ГОСТ Р 56983-2016 (МЭК 62108:2007)

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УСТРОЙСТВА ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ С КОНЦЕНТРАТОРАМИ

Методы испытаний

Concentrator photovoltaic devices. Test methods

ОКС 27.160

Дата введения 2017-03-01

     

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Государственным научным учреждением "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" (ВИЭСХ) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 039 "Энергосбережение, энергетическая эффективность, энергоменеджмент"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 июня 2016 г. N 702-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 62108:2007* "Фотоэлектрические модули (CPV) и узлы в сборе концентраторами. Оценка конструкции и утверждения вида продукции" (IEC 62108:2007 "Concentrator photovoltaic (CPV) modules and assemblies - Design qualification and type approval", MOD) путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей, ссылок), которые выделены в тексте курсивом**.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

** В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделе "Предисловие", приложении ДА и отмеченные по тексту знаком "**"приводятся обычным шрифтом, отмеченные в этих разделах знаком "" и  остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.

Внесение указанных технических отклонений направлено на учет потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей объекта стандартизации, характерных для Российской Федерации.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного документа для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на фотоэлектрические устройства с концентраторами, предназначенные для длительной работы на открытом воздухе в обычных климатических зонах в соответствии с МЭК 60721-2-1 [1], и устанавливает методы испытаний таких устройств.

Программа испытаний основана на ГОСТ Р 56980-2016 (МЭК 61215:2005), определяющем требования к конструкции и испытаниям для наземных фотоэлектрических модулей из кристаллического кремния. Для учета особых свойств фотоэлектрических устройств с концентраторами были произведены изменения, в частности в отношении разделения испытаний на испытания в лабораторных и натурных условиях, влияния настройки системы слежения, высокой плотности потока излучения, быстрых изменений температуры, которые привели к внесению новых процедур испытаний или новых требований.

Настоящий стандарт устанавливает минимально необходимый набор испытаний для определения электрических и тепловых параметров фотоэлектрических устройств с концентраторами и оценки, насколько это возможно при разумных ограничениях по времени и стоимости, способности таких устройств к длительному функционированию в условиях воздействия внешних климатических факторов, указанных в настоящем стандарте. Фактический срок службы фотоэлектрических устройств с концентраторами зависит от их конструкции и реальных условий эксплуатации.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ ИСО/МЭК 17025 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

ГОСТ Р МЭК 60904-1 Приборы фотоэлектрические. Часть 1. Измерение вольт-амперных характеристик

ГОСТ Р МЭК 60904-3 Государственная система обеспечения единства измерений. Приборы фотоэлектрические. Часть 3. Принципы измерения характеристик фотоэлектрических приборов с учетом стандартной спектральной плотности энергетической освещенности наземного солнечного излучения

ГОСТ Р МЭК 61345 Модули фотоэлектрические. Испытания на воздействие ультрафиолетового излучения

ГОСТ Р МЭК 61730-1 Модули фотоэлектрические. Оценка безопасности. Часть 1. Требования к конструкции

ГОСТ Р МЭК 61730-2 Модули фотоэлектрические. Оценка безопасности. Часть 2. Методы испытаний

ГОСТ Р 56980-2016 (МЭК 61215:2005) Модули фотоэлектрические из кристаллического кремния наземные. Методы испытаний

ГОСТ Р МЭК 62670-1-2016 Устройства и системы фотоэлектрические с концентраторами. Определение рабочих характеристик. Часть 1. Стандартные условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Выбор образцов

     3.1 Общие положения

Для испытаний фотоэлектрических устройств с концентраторами, которые поставляются в готовом виде, из промышленной партии или партий в соответствии с МЭК 60410 [2] должны быть случайным образом выбраны семь образцов устройства и четыре образца приемника излучения испытуемого устройства или четыре образца приемника излучения испытуемого устройства с оптической частью, которую нельзя отделить, не разрушив приемник излучения.

Для испытаний фотоэлектрических устройств с концентраторами, которые поставляются в разобранном виде и собираются на месте эксплуатации, из промышленной партии или партий в соответствии с [2] должны быть случайным образом выбраны десять образцов приемника излучения испытуемого устройства (с вторичными оптическими компонентами, если их нельзя отделить, не разрушив приемник излучения) и семь первичных оптических компонентов, поставляемых отдельно. Если поставляется отдельно несколько типов оптических компонентов, то выбирают случайным образом семь образцов каждого из них.

Если конструкция фотоэлектрического устройства включает заземление, оно должно быть частью испытуемых образцов.

Испытуемые образцы должны быть изготовлены из указанных в сопроводительных документах материалов и компонентов в соответствии с чертежами и технологическими картами изготовителя и должны пройти установленные процедуры заводской проверки, контроля качества и приемочных испытаний. Испытуемые образцы должны быть полностью укомплектованы и сопровождаться технической документацией, в том числе руководством по эксплуатации, инструкциями по окончательной сборке, монтажу и подключению, включая рекомендации по установке диодов, рам, кронштейнов и т.п.

Образцы не допускается подвергать какой-либо иной специальной обработке, отличной от стандартного процесса изготовления.

Результаты испытаний относятся только к конструкции фотоэлектрического устройства с теми компонентами, которые были установлены на испытанных образцах. Если изготовитель устройства предполагает использовать один и тот же компонент разных поставщиков, должны быть проведены испытания для всех вариантов компонентов.

Если фотоэлектрические устройства с концентраторами, подлежащие испытаниям, являются новыми разработками и еще не поставлены на производство, или устройства изготовлены для индивидуального проекта, это должно быть отмечено в протоколе испытаний (см. раздел 11).

