Un hot-spot —punt calent— és el defecte més freqüent que apareix en una inspecció termogràfica de plaques solars, i també el més traïdor: no es veu des de terra, l'inversor rarament el senyala i, mentrestant, va degradant el mòdul dia rere dia. Val la pena entendre per què es forma, perquè la causa determina completament la solució.
Què és un hot-spot en una placa solar
Un hot-spot és una zona concreta d'un mòdul fotovoltaic que treballa a una temperatura molt superior a la del seu entorn. En una imatge tèrmica es distingeix immediatament: una taca clara i ben delimitada sobre un fons uniforme.
El mecanisme té a veure amb com estan connectades les cèl·lules dins d'un panell. Totes les cèl·lules d'una mateixa cadena estan en sèrie, de manera que el corrent que hi circula el marca la cèl·lula més feble. Quan una cèl·lula deixa de generar —perquè està trencada, ombrejada o tapada— les altres li continuen enviant corrent. Aquesta cèl·lula passa de ser generadora a ser una resistència: dissipa en forma de calor l'energia que produeixen les seves veïnes. D'aquí ve la temperatura anòmala.
La conseqüència important és que el problema no es limita a la cèl·lula afectada. Tota la cadena redueix el seu corrent al nivell del punt més feble, i per això un únic defecte petit pot penalitzar la producció d'un mòdul sencer o de bona part d'un string.
Per què apareix un punt calent: les quatre causes principals
Tots els hot-spots s'assemblen en la imatge tèrmica, però tenen orígens molt diferents. Aquestes són les causes que trobem amb més freqüència:
1. Brutícia localitzada
És la causa més comuna i, afortunadament, la més fàcil de resoldre. Un excrement d'au, una taca de resina, una acumulació de fang sec al marc inferior del mòdul o una crosta de líquens tapen completament una porció de cèl·lula. A diferència de la pols fina, que es reparteix de manera uniforme i baixa una mica el rendiment global, aquesta brutícia bloqueja la llum de forma total i concentrada. Els excrements d'au i la resina d'arbre són els sospitosos habituals.
2. Ombres persistents
Una xemeneia, una antena, un arbre que ha crescut o una fila de mòduls que projecta ombra sobre la següent a primera i última hora del dia produeixen exactament el mateix efecte que la brutícia: cèl·lules que deixen de generar mentre la resta continua enviant corrent. La diferència és que l'ombra es desplaça al llarg del dia, cosa que en la imatge tèrmica deixa un patró característic i ajuda a identificar-la.
3. Cèl·lules danyades
Microfissures per impactes de calamarsa, per tensions durant el transport o el muntatge, o per trepitjades sobre el vidre durant treballs de manteniment. També cèl·lules amb defectes de fabricació o degradades per humitat que ha penetrat per un segellat deficient. Aquí la neteja no soluciona res: el dany és intern i permanent.
4. Diodes de bypass avariats
Els mòduls incorporen diodes de bypass precisament per protegir-se d'aquest fenomen: quan un grup de cèl·lules queda ombrejat, el diode desvia el corrent i evita que aquest grup s'escalfi. Si el diode falla —sigui obert o en curtcircuit— aquesta protecció desapareix. Un diode en curtcircuit anul·la tot un terç del mòdul; un diode obert deixa el grup de cèl·lules exposat al sobreescalfament. En la imatge tèrmica es reconeix perquè no escalfa una cèl·lula aïllada, sinó un bloc rectangular sencer.
Punt calent localitzat detectat en una inspecció termogràfica: la temperatura màxima registrada en aquell punt supera clarament la del mòdul.
Quin dany causa un hot-spot al panell
El problema d'un punt calent no és només la producció que es perd avui. És que el defecte s'agreuja sol. Les temperatures elevades i sostingudes degraden l'encapsulant EVA que protegeix les cèl·lules, provoquen delaminacions, groguejen el material i acaben obrint la porta a l'entrada d'humitat. Quan això passa, el mòdul ja no es recupera.
En casos extrems, un punt calent sostingut pot arribar a cremar la làmina posterior del mòdul (el backsheet). Aquest és el motiu pel qual els hot-spots amb temperatures molt altes es consideren un assumpte de seguretat i no només de rendiment: una instal·lació sobre una coberta d'una nau industrial amb material combustible mereix una atenció especial. Ho comentem amb més detall a la guia de manteniment fotovoltaic en naus industrials.
Hi ha una diferència clau entre els dos escenaris: si el punt calent és per brutícia i s'elimina a temps, la cèl·lula recupera el seu funcionament normal i no queda cap seqüela. Si es deixa passar prou temps, aquella mateixa brutícia haurà provocat un dany permanent que ja només es resol substituint el mòdul.
Detecció de punts calents
Sabies que la teva instal·lació pot tenir hot-spots ara mateix?
Fem inspeccions termogràfiques amb termògrafs certificats ITC Categoria 1 i t'entreguem un informe amb totes les anomalies.
Veure el servei de termografiaQuanta producció fa perdre un hot-spot
No hi ha una xifra única, perquè depèn de quantes cèl·lules estiguin afectades, de com estan connectats els strings i de si els diodes de bypass funcionen. Sí que hi ha, però, un principi que ajuda a dimensionar-ho: en una sèrie, el corrent el limita l'element més feble.
Això vol dir que una sola cèl·lula tapada pot arrossegar el rendiment de tot el seu grup de bypass —habitualment un terç del mòdul— i que, segons com estigui cablejada la instal·lació, l'efecte pot propagar-se a l'string sencer. Per això és tan freqüent trobar instal·lacions amb un percentatge de pèrdua que no s'explica per la brutícia general: la causa està concentrada en dos o tres mòduls concrets.
La manera pràctica de detectar-ho abans de la inspecció és mirar la corba de producció. Una gràfica d'inversor amb una escotadura en una franja horària concreta apunta gairebé sempre a un ombrejat o a un defecte localitzat, mentre que una corba baixa però ben formada apunta a brutícia generalitzada.
Què fer quan es detecta un punt calent
L'ordre d'actuació és sempre el mateix. Primer, netejar: una neteja professional amb aigua desionitzada i sense productes químics elimina la brutícia adherida i descarta la causa més probable. Segon, repetir la termografia sobre els mòduls ja nets: si el punt calent ha desaparegut, era brutícia i el problema està resolt. Si continua exactament igual, el dany és intern.
A partir d'aquí, la decisió depèn de la gravetat i de si el mòdul està en garantia. Un diode avariat sovint es pot substituir; una cèl·lula trencada, no. En una inspecció ben feta, l'informe tècnic ja et diu en quin dels dos casos et trobes i què recomana fer. Si vols saber com s'interpreten aquestes dades, ho expliquem a com llegir un informe termogràfic, i si et preguntes amb quin mètode es fa la captura, ho comparem a termografia amb dron o càmera de mà.
Conclusió
Els hot-spots són l'exemple perfecte de per què el manteniment fotovoltaic no pot limitar-se a mirar la producció mensual. Una taca de dos centímetres pot penalitzar un mòdul sencer i, si es deixa estar, convertir-lo en un mòdul mort. La bona notícia és que la majoria de punts calents tenen l'origen en brutícia i es resolen amb una neteja a temps. La clau és detectar-los abans que deixin marca. Si vols saber en quin estat estan realment els teus panells solars a Catalunya, una inspecció termogràfica te'n dona la resposta.
