ГОСТ Р 59777-2021

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТР

59777—

2021

(МЭК 62938:2020)

МОДУЛИ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

Испытание на неравномерную снеговую нагрузку

£1ЕС 62938:2020,

Photovoltaic (PV) modules — Non-uniform snow load testing, MOD]

Издание официальное

Москва Российский институт стандартизации 2021

Предисловие

• 1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «ВИЭСХ-ВОЗО6НОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ» {ООО «ВИЭСХ-ВИЭ») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

• 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 016 «Электроэнергетика»

• 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 октября 2021 г. No 1211-ст

• 4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭИ 62936:2020 «Модули фотоэлектрические. Испытание на неравномерную снеговую нагрузку» [IEC 62938:2020 «Photovoltaic (PV) modules — Non-uniform snow load testing». MOD] путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей, ссылок), которые выделены в тексте курсивом, а также путем изменения его структуры для приведения в соответствие с правилами, установленными в ГОСТ 1.5—2001 (подразделы 4.2 и 4.3).

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

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

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДБ

• 5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. Nt 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (но 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, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регупированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

© IEC. 2020

©Оформление. ФГБУ «РСТ». 2021

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

• 1 Область применения

• 2 Нормативные ссылки

• 3 Термины и определения

• 4 Отбор образцов

• 5 Порядок проведения испытаний

в Выдержка: воздействие неравномерной механической нагрузкой

• 6.1 Испытательные нагрузки

• 6.2 Испытательное оборудование

• 6.3 Проведение испытания по последовательности А (получение данных для определения предварительного значения предельной снеговой нагрузки)

• 6.4 Критерии функционального повреждения

• 6.5 Определение предварительного значения предельной снеговой нагрузки

• 6.6 Проведение испытания по последовательности В (подтверждение значения предельной снеговой нагрузки)

• 7 Оценка результатов испытаний

• 8 Протокол испытаний

• 9 Повторные испытания при изменении конструкции, технологии изготовления или обработки фотоэлектрических модулей, замене материалов и компонентов

Приложение А (справочное) Учет условий эксплуатации и монтажа при испытательной нагрузке. Оценка применимости фотоэлектрических модулей в требуемых условиях

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте

Приложение ДБ (справочное) Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем международного стандарта

Библиография

л/

ГОСТ Р 59777—2021 (МЭК 62938:2020)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОДУЛИ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

Испытание на неравномерную снеговую нагрузку

Photovoltaic modules. Non-uniform snow load testing

Дата введения — 2022—01—01

• 1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на плоские фотоэлектрические модули и устанавливает метод их испытания на стойкость к неравномерным снеговым нагрузкам.

Настоящий стандарт распространяется на фотоэлектрические модули со стеклянным лицевым покрытием и рамами, выступающими вперед за лицевое покрытие, таким образом, что при установке фотоэлектрического модуля на месте эксплуатации под углом к горизонту рама образует барьер с нижнего края фотоэлектрического модуля, препятствующий свободному перемещению снега вниз и способствующий возникновению неравномерных механических нагрузок, воздействующих на фотоэлектрический модуль.

Настоящий стандарт также распространяется на жесткие фотоэлектрические модули, собственная конструкция которых или конструкция, в/ма которую они установлены или могут быть установлены, образует аналогичный барьер (в том числе на модули, устанавливаемые на зданиях, интегрированные в конструкции зданий, другие интегрированные фотоэлектрические модули).

Примечание — В этом случае могут быть другие критерии оценки реакции испытуемых образцов при воздействии нагрузки, отличные от указанных в 6.3.

Испытание применимо только к фотоэлектрическим модулям того типа, модули которого успешно прошли испытание на воздействие статической механической нагрузки по ГОСТР 56980.2 с минимальной положительной испытательной нагрузкой 5400 Па. с теми же особенностями конструкции, технологии изготовления и изготовленным из тех компонентов/матермалов. что и указанные модули.

В результате испытаний по настоящему стандарту определяют предельную снеговую нагрузку для фотоэлектрических модулей данного типа. Полученное значение используют для оценки применимости фотоэлектрических модулей данного типа в различных условиях эксплуатации.

Испытание по настоящему стандарту необходимо для подтверждения соответствия техническим требованиям и требованиям безопасности фотоэлектрических модулей, предназначенных для применения в районах с нормативным значением веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли 2400 Па и более.

Примечание — Подробнее о связи результатов испытаний по настоящему стандарту и условий эксплуатации фотоэлектрических модулей см. в приложении А.

Испытательные нагрузки, указанные в настоящем стандарте, относятся исключительно к естественному распределению снеговой нагрузки, любые ожидаемые искусственные скопления (например, в результате уборки или перераспределения снега) должны учитываться отдельно.

Настоящий стандарт также применим к жестким плоским фотоэлектрическим модулям, конструкция и/или эксплуатация которых могут способствовать возникновению аналогичных нагрузок по другим причинам. В этом случае могут быть необходимы другие испытательные нагрузки и/или порядок их распределения по поверхности испытуемого модуля.

Издание официальное

Способы устранения или противодействия возникновению неравномерного накопления снега, не связанные с конструкцией самого фотоэлектрического модуля, например установка под большим углом наклона к горизонту (более 60°), в настоящем стандарте не рассматриваются. Метод оценки стойкости к снеговым нагрузкам по настоящему стандарту предполагает взаимосвязь между состоянием снегового покрова поверхности земли и состоянием снегового покрова фотоэлектрического модуля, что может быть неприменимо для условий эксплуатации, в которых снег не полностью тает между снегопадами.

