Inspekcje fotowoltaiczne z kamerą termowizyjną Sonel KT-256F

Rosnąca popularność fotowoltaiki sprawia, że inwestorzy coraz chętniej decydują się na postawienie mikroinstalacji na swoim terenie. Aby zmaksymalizować bezpieczeństwo tego typu instalacji, należy regularnie badać nie tylko parametry elektryczne, ale również cieplne poszczególnych elementów.

Fotowoltaika a bezpieczeństwo

Przegrzewające się elementy instalacji fotowoltaicznych stwarzają poważne ryzyko pożarowe. Ich szybka detekcja i identyfikacja są koniecznością, jeśli chodzi o skuteczne przeciwdziałanie podobnym sytuacjom. Idealne rozwiązanie stanowią tu kamery termowizyjne, które dzięki możliwości bezkontaktowego pomiaru promieniowania cieplnego poszczególnych powierzchni są w stanie pomóc w wykryciu miejsca lub obszaru, który anormalnie się nagrzewa. 

Z punktu widzenia zapewnienia bezpieczeństwa i przeciwdziałania awariom jest to o tyle ważna kwestia, że coraz większa grupa użytkowników, monterów i serwisantów tego typu instalacji decyduje się na dodanie do swojego zestawu narzędzi również kamerę termowizyjną. Pomaga ona nie tylko wykryć, ale i zidentyfikować przegrzewające się miejsca - nieważne czy są to zbyt luźno połączone złącza, uszkodzenie panelu, czy problemy związane z inwerterem.

Wybór odpowiedniej kamery termowizyjnej dla różnych rozmiarów instalacji

W zależności od rozmiaru badanej instalacji, konieczne będzie zastosowanie kamery o różnej wartości współczynnika rozdzielczości przestrzennej lub - gdy jest to możliwe - zastosowanie odpowiedniego obiektywu. Jest to złożone zagadnienie, skoncentrowane na pytaniu: co chcemy mierzyć? Chcąc zmaksymalizować precyzję pomiaru, konieczne byłoby zastosowanie kamery z jak najniższym możliwym parametrem IFOV.

Dlaczego ten współczynnik jest tak ważny? Dlatego, żeby właściwie zrozumieć i zinterpretować wyniki, które uzyskujemy. Gdy rozmiary badanego obiektu będą mniejsze niż obliczona wartość, musimy mieć świadomość, że wartość promieniowania podczerwonego, jaka trafi na piksel, zostanie uśredniona również dla innych obiektów, które znajdują się wokół naszego badanego elementu w obrębie danego piksela. Stąd ważna jest świadomość, jak wykonujemy dany pomiar - jakim sprzętem i z jakiej odległości. Także - im niższa wartość IFOV, tym lepiej (oczywiście trzeba zwrócić uwagę również na wartość FOV, bo klasyczną metodą na „poprawę” IFOV na papierze jest stosowanie wąskiego kąta widzenia optyki, co samo w sobie nie jest złe, dopóki nie zostanie sprowadzone do ekstremum). Dlatego najważniejszą rzeczą jest odpowiedni dobór kamery do swoich potrzeb pod kątem parametrów, funkcjonalności, ale przede wszystkim uwzględnienie, co tak naprawdę chcemy mierzyć i jakie efekty obserwować.

Sonel KT-256F idealna do inspekcji małych i średnich instalacji

Bardzo dobry współczynnik IFOV jest jedną z cech wyróżniających nową kamerę termowizyjną Sonel KT-256F. Dzięki niemu możemy wykonywać inspekcje instalacji fotowoltaicznych nawet z odległości 17,5 m - zgodnie z wytycznymi IEC TS 62446-3, która stawia kamerom termowizyjnym wymagania w zakresie badań instalacji PV.

Poręczna kamera Sonel KT-256F (lub jej tańszy odpowiednik nieposiadający funkcji autofocus, czyli Sonel KT-256) jest idealnym narzędziem do inspekcji związanych z obsługą małych i średnich instalacji. Kamery te stanowią skrojoną na miarę propozycję przeznaczoną dla instalatorów oraz serwisantów instalacji fotowoltaicznych (a także pomp ciepła i innych instalacji HVAC, jak również dla budowlańców i elektryków). Dzięki 16 godzinom pracy na pojedynczym naładowaniu akumulatora mamy pewność, że kamera będzie funkcjonować nawet przez cały dzień wykonywania pomiarów bez konieczności noszenia ze sobą zapasowych pakietów baterii, a gdy zachodzi taka konieczność, dzięki wejściu USB-C, może być zasilana nawet z power banku. 

Zdjęcie 1. Inspekcja instalacji PV kamerą termograficzną Sonel KT-256F

 

Kluczowe aspekty termowizyjnej inspekcji fotowoltaiki

Pierwszym z rozważanych elementów jest sam panel fotowoltaiczny. Gdy jedna lub kilka cel jest zacieniona, w czasie gdy pozostałe pozostają w pełnym nasłonecznieniu, na tych zacienionych odkłada się ciepło. Jest ono stratą, stwarza ryzyko pożarowe oraz ryzyko uszkodzenia panelu fotowoltaicznego. Zacienienie powoduje odwrócenie polaryzacji, które skutkuje wzrostem oporu elektrycznego w celi i - zgodnie z zasadami fizyki – spadek napięcia generuje ciepło. Kamera termowizyjna pozwala nie tylko ustalić, z którymi celami występuje ten problem, ale również zidentyfikować i zlokalizować ich uszkodzenia.

 

Zdjęcie 2. Termogram uszkodzonego panelu fotowoltaicznego

Drugim aspektem jest stan złącz MC4 lub Amphenol. Przy nieprofesjonalnie wykonanym połączeniu, może dojść do jego przegrzewania. Generuje to poważne ryzyko pożarowe. Należy pamiętać i zwrócić szczególną uwagę na fakt, że to złącze przenosi prąd stały, a łuk DC nie gaśnie tak łatwo, jak łuk AC (powstały przy przepływie prądu przemiennego). Dzieje się tak ze względu na fakt, że w przeciwieństwie do prądu przemiennego, wartość prądu stałego nie przechodzi przez „0”, co dzieje się przy zmianie polaryzacji w przebiegu AC, więc nie gaśnie samoistnie. Taki efekt z perspektywy bezpieczeństwa pożarowego jest bardzo niebezpieczny i generuje znaczne ryzyko zapłonu instalacji oraz konstrukcji, na której jest osadzona (zwłaszcza narażone na zapłon są dachy).

Trzecim aspektem jest możliwość weryfikacji nieprawidłowo działających elementów inwertera. Można wykryć nieprawidłowości w połączeniach (zbyt obciążone jedno ze złączy lub inne usterki). Niedostatecznie dokręcone połączenie elektryczne może wygenerować znaczne ryzyko pożarowe. Osłabienie styku na złączu powoduje wzrost jego oporu, co sprawia, że odkłada się na połączeniu ciepło, które można wykryć przy pomocy kamery IR.

Pomoc dla termografisty

Dla poprawnego wykonania pomiarów termowizyjnej inspekcji fotowoltaiki kluczowa jest wiedza i doświadczenie termografisty przeprowadzającego badanie. Odpowiednim wsparciem służy Dział Szkoleń Sonel S.A., który organizuje kursy w zakresie termowizji. Doświadczeni eksperci wyjaśnią wszelkie nieścisłości i doradzą w przypadku wątpliwości lub pytań.

Autor:
Marcin Magierowski
Sonel S.A.