 |
Висока якість сонячних панелей має основоположне значення для ефективної і довговічної роботи сонячної електростанції. Великий час безвідмовної роботи сонячних панелей є необхідною умовою для ефективного виробництва електроенергії та прибутковості інвестицій у сонячну електростанцію (окупність сонячної електростанції). Щоб гарантувати тривалу безаварійну роботу, необхідний простий і надійний метод оцінки якості сонячних панелей вже після їх монтажу. |
Використання у виробництві сонячних панелей неякісних фотомодулів призводить до виникнення ефекту локального перегріву ділянок, і це дозволяє оцінювати якість сонячних панелей за допомогою тепловізора. Використання цього методу діагностики сонячних панелей є оптимальним і має кілька переваг. Дефекти фотомодулів добре видно на тепловому зображенні і, на відміну від більшості інших методів – тепловізійні камери можуть бути використані для перевірки встановлених сонячних панелей під час роботи сонячної станції.
За допомогою тепловізійної камери дефекти або потенційні проблеми сонячних панелей можуть бути виявлені до моменту відмови всієї сонячної системи.
Важливо знати, що не кожна тепловізійна камера підходить для діагностики сонячних панелей, а так само існують деякі правила, яких необхідно дотримуватися для того, щоб діагностика проводилася ефективно.
Тип тепловізійної камери.
Портативні тепловізори з не охолоджуваним детектором мають максимум чутливості в діапазоні довжин хвиль 8-14 мкм. Однак, захисне скло сонячних модулів не є прозорим у цьому спектрі. Якщо сонячні батареї перевіряються з фронтальної поверхні, тепловізійна камера бачить розподіл тепла по поверхні скла і, тільки непрямий розподіл тепла в комірках фотомодулів. Таким чином, різниця температур, які можуть бути виміряні і видно на поверхні скла сонячної батареї досить малі. Для впевненого виявлення температурних градієнтів в цих умовах необхідно, щоб тепловізійна камера мала чутливість ?0.08 K. Роздільна здатність тепловізора повинна бути не менше 320 ? 240 пікселів . Бажано також наявність у тепловізора ручних регулювань рівня і діапазону.
Технологія перевірки сонячних панелей за допомогою тепловізора.
Тестування необхідно виконувати при достатньому рівні сонячної інсоляції – не менше 500 Вт/м2. Це гарантує, що буде достатній тепловий контраст для точних термографічних вимірювань. З цієї ж причини доцільно проводити діагностику при мінімально можливій температурі навколишнього середовища, ідеальні умови – сонячний зимовий день.
Дуже важливо правильно вибирати кут огляду тепловізора відносно площини сонячної панелі. Правильне позиціонування тепловізора дозволить уникнути помилок і неправильних висновків при діагностиці фотомодулів.
Рекомендований кут огляду (зелений сектор, кут 5-60 °) під час термографічного діагностики.
 |
Якщо сонячні панелі сонячної електростанції встановлені таким чином, що є доступ до звороту панелей, то кращим є термографія нижньої поверхні фотомодулів. Цей метод мінімізує помилкові відображення на склі від сонця і хмар. Крім того, контраст температур на тильній стороні буде вище, оскільки сонячний елемент вимірюється безпосередньо, а не через поверхню скла.
|
|
Сонячні панелі повинні діагностуватися в стандартних умовах експлуатації, а саме під навантаженням. В залежності від типу фотомодулів і типу несправності, вимірювання без навантаження, а також вимірювання при короткому замиканні панелей можуть забезпечити додаткову інформацію про стан сонячних панелей.
|
 |
Які дефекти сонячних панелей визначаються на тепловому зображенні.
Якщо частини сонячної панелі гаряче ніж інші, вони будуть добре видні на тепловому зображенні. В залежності від форми і розташування, ці гарячі плями та ділянки можуть вказувати кілька різних несправностей. Якщо весь модуль тепліше ніж зазвичай, це може вказувати на проблеми підключення. Якщо окремі клітини або рядки комірок панелі проявляються як гаряча точка або як “гарячий клаптевий малюнок“, причина, як правило – або у дефектних діодах, або у внутрішніх коротких замиканнях, або у внутрішніх дефектах (тріщинах) фотокристалів.
 |
Це теплове зображення показує приклад так званого «клаптикового» дефекту сонячної панелі, і вказує, що ця панель має дефектний зворотний діод. |
|
Ці червоні плями відображають комірки з більш високою потужністю, ніж інші, вказуючи на несправні з’єднання.
|
 |
 |
Ця гаряча точка вказує на фізичний дефект в одному з сонячних елементів.
|
Висновки.
Діагностика фотоелектричних систем з допомогою тепловізора дозволяє швидко виявити дефекти на рівні клітинок або всієї сонячної панелі, а також виявити можливі проблеми електричних з’єднань. Контроль якості всього сонячного поля проводяться при нормальних умовах експлуатації і не вимагає відключення системи.
Перевірки з допомогою тепловізійної камери – починаючи з контролю якості сонячних панелей на етапі монтажу електростанції, а потім періодичні огляди – забезпечать повний і простий моніторинг стану сонячної системи. Це дозволить отримати максимальний термін експлуатації фотоелектричної системи і максимальну ефективність.