В настоящем стандарте не рассматривается влияние снегового покрова на выработку электро* энергии.

Настоящий стандарт не дает полную оценку усталостных характеристик материалов таких компо* нентов модуля, как лицевое покрытие.

Метод испытаний воспроизводит нагрузки, при которых возникают повреждение лицевого покры* тия и изгиб рамы, поскольку это типичные повреждения фотоэлектрических модулей в процессе экс* плуатации. вызванные неравномерной снеговой нагрузкой.

Если для изготовления фотоэлектрического модуля могут быть использованы несколько варнак* тов компонентов/материалов для выполнения одних и тех же функций или одни и те же компоненты/ материалы разных поставщиков, или один и тот же компонент из разных материалов, или несколько вариантов технологии изготовления, то для каждого варианта и/или сочетания вариантов компонентов/ материалов для выполнения одних и тех же функций или одни и те же комлоненты/материалы разных поставщиков, или один и тот же компонент из разных материалов, или несколько вариантов технологии изготовления должны быть проведены отдельные испытания и определена предельная снеговая нагрузка по настоящему стандарту для каждого варианта (кроме вариантов проводников или электриче* ских соединителей).

Если изготовителем указано несколько способов установки испытуемых фотоэлектрических модулей. должны быть проведены отдельные испытания для каждого способа установки.

• 2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ ISO/IEC 17025 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

ГОСТ Р 56980.1 (МЭК 61215-1:2016) Модули фотоэлектрические. Оценка соответствия техническим требованиям. Часть 1. Требования к испытаниям

ГОСТ Р 56980.2 (МЭК 61215-2:2016) Модули фотоэлектрические. Оценка соответствия техническим требованиям. Часть 2. Методы испытаний

ГОСТ Р 58809.1 (МЭК 61730-1:2016) Модули фотоэлектрические. Оценка безопасности. Часть 1. Требования безопасности

ГОСТ Р ИСО 4355 Основы проектирования строительных конструкций. Определение снеговых нагрузок на покрытия

СП 20.13330.2016 кСНиП 2.01.07—85* Нагрузки и воздействия»

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов {сводов правил) 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 документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется испотъзовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ. на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

• 3 Термины и определения

• 8 настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 56809.1 и [1], а также следующие термины с соответствующими определениями:

• 3 .1 характеристическая (нормативная) снеговая нагрузка SK (characteristic snow load): Характеристическое значение снеговой нагрузки на поверхности земли.

Примечания

• 1 В настоящем стандарте нагрузки выражаются в Па. как в ГОСТ Р 56980.2 В общих национальных нормативных документах на снеговые нагрузки, например СП 20.13330 и ГОСТ Р ИСО 4355. нагрузки выражаются в кН/м2.

• 2 Наименьшее значение Зк. используемое в настоящем стандарте, составляет 2400 Па.

• 3 Соответствует термину «характеристическое (нормативное) значение веса снегового покрова» в ГОСТ Р ИСО 4355 (обозначение s^) и термину «вес снегового покрова» в СП 20.13330 (обозначение sJ.

• 4 Нормативные значения веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли для различных районов и городов РФ в соответствии с СП 20.13330 приведены в приложении А.

• 3 .2 равномерная вертикальная составляющая снеговой нагрузки SA (characteristic value of snow load angle dependent snow load): Равномерная часть вертикальной снеговой нагрузки на наклонную рабочую поверхность фотоэлектрического модуля, равная произведению характеристической снеговой нагрузки на коэффициент формы.

Примечания

• 1 Наименьшее значение SA. используемое в настоящем стандарте, составляет 1470 Па.

• 2 Соответствует термину «нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия» в СП 20.13330 (обозначение Sq|.

• 3.3 коэффициент формы р (shape coefficient): Коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, равный отношению снеговой нагрузки на наклонную поверхность с данными геометрическими характеристиками к нагрузке нетронутого снега на горизонтальную поверхность земли.

• 3.4 удельный вес снега у (specific snow weight): Вес снега в единице объема.

Примечание — В настоящем стандарте удельный вес снега у считается равным 3000 К/м3.

• 3.5 снеговая нагрузка на свес SE (snow load of the overhang): Неравномерная часть вертикальной снеговой нагрузки на наклонную рабочую поверхность фотоэлектрического модуля, приложенная одновременно с равномерной вертикальной составляющей снеговой нагрузки и имитирующая дополнительную нагрузку на нижний край фотоэлектрического модуля, аналогичную снеговой нагрузке на свес карниза.

• 4 Отбор образцов

Для проведения испытаний из производственной партии или партий случайным образом отбирают не менее семи фотоэлектрических модулей.

Если для изготовления фотоэлектрического модуля могут быть использованы несколько вариантов компонентов/материалов для выполнения одних и тех же функций или одни и те же компоненты/материалы разных поставщиков, или один и тот же компонент из разных материалов, или несколько вариантов технологии изготовления, то для каждого варианта и/или сочетания вариантов должно быть отобрано и испытано не менее чем семь образцов (требования к необходимому для проведения испытаний количеству образцов см. также в [2]). Изменения проводников или электрических соединителей не требуют проведения испытаний с образцами каждого варианта. В протоколе испытаний должны быть зафиксированы все указанные варианты компонентов/материалов. технологии изготовления или их сочетаний и соответствующее отобранное и испытанное количество образцов фотоэлектрических модулей.

Могут быть необходимы дополнительные образцы для повторения испытаний по последовательности В (см. 6.6).

