas para para 1000 W/m W/m 2, 800 W/m2, 600 W/m 2, 2 400 W/m  e 200 W/m 2; e) temperatura de referência para as características elétricas; f) tipo de dispositivo dispositivo fotovoltai fotovoltaico co (material (material e forma);

4.5.2 Características mecânicas

As características mecânicas são as seguintes: a) dimensões máximas máximas do envoltório e suas tolerâncias; b) localização e configuração dos terminais de saída e fixações, determinando o torque de aperto; c) determinação dos furos furos e pontos de fixação para montagem, com dimensões e tolerâncias; d) dimensão do plano óptico e área de uma célula individual; e) detalhe de uma seção transversal do sistema de encapsulamento, com vista das células e interconexões; f) peso máximo;

5.2 Terminais para conexão 5.2.1 Devem ser de material resistente à corrosão e apre-

sentar capacidade de condução para a máxima corrente de curto-circuito do módulo. 5.2.2  Devem ser do tipo para instalação ao tempo, ga-

rantindo a qualidade permanente dos contatos elétricos, e protegidos contra contatos acidentais com as partes energizadas. 5.2.3 Os bornes ou parafusos das conexões devem ter ro-

bustez suficiente para suportar o torque de aperto, sem risco de perda da continuidade elétrica dos circuitos. 5.2.4 A identificação de polaridade de cada terminal (+) e

(-) deve ser visível e gravada de modo permanente junto às conexões.

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5.3 Superfície óptica

6.1.2 Interligações e soldagens

Deve ser lisa, garantir reflexão e transparência mínimas especificadas, e não apresentar protuberâncias que facilitem o acúmulo de poeira.

Deve ser verificada a ocorrência de:

5.4 Requisitos de proteção 5.4.1 Todo módulo deve ser munido de um terminal ou pi-

no de aterramento, que sirva de ponto comum de aterramento de suas superfícies externas condutoras, que não façam parte do circuito. 5.4.2 A conexão de terra que utilize a própria estrutura do

módulo deve ser parte integrante da fabricação, não sendo permitidas furações após a montagem e ensaios. Quando utilizado conector, as prescrições constantes em 5.2 devem ser igualmente ser verificadas.

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a) delaminação de coletor ou interconexões de célula; b) quebra de material sob a junta de solda do coletor, na borda da célula; c) qualquer desalinhamento de interligação, de modo que a superfície anti-refletora possa ser vista entre o coletor da célula e a fita condutora de interligação; d) interconexões quebradas quebradas ou danificadas; e) interconexões prensadas entre as bordas das células; f) excesso excesso de fluxo nas soldas; soldas; g) excesso de solda na fita de interconexão.

5.4.3 Se a estrutura do módulo for do mesmo material dos

suportes mecânicos, bom condutor, a conexão para terra pode ser feita mediante contato por pressão, da estrutura do módulo ou de seus suportes, desde que não isolados entre si. 5.4.4 A isolação elétrica entre os terminais de saída (curto-

circuitados) e qualquer ponto da estrutura deve ser superior a 100 M, para uma tensão aplicada de 1000 VCC.

6 Inspeção A inspeção dos módulos fotovoltaicos deve ser realizada em três etapas distintas, a saber:

6.1.3 Juntas de vedação

Deve ser verificada a ocorrência de vedação incompleta ou danificada. 6.1.4 Delaminação do encapsulamento

Deve ser verificada a ocorrência de: a) bolhas de ar ou buracos buracos no encapsulante, encapsulante, que possibilitem um caminho direto do meio ambiente aos componentes do módulo; b) falta de adesão do material encapsulante em áreas refeitas.

a) inspeção visual;

6.1.5 Encapsulamento e selagem de borda

b) ensaios elétricos;

Deve ser verificada a ocorrência de:

c) ensaios mecânicos e climáticos;

a) montagem em desacordo desacordo com os desenhos desenhos constantes na documentação técnica;

6.1 Inspeção visual

b) empenamen empenamento; to;

