Ako správne použiť termokamery na testovanie fotovoltických panelov?

V súčasnosti sa fotovoltické systémy tešia veľkému záujmu potenciálnych investorov, ktorí plánujú predovšetkým výstavbu malých domácich elektrárni. Vzhľadom na to, že ceny technológií klesajú a pre inštalácie týchto typov môžeme získať štátne dotácie, môžeme aj naďalej očakávať zvyšovanie inštalácií s obnoviteľnou energiou.

 Fluke

Prevencia hotspotov

Fotovoltické elektrárne musia byť bez ohľadu na ich veľkosť pravidelne kontrolované, aby sa udržala efektivita a spoľahlivosť výroby elektrickej energie. Udržiavanie fotovoltickej elektrárne v dobrom technickom stave, ktorý zaručuje najefektívnejšiu prevádzku, sa môže stať novou prioritou prevádzkovateľov aj kvôli plánovanému zavedeniu aukčného systému zákonodarcom. 

V tomto článku opíšeme skúsenosti spojené s použitím termokamier Fluke na testovanie fotovoltických polí. Fotovoltické panely, rovnako ako ostatné časti inštalácie, ako je pripojenie rozvádzačov alebo meniče napätia, sú vystavené drsným poveternostným podmienkam.

Termovízia je jednou z možností, ktorú je možné použiť na testovanie fotovoltických panelov. Meranie rozloženia teploty jednotlivých fotovoltických článkov umožňuje zistiť poškodenie kremíkových dosiek, ktorých teplota je podstatne vyššia než teplota dosiek, ktoré pracujú správne. 

Takzvané horúce časti sú spôsobené poškodením, ktoré nastalo počas výrobného procesu alebo prevádzky alebo poškodením, ktoré nastalo kvôli toku spätného prúdu cez tienené fotovoltické články. Takéto horúce časti zhoršujú efektivitu prevádzky celého fotovoltického panela alebo môžu v extrémnom prípade viesť k vznieteniu modulu (teplota horúcich častí môže dosahovať až 250 °C). Straty spôsobené horúcou časťou na fotovoltickom paneli sa odhadujú medzi 5 – 25 %.


Kedy robiť termografické testy?

Termografické testy fotovoltických panelov by sa mali vykonávať počas prevádzky v relatívne konštantných podmienkach. Meranie začnite nastavením príslušného faktora žiarivosti, ktorý korešponduje s faktorom žiarivosti skla a zadaním príslušnej vonkajšej teploty v nastavení kamery. 

Infračervené žiarenie sa nemôže odrážať od povrchu fotovoltických panelov, preto je veľmi dôležitá správna poloha kamery. Ak termograf nemôže byť z dôvodu odrazeného žiarenia správne znázornený, presuňte kameru do zadnej časti fotovoltického panelu. Osoba zodpovedná za vykonanie testu by mala mať na pamäti, že nesmie testované moduly tieniť vlastným telom.

Termovíziu odporúčame tiež použiť na testovanie nasledujúcich častí fotovoltických elektrární:

  • rozvádzacie skrinky
  • nulové diódy
  • elektrické spínače pre AC a DC
  • meniče napätia
  • elektrické motory, ktoré poháňajú snímače

Parametre tepelnej kamery, ktoré sú kritické na testovanie fotovoltických elektrární, zahŕňajú okrem iného citlivosť NETD a rozlíšenie infračerveného obrazu. Zo skúseností vieme, že použitím kamery s rozlíšením 200 × 150 px a citlivosťou NETD = 0,05 °C môžeme dosiahnuť dostatočnú kvalitu termogramu. 

Termokamery značky Fluke profesionálneho radu sú vybavené vyššie uvedenými vlastnosťami. Používatelia dostanú vďaka technológii automatického ostrenia LaserSharp termogramy veľmi vysokej kvality. Každý model je vybavený riešením Fluke Connect, a tak je každý termogram odoslaný do dátového cloudu a tam je uložený. A čo viac, vďaka funkcii EquipmentLog sme schopní priradiť naše merania k zariadeniu v konkrétnej fotovoltickej elektrárni – a všetky dáta tak môžu byť uložené na jednom jednoducho dostupnom mieste.


Anomálie je nutné označiť presne na pláne elektrárne

Pripraviť hlásenie po dokončení termografického testu veľkej fotovoltickej elektrárne, keď sa musia určiť zistené anomálie na termograme, sa môže javiť ako náročný úkon. Snímky vyhotovené počas testu nemusia byť dostatočným materiálom na presné umiestnenie anomálie, pretože všetky obrázky sú si veľmi podobné. Majte toto na pamäti. Preto by malo byť hlásenie vypracované počas testovania – nerovnosti by sa mali označovať na pláne elektrárne. 

Funkcia hromadného úložiska Fluke Cloud tento proces uľahčuje. Poskytuje bezpečné a nepretržité pripojenie k dátam uloženým v cloude, bezkonkurenčnú elektronickú ochranu, ovládací systém niekoľkých úrovní, vstavané firewally a šifrovanie uložených dát.

Musíme poznamenať, že v tepelných kamerách nemôžeme používať klasické objektívy zo skla používané vo videokamerách. Tavený kremeň prepúšťa viditeľné žiarenie, avšak nie je vhodný pre tepelné žiarenie. Objektív tepelnej kamery musí mať dobrý prenos infračervených vĺn. 

Bežne používané materiály pre objektívy termokamier sú: germánium (Ge), chalkogenidové sklo, selenid zinku (ZnSe) a sulfid zinočnatý (ZnS). Objektívy s premennou ohniskovou vzdialenosťou sa v tepelných kamerách nepoužívajú. Ak sa v kamere vymení objektív, kameru musíme nechať znovu kalibrovať. Existujú aj riešenia s automatickou kalibráciou. V takýchto prípadoch objektív obsahuje vstavaný mikročip so softvérom, ktorý kalibruje nastavenie objektívu kamery.


Ako správne vyberať termokameru?

Pri výbere termokamery sa musí vziať do úvahy vyššie uvedené riešenie. Kamery s automatickou kalibráciou sa tešia záujmu profesionálov, ktorí vykonávajú merania elektrického vedenia a elektrických spínačov inštalovaných v malých miestnostiach, kde je nutné použiť širokouhlé objektívy.

Počas inšpekcie fotovoltických elektrární je veľmi užitočná funkcia MultiSharp, ktorú vyvinula spoločnosť Fluke. Vďaka tejto funkcii sa termogramy vytvárajú automaticky počas vyhotovovania tepelných snímok. Potom sú rýchlo spracované pomocou algoritmov vstavaných v kamere. Spojením niekoľkých tepelných snímok s rôznym nastavením ostrosti do jednej získame jeden termogram, v ktorom sú všetky predmety ostré bez ohľadu na ich vzdialenosť od pozorovateľa.

Dáta nazbierané počas merania by mali operátorovi poskytnúť informácie, na základe ktorých môže vykonať presné úkony v zmysle výmeny poškodených fotovoltických panelov alebo iných súčastí systému.


Autor: Karol Bielecki (spoločnosť Fluke s.r.o.)


Obrázok-zdroj: Fluke

Zdroj: Solárne Novinky

Komentár k článku


Hore

Od 11. 3. 2014
TOPlist