Если изготовителем указано несколько способов установки испытуемых фотоэлектрических модулей. необходимо не менее шести образцов для каждого способа установки. При этом для всех способов установки достаточно одного контрольного образца.

Образцы, представленные для испытаний, подвергают входному контролю, при котором выявляют комплектность каждого образца и его соответствие технической документации.

Образцы для испытаний должны быть изготовлены из указанных в сопроводительных документах материалов и компонентов в соответствии с чертежами и технологическими картами изготовителя, по утвержденной технологии (оборудование, материалы и условия производства) и должны пройти уста* новленные 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. л.

Все компоненты фотоэлектрического модуля, для которых установлены специальные стандарты, должны соответствовать требованиям этих стандартов, о чем должно быть подтверждение в технической документации фотоэлектрического модуля, например сертификаты соответствия и т. п.

Маркировка и документация образцов должна соответствовать требованиям ГОСТР 56980.2.

Если конструкция/деталь. отличная от рамы, образует барьер с нижнего края фотоэлектрического модуля, указанный в разделе 1. она должна рассматриваться как часть испытуемых образцов. Она должна поставляться вместе с испытуемым образцом, или ее точное описание должно прилагаться к испытуемым образцам, и она должна быть точно воспроизведена для испытаний по настоящему стандарту.

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

Если модули, подлежащие испытаниям, являются новыми разработками и еще не поставлены на производство или если модули изготовлены для индивидуального проекта, это должно быть отмечено в протоколе испытаний.

• 5 Порядок проведения испытаний

Общий порядок проведения испытаний приведен на рисунке 1.

Пять или более испытуемых образцов проходят испытания по последовательности А до появления функциональных повреждений образцов. По результатам определяют предварительное значение предельной снеговой нагрузки. Один испытуемый образец проходит испытания по последовательности В для определения предельной нагрузки, при которой не происходит значимого ухудшения характеристик испытуемых фотоэлектрических модулей. Один испытуемый образец используют в качестве контрольного.

Все испытания, кроме выдержки и электролюминесцентного контроля, проводят по ГОСТР56980.2.

В дополнение к визуальному контролю может проводиться электролюминесцентный контроль для выявления таких дефектов, как микротрещины, растрескивания фотоэлектрических элементов (см. /ЗД После выдержки электролюминесцентный контроль проводят, если его проводили при начальных испытаниях.

В зависимости от технологии изготовления испытуемых образцов для промежуточных и заключительных контрольных измерений может быть необходима дополнительная стабилизация. Рекомендуется проводить все измерения вольт-амперной характеристики (ВАХ) при стандартных условиях испытаний (СУИ), под имитатором солнечного излучения, т. к. результаты испытаний оценивают по деградации максимальной мощности при СУИ в соответствии с ГОСТ Р 56980.1.

При испытаниях по последовательности В заключительные испытания термоциклирования при высокой влажности, указанные в ГОСТ Р 56980.2, не проводят. Вместо них проводят испытания, приведенные в последовательности В на рисунке 1.

Если испытание по последовательности В не подтверждает значение предельной снеговой нагрузки, рассчитанной по результатам испытаний по последовательности А при минимальном коэффициенте запаса прочности 1.5, то может быть необходимо повторение один или несколько раз испытаний по последовательности В. каждый раз с новым дополнительным испытуемым образцом (см. 6.6).

Примечание — Обозначения отбельных испытаний по ГОСТ Р 56980.2. принятые в стандартах МЭК и используемые в примененном стандарте. см. ГОСТ Р 56980.2.

ФВйшмаМаи».

• • Eent нюйоажм, * авмямт or worm мотаным атшлуввс <4рвв»а

• *1Мгуг алнмодуыдапмштомм «фмцы дм накрав малый н> пмавдымлипжг» 8.

*аваявтаташмяайлйм19яванм1 ЛХГРбвМЭД жгрооажт.

* баш грамм* аштрпнаав naw m i Л жмтроаь a near* малым.

Рисунок 1 — Общий порядок проведения испытаний

• 6 Выдержка: воздействие неравномерной механической нагрузкой

• 6.1 Испытательные нагрузки

Для проведения испытания считают, что снеговая нагрузка на установленные под наклоном фотоэлектрические модули, отвечающие ограничениям, указанным в разделе 1. аналогична снеговой нагрузке на односкатные покрытия зданий и сооружений (см. СП 20.13330.2016. раздел 10} и что снеговая нагрузка на нижний край фотоэлектрического модуля аналогична снеговой нагрузке на свес карниза односкатного покрытия эдания/сооружения.

Предполагается, что в условиях эксплуатации снег может беспрепятственно соскальзывать по лицевой поверхности фотоэлектрического модуля.

Для проведения испытаний неравномерную снеговую нагрузку, действующую на испытуемый образец, представляют в виде двух вертикальных нагрузок: равномерной по всей площади приложения нагрузки SA и пропорционально увеличивающейся к нижнему краю испытуемого образца нагрузки SE, имитирующей вздутие снега. Схема распределения испытательной нагрузки приведена на рисунке 2.

1 — испытуемый образец: 2 —■ горизонтальная плоскость Рисунок 2 — Схема распределения испытательной нагрузки

Испытательную нагрузку SA рассчитывают по формуле

SA = pSK. (1)

где ц — коэффициент формы снеговой нагрузки, учитывающий переход от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие;

SK — нормативная снеговая нагрузка, эквивалентная весу снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли. Па.

Примечание — Нормативные значения веса снегового покрова (снеговой нагрузки на горизонтальную поверхность) для различных районов и городов РФ приведены в приложении А.