Para proceder à inspeção visual, utilizar uma lupa manual, com ampliação de aproximadamente oito vezes. A superfície a ser verificada/visualizada deve estar bem iluminada. Uma ampliação maior (40 vezes) só se justifica em casos de dúvida. A inspeção visual deve ser de acordo com o descrito em 6.1.1 a 6.1.7.

c) falta de aperto; aperto; d) falta de perfil ou falta de rigidez mecânica. 6.1.6 Cobertura de proteção

Deve ser verificada a ocorrência de:

6.1.1 Células

a) trincas ou quebras;

Deve ser verificada a ocorrência de:

b) riscos profundos, com mais de 5 cm de compricomprimento, em qualquer localização.

a) rachadur rachaduras; as; b) quebras; quebras; c) marcas; d) arranhões leves e respingos de solda na superfície; e) bordas em contato; f) sobreposição de células.

6.1.7 Materiais e corpos estranhos no ambiente das células

Deve ser verificada a ocorrência de: a) material metálico entre um condutor interno e a armação/moldura do módulo; b) materiais ou corpos estranhos no encapsulante, que possam provocar a degradação deste ou este jam sobre a área ativa das células. Nota: Utilizar as Figuras Figuras do Anexo, nas quais quais constam as refereferências para aceitação/rejeição.

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6.2 Ensaios elétricos 6.2.1 Isolação elétrica 6.2.1.1 O teste de isolação deve ser feito com o módulo

montado como numa instalação típica. Os terminais (+) e (-) de saída do módulo devem ser curto-circuitados. 6.2.1.2 Nos módulos que não possuam um ponto específico

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c) qualquer desalinhamento de interligação, de modo que a camada anti-refletora possa ser vista entre o coletor da célula e a fita condutora de interligação (ver Figura 14 do anexo); d) interconexões quebradas ou danificadas: rejeitar (ver Figura 15 do anexo);

de aterramento, a própria estrutura é utilizada como um dos pontos de teste.

e) interconexões prensadas entre as bordas das células: rejeitar (ver Figura 16 do Anexo);

6.2.1.3  É aplicada uma tensão CC de 1500 V, durante

f) excesso de de fluxo nas soldas: soldas: rejeitar rejeitar (ver (ver Figura 17 do anexo);

1 min, entre a estrutura e os terminais curto-circuitados, sendo que a tensão deve atingir os 1500 V gradativamente, a uma taxa não excedente a 500 V/s. Este procedimento deve ser repetido, invertendo-se a polaridade do gerador de 1500 V. 6.2.1.4 Durante a medição, o módulo deve ser observado,

não devendo ocorrer sinais de arco por ruptura de dielétrico. A corrente de fuga deve ser monitorada e seu valor não pode exceder 50 µA. O valor medido deve ser anotado, para cada polaridade.

g) excesso de solda na fita de interconexão: rejeitar (ver Figura 17 do anexo). 7.1.3 Juntas de vedação

Verificar o seguinte aspecto: a) vedação do módulo incompleta ou danificada: re jeitar.

6.2.1.5  Para 1000 VCC, a resistência de isolação não

pode ser inferior a 100 M Ω.

7.1.4 Delaminação do encapsulamento

6.2.2 Características fotoelétricas

Verificar os seguintes aspectos:

Os ensaios fotoelétricos devem ser feitos em conformidade com a NBR 12136. 6.3 Ensaios mecânicos 6.3.1 Os ensaios mecânicos devem ser feitos em confor-

midade com a NBR 12137.

7 Aceitação e rejeição

a) existência de bolhas de ar ou buracos no encapsulante, que possibilitem um caminho direto do meio ambiente aos componentes do módulo: rejeitar (ver Figura 19 do Anexo); b) falta de adesão do material material encapsulante em áreas refeitas: rejeitar.

7.1 Inspeção visual

7.1.5 Encapsulamento e selagem de borda

Obedecer aos critérios de aceitação e rejeição contidos nas Figuras do Anexo, conforme descrito em 7.1.1 a 7.1.7.

