Zamknij

Wprowadzenie do termowizyjnych inspekcji paneli fotowoltaicznych

Inspekcje termowizyjne z drona stają się coraz bardziej popularne w monitoringu farm fotowoltaicznych. Dzięki zaawansowanym kamerom termowizyjnym, drony mogą szybko i dokładnie wykrywać różne usterki, które mogą wpływać na wydajność paneli słonecznych. Termowizja pozwala na identyfikację problemów, które są niewidoczne dla oka ludzkiego, takich jak mikroprzepięcia, uszkodzenia mechaniczne i problemy z okablowaniem.

Najczęstsze usterki wykrywane w termowizji

Hotspoty

 

Hotspoty to obszary na panelach fotowoltaicznych, które są znacznie cieplejsze niż ich otoczenie. Mogą być one spowodowane różnymi czynnikami, takimi jak defekty produkcyjne, uszkodzenia mechaniczne lub problemy z okablowaniem. Hotspoty prowadzą do obniżenia wydajności paneli oraz większego zużycia paneli.

Hotspot to obszar na panelu fotowoltaicznym, który jest znacznie cieplejszy niż jego otoczenie. Powstaje, gdy jedno lub więcej ogniw w panelu jest uszkodzonych, zacienionych lub zabrudzonych, co powoduje lokalne przegrzewanie się tych ogniw.

Kiedy część panelu fotowoltaicznego jest zacieniona, uszkodzona lub zabrudzona, ogniwa te nie generują prądu tak efektywnie jak pozostałe. W takiej sytuacji, prąd przepływający przez panel zaczyna omijać uszkodzone ogniwa, co prowadzi do ich nagrzewania się. Efekt ten jest widoczny w termowizji jako jasne punkty na obrazie termograficznym.

  • Zacienienie: Nawet niewielkie zacienienie, takie jak liście, ptasie odchody, czy kurz, może powodować powstawanie hotspotów.
  • Uszkodzenia mechaniczne: Pęknięcia, zarysowania lub inne mechaniczne uszkodzenia ogniw mogą prowadzić do lokalnych przegrzań.
  • Wady produkcyjne: Defekty produkcyjne mogą powodować, że niektóre ogniwa są bardziej podatne na przegrzanie.
  • Problemy z połączeniami elektrycznymi: Uszkodzone lub słabe połączenia mogą również powodować przegrzewanie się ogniw.
  1. Przygotowanie do inspekcji: Drony wyposażone w kamery termowizyjne są przygotowywane do lotu nad farmą fotowoltaiczną.
  2. Przelot nad panelami: Drony wykonują przelot nad panelami, rejestrując obrazy termowizyjne.
  3. Analiza danych: Zebrane dane termograficzne są analizowane w celu wykrycia obszarów o podwyższonej temperaturze, które mogą wskazywać na obecność hotspotów.
  4. Interpretacja wyników: Operatorzy interpretują wyniki inspekcji, identyfikując dokładne lokalizacje i przyczyny hotspotów.

Wykrywanie hotspotów jest kluczowe dla utrzymania efektywności i trwałości paneli fotowoltaicznych. Wczesne zidentyfikowanie i naprawa hotspotów może zapobiec poważniejszym uszkodzeniom, stratom mocy oraz skróceniu żywotności paneli. Regularne inspekcje termowizyjne pozwalają na monitorowanie stanu paneli i podejmowanie działań naprawczych zanim dojdzie do poważniejszych problemów.

Podczas inspekcji termowizyjnej, hotspoty są widoczne jako jasne punkty na obrazie termograficznym. Kamery termowizyjne rejestrują promieniowanie podczerwone emitowane przez obiekty, co pozwala na zobaczenie różnic temperatury. Hotspoty, będące cieplejszymi obszarami, wyraźnie odznaczają się na tle chłodniejszych części panelu.

Wyobraźmy sobie panel fotowoltaiczny z kilkoma ogniwami częściowo zacienionymi przez gałęzie drzew. Te zacienione ogniwa zaczynają się nagrzewać, co prowadzi do powstania hotspotów. Podczas inspekcji termowizyjnej, te obszary będą widoczne jako jasne punkty na obrazie termograficznym, co pozwala na szybkie zidentyfikowanie problemu i podjęcie działań naprawczych, takich jak usunięcie zacienienia lub wymiana uszkodzonych ogniw.

Diody bocznikujące

 

Diody bocznikujące są nieodłącznym elementem paneli fotowoltaicznych, zapewniając ochronę przed stratami mocy i uszkodzeniami. Ich funkcja polega na przekierowywaniu prądu w przypadku zacienienia lub uszkodzenia ogniw, co pozwala na utrzymanie wydajności paneli i całego systemu fotowoltaicznego.

Panele fotowoltaiczne są kluczowym elementem systemów fotowoltaicznych, przekształcając światło słoneczne w energię elektryczną. Jednakże, ze względu na różnorodne warunki pracy, mogą one napotkać na problemy, które wpływają na ich wydajność i niezawodność. Jednym z mechanizmów ochronnych, które pomagają w minimalizowaniu negatywnych skutków pewnych zjawisk, są diody bocznikujące.