Коэффициент р определяют по таблице 1.

Таблица 1 — Коэффициент р при разных углах наклона фотоэлектрического модуля

Испытательную нагрузку рассчитывают для наиболее критичного угла наклона фотоэлектрического модуля с точки зрения воздействия снеговых нагрузок. Наиболее критичным считается угол 37». Для этого угла коэффициент ц принимают равным 0.61.

Если известно, что испытуемые фотоэлектрические модули будут устанавливаться при углах наклона, отличных от 37е, в качестве испытательной нагрузки при испытаниях по последовательности В допускается использовать нагрузку, рассчитанную для конкретных углов наклона по формулам, приведенным в приложении А.

Неравномерно распределенную вертикальную испытательную нагрузку SE рассчитывают по формуле

SE = S//y. (2)

где у — удельный вес снега. Па.

Для испытаний по настоящему стандарту удельный вес снега принимают равным 3000 Па.

Значение испытательной нагрузки для каждого участка нагрузки SE рассчитывают, умножая значение нагрузки SE на коэффициент для этого участка, приведенный на рисунке 2. и длину нижнего торца испытуемого образца Lb. Например, нагрузку нижнего участка определяют как 0.4SE- Lb.

Испытательная нагрузка, создаваемая элементами испытательного стенда, должна быть распределена следующим образом (см. рисунок 2):

• - нагрузка SA должна быть распределена вдоль нижнего края испытуемого образца вверх приблизительно, но не более чем на 2/3 размера образца /;

• - нагрузка SE должна быть распределена вдоль нижнего края испытуемого образца вверх приблизительно, но не более чем на 1/2 размера образца /.

Начальное значение SK равно значению минимальной испытательной нагрузки при испытаниях на воздействие статической механической нагрузки по ГОСТ Р 56980.2: SK - 2400 Па. Соответственно начальное значение испытательных нагрузок, с которых начинают воздействие на испытуемый образец при испытаниях по последовательности А:

. sA = 1464 Па;

. 5Е=714Па.

Шаг увеличения нагрузки установлен для нагрузки SK и равен 200 Па. Увеличение нагрузок SA и SE для каждого следующего шага определяют по формулам (1} и (2).

Для фотоэлектрических модулей, интегрированных в конструкции зданий или аналогичные конструкции или установленных на них, распределение испытательной нагрузки может быть скорректировано с учетом распределения нагрузки для разных вариантов конструкций по СП 20.13330 и ГОСТ Р ИСО 4355. если зто лучше отражает наиболее критичные условия эксплуатации по снеговой нагрузке. Если такая корректировка проводилась, это должно быть указано в протоколе испытаний вместе с обоснованием необходимости корректировки и ссылкой на СП 20.13330 и ГОСТ Р ИСО 4355 и вариантом нагрузки в нем. с учетом которого проведена корректировка.

• 6.2 Испытательное оборудование

Для проведения испытаний необходимо следующее испытательное оборудование:

• 1) испытательный стенд с основанием для установки испытуемого образца под углом 37° 1 Г к горизонту в соответствии с рекомендациями изготовителя и грузами или иными средства для создания требуемой нагрузки, отвечающими требованиям настоящего подраздела.

При установке традиционных плоских фотоэлектрических модулей с помощью зажимов длинной стороны рамы, как правило, используют поперечные балки в качестве несущей конструкции. Изгиб ис* пыгуемого образца под нагрузкой может привести к касанию его тыльного покрытия несущей конструк-ции. Возможность такой реакции образца на испытательную нагрузку должна быть учтена в ислыта* тельной установке (отсутствие свободного изгиба на испытательном стенде, если в действительности такое изгибание предотвращается под конструкцией).

Грузы или другие средства для создания нагрузки должны быть спроектированы таким образом, чтобы нагрузка прикладывалась к лицевой поверхности испытуемого образца плоско, равномерно и без крутящего момента.

Если в процессе проведения испытаний средства для создания нагрузки, например грузы, могут перемещаться по поверхности образца, их скольжение должно быть с минимальным трением, насколько это возможно. Например их поверхность, соприкасающаяся с испытуемым образцом, может быть покрыта политетрафторэтиленом. При скольжении средств для создания нагрузки на поверхности испытуемого образца не должны появиться истирания или царапины.

Если испытательную нагрузку создают с помощью точечных элементов испытательного стенда (см. рисунок 3). для достижения требуемой однородности нагрузки по поверхности (элементы испытательного стенда/площадь испытуемого образца) должны быть выполнены следующие условия:

« однородность поверхностной нагрузки должна соответствовать условию

(3)

где La — длина элемента испытательного стенда, создающего нагрузку, вдоль торца в месте контакта с испытуемым образцом;

Lb — размер нижнего торца (ширина) испытуемого образца;

• - количество контактных точек должно соответствовать условию

  
  

(4)

Рисунок 3 — Схема размещения испытуемого образца на испытательном стенде при создании нагрузки с помощью точечных элементов. Вид со стороны нижнего торца образца

Два соседних элемента испытательного стенда, создающих нагрузку, должны быть размещены с достаточным расстоянием между ними, чтобы избежать их прилипания друг к другу при изгибе рамы и смещении компонентов испытуемого образца.

Сила воздействия средств для создания нагрузки должна передаваться на нижний элемент рамы испытуемого образца, задерживающий в условиях эксплуатации снег.

Если в процессе проведения испытаний средства для создания нагрузки могут перемещаться по поверхности образца, они должны быть защищены от падения. При этом их фиксация не должна мешать требуемому распределению нагрузки по поверхности испытуемого образца.

