Aktuálně O nás Kontakt

Používání termokamer pro testování fotovoltaických panelů

V posledních letech se výrazně zlepšily technologie, které nám umožňují vytvářet elektrickou energii ze slunce.

Dnes se fotovoltaické systémy těší velkému zájmu potenciálních investorů, kteří plánují výstavbu jak malých domácích mikroinstalací, tak i velkých elektráren, jejichž výkon přesahuje několik stovek kilowattů. 

Fotovoltaické elektrárny musí být, bez ohledu na jejich velikost, pravidelně kontrolované, aby se udržela efektivita a spolehlivost výroby elektrické energie. Udržování fotovoltaické elektrárny v dobrém technickém stavu, který zaručuje nejefektivnější provoz, se může stát novou prioritou provozovatelů a to kvůli jejich stárnutí. V tomto článku popíšeme zkušenosti spojené s použitím termokamer Fluke pro testování fotovoltaických polí a panelů.

Obr. 1 Tepelné zobrazení horkých částí (hotspotů) na fotovoltaickém panelu.

Fotovoltaické panely, stejně jako ostatní části instalace, jako jsou připojení rozvaděčů nebo měniče napětí, jsou vystaveny drsným povětrnostním podmínkám.
Termovize je jednou z možností, kterou lze použít pro testování fotovoltaických panelů. Měření rozložení teploty jednotlivých fotovoltaických článků umožňuje zjistit poškození křemíkových desek, jejichž teplota je podstatně vyšší, než teplota desek, které pracují správně (viz obr. 1). Takzvané hotspoty jsou způsobeny poškozením, které nastalo během výrobního procesu nebo převozu nebo poškozením, které nastalo kvůli toku zpětného proudu přes stíněné fotovoltaické články. Takové hotspoty zhoršují efektivitu provozu celého fotovoltaického panelu nebo mohou v extrémním případě vést ke vznícení modulu (teplota hotspotů může dosahovat až 250 °C). Ztráty způsobené hotspoty na fotovoltaickém panelu se odhadují mezi 5–25%.

Termografické měření na fotovoltaických panelech by se mělo vykonávat během provozu v relativně konstantních podmínkách.

Měření začněte nastavením hodnoty emisivity odpovídající zářivosti skla a zadáním příslušné venkovní teploty v nastavení kamery. Infračervené záření odražené od povrchu fotovoltaických panelů nesmí ovlivnit měření, proto je správná poloha kamery velmi důležitá. Pokud termografický snímek nemůže být z důvodu odraženého záření správně pořízen, tak proveďte měření na zadní části fotovoltaického panelu. V tom případě pozor na změnu materiálu panelu – změna emisivity! Osoba zodpovědná za vykonání měření by měla mít na paměti, že nesmí testované moduly stínit vlastním tělem. Termovizi doporučujeme také použít pro testování následujících částí fotovoltaických elektráren:

  • Rozvodné skříně;
  • Zenerovi diody;
  • Elektrické spínače pro AC a DC;
  • Měniče napětí;
  • Elektrické motory, které polohují panely;

Parametry termokamery, které jsou kritické pro testování fotovoltaických elektráren, zahrnují mimo jiného citlivost NETD a rozlišení infračerveného detektoru. Ze zkušeností víme, že použitím kamery s rozlišením 200 x 150 px a citlivostí NETD = 0,05°C můžeme dosáhnout dostatečné kvality termogramu. Termokamery značky Fluke profesionální řady jsou vybaveny výše uvedenými vlastnostmi. Uživatelé dostanou díky technologii automatického ostření LaserSharp® termogramy velmi vysoké kvality. Každý model je vybaven řešením Fluke Connect™, a tak je každý termogram odeslán do datového cloudu a tam je uložen. A co víc, díky funkci EquipmentLog™ jsme schopni přiřadit naše měření k zařízení na konkrétní fotovoltaické elektrárně - a všechna data tak mohou být uložena na jednom jednoduše dostupném místě.

Připravit report po dokončení termografického měření velké fotovoltaické elektrárny, kdy se musí určit zjištěné anomálie na termogramu, se může jevit jako náročný úkon. Snímky pořízené během testu nemusí být dostatečným materiálem pro přesné umístění anomálie, protože všechny obrázky jsou si velmi podobné. Mějte na paměti toto. Proto by reportování mělo být vypracováno během měření - odchylky bychom měli vyznačovat na plánu elektrárny. Funkce hromadného úložiště Fluke Cloud™ tento proces usnadňuje. Poskytuje bezpečné a nepřetržité připojení k datům uloženým v cloudu, bezkonkurenční datovou bezpečnost, ovládací systém několika úrovní, vestavěné firewally a šifrování uložených dat.

Musíme poznamenat, že v termokamerách nemůžeme používat klasické objektivy ze skla používané ve videokamerách. Tavený křemen propouští viditelné záření, avšak není vhodný pro tepelné záření. Objektiv termokamery musí mít dobrý přenos infračervených vln. Běžně používané materiály pro objektivy termokamer jsou: germanium (Ge), chalkogenidové sklo, selenid zinku (ZnSe) a sulfid zinečnatý (ZnS). U termokamer profesionální řady je také možnost uživatelské výměny standardního objektivu za teleobjektiv nebo za širokoúhlý objektiv (obr. 2).

Obr. 2 Termokamera se širokoúhlým objektivem a porovnání termogramů: a) Širokoúhlý objektiv b) Standardní objektiv

Při výběru termokamery se musí vzít do úvahy výše uvedené řešení.

Kamery s vyměnitelnými objektivy se těší zájmu profesionálů, kteří vykonávají měření elektrického vedení a elektrických kontaktů instalovaných v malých místnostech, kde je nutno použít širokoúhlé objektivy.

Obr. 3 Porovnání ostrosti termogramů: a) Standardní ostření c) MultiSharp

Během inspekce fotovoltaických elektráren je velice užitečná funkce MultiSharp. Byla vyvinuta společností Fluke. Díky této funkci se termogramy vytváří automaticky během pořizování tepelných snímků. Poté jsou rychle zpracované pomocí algoritmů vestavěných v kameře. Spojením několika tepelných snímků s různým nastavením ostrosti do jednoho získáme jeden termogram, ve kterém jsou všechny předměty ostré, bez ohledu na jejich vzdálenosti od pozorovatele (obr. 3).

Data nasbíraná během měření by měla operátorovi poskytnout informace, na základě kterých může vykonat přesné úkony ve smyslu výměny poškozených fotovoltaických panelů nebo jiných součástí systému.

Pokud hledáte vhodnou termokameru pro měření fotovoltaických panelů. Neváhejte nás kontaktovat (například formulářem níže). Pomůžeme najít řešení na míru Vašim potřebám.

 

 

Dotaz na další podrobnosti

Položky označené hvězdičkou (*) jsou povinné.

*Vaše údaje zpracováváme na základě oprávněného zájmu, dle našich zásad o ochraně osobních údajů.

Kontaktuje nás

Ing. Jaroslav Smetana
Telefon: +420 241 762 724

Ing. Tomáš Kmoch
Telefon: +420 603 437 182 - pracoviště České Budějovice