Magas hőmérsékletnek kitett panel viselkedése

Kísérlet során tálcatüzet alkalmaztak. Két panelt használtak, melyből az egyik ép, a másik sérült (pókhálós szerkezetű) felületű volt.

 
Tűz a napelem alatt – Magas hőmérséklet

A hőkamera felvételén jól látható, hogy a baloldalon elhelyezett sérült szerkezetű napelem kevésbé bírt ellenállni a hőterhelésnek.

Sérült napelem – kisebb ellenállás

A baloldali panelen jól látható az átégés helye. Az átégés a sérült felületű panel kb.: 150 °C hőmérsékletnél történt. Jobb oldali panel nem sérült, tovább bírta a hőterhelést.

 
Átégett és nem sérült elem

Az épp felületű panel jobban ellenállt a tűz terjedésének, de már 300 °C környékén megkezdődött a napelemek fizikai károsodása. Ezt igazolja az M1 ponton mért hőmérséklet (267,8 °C).

300 °C kezdődik a panel fizikai károsodása

Az átégés a törött panelnél 150 °C, a sérülésmentes panelnél 500 °C hőmérsékletnél következett be.

Látható, hogy a fizikai sérülést szenvedett panel hőmérséklet emelkedésnek kitett felülete, kevésbé állt ellen az emelkedő hőhatásnak.

Teljes összeomlás 500 °C körül

A sérülésmentes panel teljes összeomlása 500 °C körül történt, akkor teljesen összeszakadt és megsemmisült. A leeső részek táplálták a tüzet. A napelemek stabilitását és rögzítését szolgáló fémkeret a magas hőmérséklet ellenére sem károsodott, csak csekély mértékben deformálódott.

Napelem szabályozott hevítése

Utolsó mozzanatként a napelem gázégővel történő hevítését végezték ugyancsak kettő panelből álló szerelt állványon, ahol az egyik ép, a másik törött felülettel rendelkezett.

Hevítés hatása a napelemre

Elsőként a repedezett felülettel rendelkező napelempanel hevítését kezdték el, melynek felületén már rövid idő alatt nagy kiterjedésű károsodás mutatkozott.

Feszültségszint

• hevítés előtt:               23,8 V
• 1 perc hevítés után:    18,5 V
• 2 perc hevítés után:    23,0 V
• 3 perc hevítés után:    7,4 V

Az ép üvegfelülettel rendelkező napelem hevítésekor azt tapasztaltuk, hogy 8 perc hevítés után sem tört össze, csak a lánggal közvetlenül hevített helyen olvadt meg. A feszültség folyamatosan mérhető volt a panel kapcsain, ezáltal az áramütés veszélye továbbra is fennállt.

Beavatkozási következtetések

1. A panelek alatti tűz esetén az átégés

• a törött üvegű panel 150 ^oC-nál,
• az ép üvegű panel pedig 500 ^oC-nál következett be;
• azonban a tűz az egyik panelről a másikra nem terjedt tovább.

2. A kialakításából adódóan a panel hátlapja hőhatására gyorsan megolvadt és csepegett, de a földre lecseppenve az égés rövid idő alatt megszűnt, az alatta lévő vegetációt nem gyújtotta meg.

3. Nagyobb mennyiségben történő lefolyás esetén a tálcába esve növelte a tálcatűz intenzitását, de a közvetlenül mellette lévő panel felületére a tűz ennek ellenére sem terjedt át.

A bejegyzés a Rescue Security & Safety VI projekt része, melynek összefoglaló oldala itt található meg.