Испытательный стенд должен быть оснащен средствами для контроля перемещений в стыке между рамой и ламинатом (например, при изгибе рамы):

• 2) фотоаппарат или видеокамера;

• 3) средства обнаружения и фиксации функциональных повреждений, указанных в 6.4;

• 4) средства контроля температуры окружающей среды и. если необходимо, средства для обеспечения ее значения на требуемом уровне (см. 6.3).

• 6.3 Проведение испытания по последовательности А (получение данных для определения предварительного значения предельной снеговой нагрузки)

Испытания проводят при температуре окружающей среды (2515) вС.

В общем случае проведение испытания при комнатной температуре (25 ± 5) "С является достаточно жестким условием, поскольку большинство клеев, используемых при изготовлении фото* электрических модулей, работают тем хуже, чем выше температура окружающей среды. Если клей, использованный при изготовлении испытуемых образцов, лучше работает при комнатной температу* ре. чем при более низких температурах, испытание следует проводить при температуре окружающей среды (0 ± 5) ’С.

Общий порядок проведения испытания приведен на рисунке 4.

• 1) Испытуемый образец устанавливают на испытательном стенде под углом 37е ± 1’ к горизонту в соответствии с рекомендациями изготовителя.

Для всех способов монтажа, указанных изготовителем, испытуемый образец устанавливают в варианте с наихудшим расположением точек крепления. Обычно это вариант с наибольшим расстоянием между точками крепления.

Фотографируют образец на испытательном стенде в ненагруженном состоянии (или делают видеозапись) и описывают особенности установки образца.

• 2) Нагружают испытуемый образец, как указано в 6.1 и 6.2, устанавливая начальную испыта* тельную нагрузку, распределенную, как показано на рисунке 2. и соответствующую SK - 2400 Па (SA = 1464 Па; SE = 714 Па). Допускается отклонение распределения испытательной нагрузки до ±10% от распределения, указанного на рисунке 2.

Рисунок 4 — Порядок проведения испытания на воздействие неравномерной статической механической нагрузки при испытаниях по последовательности А

Время, м*м

......- вариант реакции образца 1.

——— - вариант реакции образца 2.

- вариант реакции образца 3

Рисунок 5 — Варианты графиков прогиба при статической нагрузке

• 3) Воздействуют на образец начальной испытательной нагрузкой не менее чем в течение 24 ч.

• 4) Как показано на рисунке 4. далее возможно три варианта реакции испытуемого образца на воздействие нагрузки и соответственно три варианта продолжения испытания. На рисунке 5 приведены графики, отражающие примерное поведение испытуемого образца в каждом случае.

Вариант 1. С момента начала воздействия нагрузкой перемещение в раме и т. л. отсутствует (график 1 на рисунке 5).

Нагрузку на испытуемый образец увеличивают на один шаг (шаг увеличения нагрузки соответствует увеличению SK на 200 Па) и оставляют ее не менее чем на 30 мин.

Если в течение как минимум последних 15 мин перемещение отсутствует, нагрузку увеличивают еще на один шаг.

Повторяют эту процедуру до появления функциональных повреждений испытуемого образца, указанных в 6.4. Фиксируют значение нагрузки SK для шага, предшествующего шагу, на котором появились функциональные повреждения, как предельную нагрузку для данного образца , = S,-.

После этого переходят к испытанию следующего образца, повторяя этапы 2) — 4).

Вариант 2. Во время воздействия начальной испытательной нагрузкой наблюдается перемещение. но в течение как минимум последних 15 мин оно отсутствует (график 2 на рисунке 5).

Нагрузку на испытуемый образец увеличивают на один шаг (шаг увеличения нагрузки соответствует увеличению SK на 200 Па) и оставляют ее не менее чем на 1 ч.

Продолжают пошагово увеличивать нагрузку на испытуемый образец до появления функциональных повреждений испытуемого образца, указанных в 6.4. Фиксируют значение нагрузки SK для шага, предшествующего шагу, на котором появились функциональные повреждения, как предельную нагрузку для данного образца ? = SK (/ — порядковый номер испытуемого образца).

Продолжительность воздействия для стабилизации перемещения:

• - каждые четыре шага увеличения нагрузки — не менее 1 ч;

• - каждый пятый шаг увеличения нагрузки — не менее 4 ч.

После этого переходят к испытанию следующего образца, повторяя этапы 2) — 4).

Вариант 3. На момент завершения воздействия начальной испытательной нагрузкой (через 24 ч или более) перемещение продолжается (график 3 на рисунке 5).

Ожидают, пока перемещение остановится.

Если перемещение не прекратилось до появления функциональных повреждений, указанных в 6.4, испытание образца прекращают. Фиксируют значение нагрузки SK как предельную нагрузку для данного образца t - SK.

Если перемещение отсутствует в течение как минимум 15 мин. нагрузку на испытуемый образец увеличивают на один шаг (шаг увеличения нагрузки соответствует увеличению S* на 200 Па) и оставляют ее не менее чем на 1 ч.

Продолжают пошагово увеличивать нагрузку на испытуемый образец до появления функциональных повреждений испытуемого образца, указанных в 6.4. Фиксируют значение нагрузки SK для шага, предшествующего шагу, на котором появились функциональные повреждения, как предельную нагрузку для данного образца Slj(J1, = SK.

Продолжительность воздействия для стабилизации перемещения:

• * каждые четыре шага увеличения нагрузки — не менее 1 ч;

• • каждый пятый шаг увеличения нагрузки —• не менее 4 ч.