Diody bocznikujące, zwane również diodami obejściowymi, są istotnym komponentem w projektowaniu paneli fotowoltaicznych. Ich główną rolą jest ochrona ogniw fotowoltaicznych przed przegrzaniem i uszkodzeniami spowodowanymi przez różnice w oświetleniu lub uszkodzenia mechaniczne.

Dioda bocznikująca działa na zasadzie przekierowywania prądu elektrycznego. Kiedy jedno lub więcej ogniw w module fotowoltaicznym jest zacienionych lub uszkodzonych, powoduje to obniżenie napięcia w tych ogniwach. Dioda bocznikująca uruchamia się, gdy napięcie spada poniżej określonego poziomu, umożliwiając przepływ prądu przez diodę zamiast przez uszkodzone ogniwo. Dzięki temu, pozostała część modułu może nadal funkcjonować prawidłowo, a cały system fotowoltaiczny nie traci znacząco na wydajności.

Wyobraźmy sobie, że mamy panel fotowoltaiczny składający się z 60 ogniw połączonych szeregowo. Jeśli jedno ogniwo zostanie zacienione przez liść, brud lub inny obiekt, jego wydajność drastycznie spada. Bez diody bocznikującej, to zacienione ogniwo działałoby jak opornik, ograniczając przepływ prądu przez cały panel. W efekcie, cały panel straciłby na wydajności. Z diodą bocznikującą, prąd omija zacienione ogniwo, przepływając przez diodę, co minimalizuje stratę mocy i pozwala na efektywniejsze działanie pozostałych ogniw.

Podczas inspekcji termowizyjnych, diody bocznikujące mogą być widoczne jako obszary o różnej temperaturze. Działająca dioda bocznikująca może generować ciepło, co jest widoczne w obrazie termowizyjnym jako jasne punkty. Dlatego ważne jest, aby operatorzy termowizyjnych inspekcji z drona byli świadomi istnienia diod bocznikujących i ich funkcji, aby poprawnie interpretować wyniki inspekcji.

Problemy z połączeniem

 

Uszkodzenia okablowania mogą powodować różne problemy, w tym straty energii, ryzyko pożaru i awarie systemu. Dzięki inspekcjom termowizyjnym z drona możliwe jest szybkie zidentyfikowanie miejsc, gdzie występuje błędne połączenie lub  jest ono uszkodzone, co pozwala na szybką naprawę i minimalizację przestojów.

Uszkodzenia mechaniczne

 

Uszkodzenia mechaniczne, takie jak pęknięcia, zarysowania czy deformacje paneli, mogą być wynikiem działania sił zewnętrznych, takich jak gradobicie, wiatr czy niewłaściwa instalacja. Termowizja umożliwia szybkie zlokalizowanie tych uszkodzeń i ocenę ich wpływu na działanie paneli.

Proces inspekcji termowizyjnej z drona

Standardowa kontrola termowizyjna z drona obejmuje kilka kluczowych etapów. Na początku operator drona planuje trasę lotu, aby objąć wszystkie panele na farmie fotowoltaicznej. Następnie dron wykonuje przelot nad panelami, rejestrując dane termowizyjne. Po zakończeniu lotu dane są analizowane w celu wykrycia ewentualnych usterek. Korzyści wynikające z użycia dronów do inspekcji termowizyjnych to szybkość, precyzja oraz możliwość dotarcia do trudno dostępnych miejsc.

Zastosowanie termowizji w optymalizacji farm fotowoltaicznych

Regularne inspekcje termowizyjne są kluczowe dla utrzymania wysokiej efektywności farm fotowoltaicznych. Pozwalają one na wczesne wykrywanie i naprawę usterek, co minimalizuje straty energii i przedłuża żywotność paneli. Przykłady z praktyki pokazują, że farmy regularnie kontrolowane termowizyjnie osiągają lepsze wyniki i są mniej narażone na awarie.

Wnioski dotyczące wykonywania inspekcji termowizyjnych dronami

 

Podsumowując, inspekcje termowizyjne z drona są niezastąpionym narzędziem w monitoringu farm fotowoltaicznych. Wykrywają one najczęstsze usterki, takie jak hotspoty, mikropęknięcia, problemy z okablowaniem i uszkodzenia mechaniczne. Regularne kontrole termowizyjne pozwalają na optymalizację wydajności farm fotowoltaicznych i zapewnienie ich długoterminowej niezawodności.

 

Szkolenie stacjonarne z Termowizji z Drona – Małe instalacje.

(Warszawa – Teoria + Praktyka)

Szkolenie przeznaczone jest dla pracowników firm OZE, przyszłych inspektorów oraz pilotów dronów, którzy chcą poszerzyć portfolio swoich usług dzięki inspekcjom termowizyjnym paneli PV na małych obiektach.

Autor:

Specjaliści od dronów termowizyjnych

Napisz lub zadzwoń jeśli chcesz porozmawiać o stosowaniu dronów w inspekcjach termowizyjnych. Zamów jedną z usług dronowych lub szkolenia.