     3.2 Замещающие образцы

В тех случаях, когда полноразмерные образцы из-за больших размеров невозможно поместить в испытательное оборудование, например климатическую камеру, или стоимость полноразмерного образца слишком велика, допускается применение замещающего образца меньшего размера, специально разработанного и изготовленного для проведения этих испытаний. Натурные испытания, даже в случае использования замещающего образца во всех остальных испытаниях, должны проводиться только с полноразмерными образцами.

Замещающие образцы должны включать все компоненты, за исключением некоторых одинаковых частей, и по возможности должны состоять из тех же уровней конструктивного деления приемников, концентраторов и приборов, что и полноразмерные приборы. При разработке и изготовлении замещающих образцов особое внимание должно быть уделено достижению максимального сходства образца с полноразмерным устройством по всем электрическим, механическим и тепловым параметрам, связанным с качеством и надежностью устройства.

В частности, цепочки фотоэлектрических элементов в замещающих образцах должны быть достаточной длины, чтобы включать по меньшей мере два шунтирующих диода, и состоять из 10 и более элементов. Оболочки, соединения, подключения и размеры промежутков вдоль всех краев должны быть такими же, как и у полноразмерного изделия. Также в программу испытаний должны быть включены другие характерные компоненты, такие как элементы соединений линз и корпуса, приемника излучения и корпуса и оправы линз.

Дополнительные требования к замещающим образцам для различных испытаний в климатической камере см. в 10.6, 10.7 и 10.8.

Если шунтирующий/блокирующий диод(ы) в испытуемом образце недоступен(ны), для проведения испытаний шунтирующих/блокирующих диодов на термостойкость допускается применение специально разработанного и изготовленного замещающего образца, соответствующего требованиям 10.11.2. Данный замещающий образец должен использоваться только для испытаний шунтирующих/блокирующих диодов на термостойкость и не должен принимать участие во всех остальных испытаниях.

Если приемник излучения испытуемого фотоэлектрического устройства с концентратором не может быть испытан при указанных в 10.6 режимах создания тока в испытуемых образцах, изготовитель должен предоставить три дополнительных образца приемников с аналогичными, но "мертвыми", т.е. фотоэлектрически не активными элементами, тепловые характеристики которых совпадают с тепловыми характеристиками испытуемых образцов (см. 10.6, примечание 2).

Тот факт, что в испытаниях использовались замещающие, а не полноразмерные образцы, должен быть отражен в протоколе испытаний.

     4 Маркировка

На приемник излучения фотоэлектрического устройства с концентратором (или каждую часть приемника излучения, если он состоит из нескольких одинаковых частей) должна быть нанесена ясная и разборчивая маркировка, включающая:

- наименование и товарный знак изготовителя;

- тип или номер модели;

- серийный номер;

- обозначение полярности выводов или проводов (допускается цветовая маркировка);

- максимальное напряжение фотоэлектрической системы, в которую может быть установлено испытуемое фотоэлектрическое устройство с концентратором (см. приложение А);

- номинальное и минимальное значения максимальной выходной мощности при СУИК (стандартные условия испытаний фотоэлектрических устройств и систем с концентраторами, см. ГОСТ Р МЭК 62670-1 и приложение В) в ваттах;

- дата, место изготовления и материал фотоэлектрических компонентов либо их определение должно быть возможно по серийному номеру.

В дополнительной маркировке на испытуемых образцах или в технической документации к ним должны быть приведены следующие данные:

- напряжение холостого хода при СУИК () в вольтах с предельными отклонениями в процентах;

- ток короткого замыкания при СУИК () в амперах с предельными отклонениями в процентах;

- значение номинального тока защиты от сверхтоков/значение максимально допустимого обратного тока;

- класс применения (см. приложение А).

Если используются замещающие образцы, во всех испытаниях замещающих образцов на них должна присутствовать маркировка, тождественная маркировке полноразмерного образца испытуемого устройства, и она должна сохраняться в продолжение всей программы испытаний.

Примечание - Если настоящий стандарт используется для проведения испытаний изготовителем, указанные фотоэлектрические параметры определяются расчетами и испытаниями по разделу 10.

     5 Порядок проведения испытаний

Порядок проведения испытаний показан на рисунках 1 и 2.

Все образцы проходят предварительную обработку и начальные испытания, включающие:

- визуальный контроль по 10.1;

- измерение вольт-амперных характеристик (ВАХ) при освещении и темновых ВАХ (если требуется) по 10.2;

- проверку целостности контура заземления по 10.3;

- измерение сопротивления изоляции по 10.4;

- испытание изоляции на влагостойкость по 10.5.

После этого испытуемые образцы случайным образом разделяют на группы и проводят с ними испытания как показано на рисунке 1 или 2. Порядок проведения испытаний и требования к ним подробно изложены в разделе 10, а их перечень приведен в таблице 1. Распределение испытуемых образцов по испытаниям для типового порядка проведения испытаний приведено в таблице 2. После завершения испытаний по группам проводят проверку целостности контура заземления и измерение ВАХ при освещении и темновых ВАХ (если требуется) всех образцов.

После начальных испытаний одно устройство и один приемник излучения для устройств, которые поставляются в готовом виде, или один приемник излучения и один оптический компонент (если поставляется отдельно несколько типов оптических компонентов, то каждый из них) для устройств, собираемых на месте эксплуатации, должны быть исключены из программы испытаний и использоваться как контрольные образцы. Для предотвращения ухудшения электрических характеристик рекомендуется, чтобы контрольные образцы хранились в темноте при комнатной температуре, однако их допускается хранить и вне помещения под темным чехлом. Испытания выполняются в лабораторных и натурных условиях. Если расстояние между двумя этими местами велико или приходится прибегать к услугам транспортных компаний, то для оценки возможных изменений испытуемых образцов требуется проводить измерение темновой ВАХ до и после транспортирования.