После этого переходят к испытанию следующего образца, повторяя этапы 2)— 4).

Учитываемым перемещением является перемещение минимум на 1,0 мм в одной из следующих точек:

• - в точке 0.5 Lb нижнего элемента рамы — в направлении плоскости испытуемого образца;

• ' на левом и правом концах нижнего элемента рамы — в направлении плоскости испытуемого образца.

Также на каждом шаге увеличения испытательной нагрузки выполняют следующее:

• • фотографируют образец на испытательном стенде под нагрузкой и/или делают видеозапись таким образом, чтобы фотографии или видеозапись давали полную картину размещения средств для создания нагрузки на образце, и описывают особенности установки образца;

• • документируют дату, время воздействия и реакцию испытуемого образца;

• - регистрируют перемещения с точностью не менее ±0.5 мм не реже одного раза в 5 мин в течение первого и последнего часа при воздействии начальной испытательной нагрузкой и непрерывно на последующих шагах увеличения нагрузки.

• 5) Повторяют этапы 1) — 4) с остальными образцами, испытуемыми по последовательности А.

• 6.4 Критерии функционального повреждения

Нарушение (клеевого) соединения между рамой модуля и стеклом/ламинатом может привести:

• * к деформации рамы или каркаса;

• • повреждению стекла;

• - смещению деталей рамы или каркаса;

• • повреждению частей рамы или каркаса:

• • снижению/лотере прочности адгезии;

• • поломке или смещению крепежных деталей.

Кроме того, это может повлиять на электрические характеристики фотоэлектрического модуля из-за нарушения электрической изоляции модуля, а также повреждения фотоэлектрических элементов и коммутационной коробки.

К функциональным повреждениям, наличия которых достаточно для прекращения нагружения испытуемого образца по последовательности А и фиксации значения предельной нагрузки, относятся следующие повреждения:

• - сломанные, потрескавшиеся или разорванные внешние поверхности, включая надстройки, подложки. рамы, направляющие и соединительные коробки;

• - погнутые или смещенные внешние компоненты (остаточная деформация), включая внешние покрытия, рамы и коммутационные коробки, до такой степени, что установка и/или работа испытуемого фотоэлектрического модуля могут быть нарушены;

• « потеря механической целостности до такой степени, что установка и/или работа испытуемого фотоэлектрического модуля могут быть нарушены.

• 6.5 Определение предварительного значения предельной снеговой нагрузки

По результатам испытаний по последовательности А определяют предварительное значение предельной снеговой нагрузки для данного типа фотоэлектрических модулей.

• 6.5.1 5 %-ный фрактиль предельной нагрузки

Для обработки результатов используют /-распределение Стьюдента со степенью свободы л - 1.

Количество испытаний п равно количеству образцов, испытанных по последовательности А (л г 5).

Предельную нагрузку, при которой появляются функциональные повреждения у не более 5 % испытанных образцов (5 %-ный фрактиль). определяют по формуле

(5)

где S|im f — среднее значение предельной нагрузки п испытанных образцов;

i — порядковый номер испытанного образца;

Г095 — квантиль Араспределения Стьюдента при доверительном интервале 0,95 %;

S — стандартное отклонение предельной нагрузки п испытанных образцов; л — количество образцов, испытанных по последовательности А (пять или более).

Значение квантиля /095 находят по справочным таблицам для Араслределения Стьюдента в соответствии с количеством образцов, испытуемых по последовательности А.

6.5.2 Коэффициент запаса прочности

Для определения предварительного значения предельной снеговой нагрузки для данного типа фотоэлектрических модулей значение 5 %-ного фрактиля делят на коэффициент запаса прочности;

W-п-г*' <6)

• • Я

где ут — коэффициент запаса прочности.

Исходя из компонентов, чувствительных к вибрациям и возможным динамическим нагрузкам, для испытания по настоящему стандарту, как и для испытания на воздействие статической механической нагрузки по ГОСТР 56980.2 коэффициент запаса прочности больше или равен 1.5.

Значение р, при = 1.5 является значением нагрузки SK (SK = Sltfn рг) при проведении испытания по последовательности 8 (см. 6.6).

• 6 .5.3 Пример

Предположим, испытание по последовательности А пяти образцов определило следующие зна-чения предельной нагрузки, при которых появились функциональные повреждения образцов; 3652 Па; 2700 Па; 4025 Па; 3700 Па; 4250 Па.

Среднее значение нагрузки 3665 Па.

Стандартное отклонение S - 530 Па.

Квантиль распределения Стьюдента 95 - 2,776.

• 5 %-ный фрактиль = 3160 Па.

Деление на коэффициент запаса прочности 1,5 дает предварительное значение предельной нагрузки р, = 2107 Па.

Воздействие неравномерной механической нагрузкой по последовательности В (см. 6.6) следует проводить при значении нагрузки SK - pr = 2107 Па.

• 6 .6 Проведение испытания по последовательности В (подтверждение значения предельной снеговой нагрузки)

Выполняют этапы 1)— 3) по 6.3 с одним испытуемым образцом, прошедшим все начальные испытания от первого визуального контроля до выдержки по последовательности В. указанные на рисунке 1.

Выполняют одно нагружение. Значение испытательных нагрузок SA и SE рассчитывают по формулам (1) и (2), исходя из того, что SK равна предельной нагрузке, определенной по результатам испытаний по последовательности A: SK - S)im рг (см. 6.5.2).

Проводят заключительные испытания для последовательности В. указанные на рисунке 1.