Verificar os seguintes aspectos:

7.1.1 Células

Verificar os seguintes aspectos: a) rachaduras ou quebras quebras nas células: proceder conforme indicado nas Figuras 1 a 7 do anexo; b) marcas, arranhões leves e respingos de solda na superfície: aceitar (ver Figuras 8 e 9 do Anexo) c) células com bordas em contato e que não sejam conectadas eletricamente em paralelo: proceder conforme indicado na Figura 10 do anexo; d) sobreposição de células: rejeitar (ver Figura 11 do Anexo). 7.1.2 Interligações e soldagens

Verificar os seguintes aspectos:

a) montagem em desacordo com os desenhos constantes na documentação técnica apresentada pelo fabricante: rejeitar. b) existência de empenamento, de aperto, falta de perfil ou falta de rigidez mecânica: rejeitar. 7.1.6 Cobertura de proteção

Verificar os seguintes aspectos: a) existência de trincas ou quebras: rejeitar. b) existência de riscos profundos, com mais de 5 cm de comprimento, em qualquer localização: rejeitar. 7.1.7 Materiais e corpos estranhos no ambiente das células

Verificar os seguintes aspectos:

a) delaminação de coletor ou interconexões de células: rejeitar (ver Figuras 12 (a) e 12 (b) do Anexo);

a) material metálico entre um condutor interno e a  armação/moldura do módulo: rejeitar;

b) quebra de material sob a junta de solda do coletor, na borda da célula: rejeitar (ver Figura 13 do anexo);

b) materiais ou corpos estranhos no encapsulante, que possam provocar a degradação deste ou estejam sobre a área ativa das células: c élulas: rejeitar

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7.2 Ensaios elétricos

7.3 Ensaios mecânicos

Confirmar os valores especificados na documentação técnica para as características elétricas, pela inspeção de 6.2.1 e pelos ensaios da NBR 12136.

Confirmar os valores especificados na documentação técnica para as características mecânicas, pelos ensaios da NBR 12137.

/ANEXO

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ANEXO - Figuras

a) uma ou mais quebras nas regiões A ou B: rejeitar; b) quebra na região C: aceitar.

Figura 1 - Quebra nas bordas

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Caso A: quebras que passam através de um ou ambos coletores ou passam entre coletores: aceitar quando a fita condutora de interligação entre as células não estiver interrompida. Caso B: quebra na região B e que passe pelos filetes coletores: rejeitar.

Figura 2 - Quebra de fora a fora

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Figura 3 - Parte da célula que se quebra fora dos filetes coletores - Aceitar

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Figura 4 - Quebra causada por ponto de impacto - Rejeitar

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Figura 5 - Fragmentação, soltura, ruptura da célula sob a superfície de contato - Rejeitar

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Figura 6 - Talho, corte, mossa - Aceitar

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Figura 7 - Falha ou soltura de filete da grade coletora - Aceitar

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Figura 8 - Marcas e arranhões leves na superfície - Aceitar

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Figura 9 - Pequenos respingos de solda sobre a superfície - Aceitar

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Caso A: se o conjunto de células for eletricamente conectado em paralelo: aceitar. Caso B: se eletricamente conectado em série: rejeitar.

Figura 10 - Células com as bordas em contato

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Figura 11 - Sobreposição de células - Rejeitar

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Figura 12-a) - Delaminação do coletor na interconexão - Rejeitar

Figura 12-b) - Delaminação de solda na interconexão interconexão - Rejeitar

Figura 13 - Quebra de material sob a junta de solda do coletor, na borda da célula - R ejeitar

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Figura 14 - Desalinhamento de interligação - Rejeitar

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Figura 15 - Interconexões quebradas, amassadas ou com fenda - Rejeitar

Figura 16 - Interconexões prensadas entre as bordas das células - Rejeitar

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Figura 17 - Excesso de fluxo nas soldas - Rejeitar

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Figura 18 - Solda em excesso - Rejeitar

Figura 19 - Delaminação e bolhas de ar que fazem caminho direto do meio ambiente às células ou interligações  Rejeitar