7 Оценка результатов испытаний

Фотоэлектрические модули считают успешно прошедшими испытания и значение нагрузки SK = = SHm рг. использованное при проведении испытания по последовательности В. считают предельной снеговой нагрузкой для фотоэлектрических модулей данного, если испытуемый образец успешно выдержал все заключительные испытания по последовательности В;

• - по результатам визуального контроля и электролюминесцентного контроля, если последний проводили, отсутствуют видимые функциональные повреждения, указанные в ГОСТР 56980.1 и в 6.4;

• • снижение максимальной мощности при СУИ не превышает 5 % от значения, полученного при начальных измерениях (выполняется условие ГОСТ Р 56980.1);

• • сопротивление изоляции отвечает требованиям ГОСТ Р 56980.2;

• • сопротивление изоляции, измеренное при проведении испытания изоляции на влагостойкость, отвечает требованиям ГОСТР 56980.2.

Примечание — Полученные результаты относятся к фотоэлектрическим модулям данного типа, установленным тем способом, при котором проводились испытания, и с тем вариантом материалов, компонентов и технологии изготовления, который был у испытанных образцов.

Если хотя бы одно из указанных условий не выполняется, то испытания по последовательности В могут быть повторены с самого начала с дополнительным (запасным) образцом. Испытательная нагрузка при этом определяется по формуле (6) с увеличенным коэффициентом запаса прочно* сти 1.75. Для определения значения предельной снеговой нагрузки испытуемых фотоэлектрических модулей испытания по последовательности В могут быть повторены последовательно на нескольких дополнительных образцах, увеличивая для каждого последующего испытуемого образца коэффициент запаса прочности на 0.25, пока результаты всех заключительных испытаний не будут успешными. Значение нагрузки SK при испытании последнего образца по последовательности В считается предельной снеговой нагрузкой для данного типа фотоэлектрических модулей.

• 8 Протокол испытаний

Протокол испытаний оформляется испытательной лабораторией, проводившей испытания, в соответствии с ГОСТISO/IEC 17025. Протокол испытаний должен содержать как минимум следующее: а) наименование документа:

• Ь) наименование и адрес испытательной лаборатории и указание места, где были проведены ис-пытания;

• с) уникальную идентификацию протокола и каждой страницы;

• d) наименование и адрес заказчика, когда это необходимо;

• е) количество отобранных образцов и описание процедуры отбора образцов, когда это необходимо;

• 0 описание и идентификацию образцов до испытаний, например серийный номер и дату изготовления образцов в виде, позволяющем определить ведомости материалов, а также информацию о том. что испытанные образцы являются прототипами серийных фотоэлектрических модулей или выполнены по индивидуальному заказу, изготовлены на опытном или нестандартном оборудовании;

• д) информацию о следующих компонентах или размерах:

• * рама (тип, материал, размеры, производитель);

• - тыльное покрытие (тип. материал, производитель);

• - лицевое покрытие (тип. материал, размеры, производитель);

• * клей между ламинатом и рамой (тип, материал, размеры, производитель);

• • зажимы или винты, используемые для крепления модуля (тип/размеры);

• - система или способ крепления (тип. материал, размеры, производитель);

• • точки зажима или крепления;

• h) характеристику и состояние испытанных образцов;

• i) дату получения испытанных образцов и дату(ы) испытаний (когда это необходимо):

• j) для каждого образца, испытанного по последовательности А:

• • фотографии/видеоматериалы без нагрузки и с нагрузкой на каждом шаге увеличения нагрузки;

• - для каждого шага увеличения нагрузки: номер шага или значение нагрузки SK. время, реакция образца на воздействие нагрузки;

• - значение предельной нагрузки:

• к) значение предварительной предельной нагрузки, рассчитанной по результатам испытаний по последовательности А;

• I) угол наклона испытуемых образцов к горизонту, при котором проводилось испытание, и конечное значение испытательной нагрузки с поправкой на угол наклона, рассчитанное по приложению А. если угол наклона не равен 37е:

• m) время выдержки по последовательности В:

• л) значение предельной снеговой нагрузки и конечное значение коэффициента запаса прочности по результатам испытаний по последовательности В;

• р) описание всех отклонений, дополнений или исключений в процедурах проведения испытаний, а также любую иную информацию, характеризующую конкретное испытание, например описание условий окружающей среды;

• q) оценку неопределенности (погрешности) результатов испытаний (когда это необходимо):

• г) воспроизводимость для максимальной мощности при СУИ. использованную при оценке деградации мощности в соответствии с ГОСТ Р 56980.1;

• s) должность и подпись либо равноценную идентификацию лиц. отвечающих за содержание протокола испытаний, а также дату его подписания/составления;

• t) положение о том. что полученные результаты относятся только к испытанным образцам или только к тому типу модулей, который представлен испытанными образцами, установленным тем способом. при котором проводились испытания, и с тем вариантом материалов, компонентов и технологии изготовления, который был у испытанных образцов (когда это необходимо);

и) положение о том. что для сохранения сертификации соответствия изготовитель должен сообщать и согласовывать с испытательной лабораторией и сертифицирующей организацией все проводимые им изменения;

v) положение о том. что данный протокол испытаний не может быть воспроизведен иначе как полностью, без письменного разрешения опубликовавшей его лаборатории.

Изготовитель должен хранить копию протокола испытаний в качестве справочного материала.

9 Повторные испытания при изменении конструкции, технологии изготовления или обработки фотоэлектрических модулей, замене материалов и компонентов

Изменения конструкции, материалов, компонентов, технологии изготовления или обработки фотоэлектрических модулей, прошедших испытания по настоящему стандарту (кроме изменения внешней проводки и электрических соединителей), могут привести к изменению прочностных свойств и реакции фотоэлектрических модулей на воздействие неравномерной снеговой нагрузки, поэтому в этом случае необходимо их повторное испытание по настоящему стандарту.

Повторное испытание выполняют в соответствии с [2]. Рекомендованные последовательности испытаний были выбраны для выявления неблагоприятных изменений в модифицированном изделии. Количество образцов для повторных испытаний и критерии оценки должны быть определены согласно соответствующим рааделам/лодразделам настоящего стандарта.

Приложение А (справочное)

Учет условий эксплуатации и монтажа при испытательной нагрузке. Оценка применимости фотоэлектрических модулей в требуемых условиях

А. 1 Нормативные значения веса снегового покрова на 1 мг горизонтальной поверхности земли для различных районов РФ

Для оценки применимости фотоэлектрических модулей в различных условиях эксплуатации и определения условий эксплуатации фотоэлектрических модулей предельную снеговую нагрузку, полученную в результате испытаний по настоящему стандарту, сравнивают с нормативными значениями веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли S? установленными в СП 20.13330. и оценивают применимость фотоэлектрических модулей данного типа в различных районах Российской Федерации.

Для конкретных заданных условий эксплуатации S? может быть изначально использована при расчете испытательной нагрузки. В элюм случае соответствующее обоснование. указание района(ов) эксплуатации и значения Sg должны быть приведены в протоколе испытаний.

Значение Sg принимается в зависимости от снегового района по данным таблицы А. 1 (СП 20.13330.2016. таблица 10.1). Карты районирования территории Российской Федерации по весу снегового покрова приведены на рисунках А.1—АЗ. Нормативные знамения веса снегового покрова для отдельных городов Российской Федерации приведены в таблице А.2.

Таблица А.1

Значения Sg. указанные в таблице А.1, допускается уточнять в установленном порядке на основе данных организаций по гидрометеорологии для места установки фотоэлектрических модулей. В этом случае значение Sg следует вычислять по формуле Sg = Sg #/1.4. где SgS0 — превышаемый в среднем один раз в 50 лет ежегодный максимум веса снегового покрова, определяемый на основе данных многолетних маршрутных снегосъемок о запасах воды в снеговом покрове на защищенных от прямого воздействия ветра участках местности.

•о о»

3

—2021

Рисунок Л .1 — Карта 1. Районирование территории Российской Федерации по весу снегового покрова (по СП 20. f3330}

Примечание - Для горных районов при высоте местности над уровнем моря h s 500 м нормативное значение веса снегового покрова пржмывется S. • 1,0 кПк. а при h > S00 м определяется по формуле $в = 1.0* 0.003(/>*500). кПа

35 L oo

Рисунок А2 —Карта 1.6. Районирование территории Республики Крым по весу снегового покрова (по СП 20.13330)

гог—zzzes d iooj

Рисунок А.З — Карта 1,э. Районирование территории острова Сахалин по весу снегового покрова (по СП 20.13330)

Таблица А.2— Нормативные значения веса снегового покрова для городов Российской Федерации

Продолжение таблицы А.2

Окончание таблицы А.2

При использовании карты, приведенной на рисунке А.1, для горных районов при высоте местности над уровнем моря h £ 500 м нормативное значение веса снегового покрова принимают равным Sg для соответствующего снегового района. При h > 500 м нормативное значение веса снегового покрова определяют по формуле: Sg(h) = Sff+ kh(h - 500). кПа, где kh определяется по таблице А.З. или по данным организаций погидрометеорологии. Для мест в горных и малоизученных районах, выделенных на картах на рисунках А.1—А.З, и в местах со сложным изменением рельефа и высотой над уровнем моря более 500 м нормативное значение веса снегового покрова определяют по данным гидрометеорологических организаций.

Таблица А.З— Высотный коэффициент к„ для горных районов РФ (по СП 20. /3330)

Окончание таблицы А.З

А.2 Испытательная нагрузка при угле установки фотоэлектрических модулей, отличном от 37*

Если известно, что испытуемые фотоэлектрические модули будут устанавливаться при углах наклона, отличных от 37*. в качестве испытательной нагрузки при испытаниях по последовательности В может быть использована нагрузка, рассчитанная для конкретных углов наклона. В этом случае предварительную предельную нагрузку рассчитывают по формулам:

Для О* S « $ 30*:

А. | ^гаргЗГ (А1>

Суи 0,4

для 30* < « < 60*:

S

для и 2 60’:

(А.З)

где S^prjy» — предварительное значение предельной снеговой нагрузки при угле наклона фотоэлектрических модулей 37’.

Приложение ДА (справочное)

Сведения о соответствии ссылочных национальных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте

Таблица ДАЛ

Приложение ДБ (справочное)

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем международного стандарта

Таблица ДБ.1

Окончание таблицы ДБ. 1

Библиография

УДК 697.329:006.354

ОКС 27.160

Ключевые слова: фотоэлектрические модули, неравномерная снеговая нагрузка, предельная снеговая нагрузка, испытания

Редактор Л.В. Каретникова Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор М.И. Першина Комгъютерная верстка А.Н. Золотаревой

Сдано е набор 26.10.2021. Подписано а печать 22.11.2021 Формат 60*64%. Гарнитура Ариал.

УСл. печ. л. 3,72. Уч.-изд. п. 3.34.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано в единичном исполнении о ФГБУ «РСТ» . 117416 Москва, Нахимовский пр-т. д. 31.И.2.

info@goslinfo.ru