Fotovoltaické panely se staly zásadním prvkem současné energetiky, přičemž jejich spolehlivost a účinnost jsou klíčové pro maximalizaci energetického výnosu.
Jedním z nejefektivnějších způsobů, jak zajistit jejich správnou funkčnost, je využití termovizní kamery pro pravidelnou diagnostiku. Tento článek se zabývá principy, výhodami, výběrem správné termovizní kamery a praktickým využitím termovizní kontroly fotovoltaických panelů.
Termovizní kamera je zařízení, které snímá infračervené záření vyzařované objekty a převádí jej na obraz zobrazující teplotní rozdíly. U fotovoltaických panelů umožňuje tato technologie identifikovat anomálie, které ovlivňují jejich výkon. Každý fotovoltaický článek v panelu by měl generovat energii rovnoměrně, což se projeví homogenní teplotou na celém panelu. Jakákoli odchylka v teplotním rozložení může znamenat problém, který je třeba řešit.
Nejčastější problémy odhalené termovizní kontrolou
Hotspoty (horká místa)
Hotspoty jsou oblasti panelu s výrazně vyšší teplotou než okolí. Tyto horké body vznikají v důsledku:
- Poškození jednotlivých článků
- Stínění (např. listy, nečistoty nebo ptáci)
- Defektů v zapojení panelu.
- Hotspoty nejen snižují výkon panelu, ale mohou také způsobit trvalé poškození nebo dokonce požár.
Poškození článků nebo modulů
Mechanické poškození, mikrotrhliny nebo výrobní vady mohou vést k poruše článků. Termovize dokáže tato poškození rychle odhalit, často ještě předtím, než způsobí významné ztráty výkonu.
Poruchy kabeláže a konektorů
Nesprávné zapojení nebo opotřebení kabeláže a konektorů může vést k přehřívání těchto komponent, což je snadno detekovatelné pomocí termovizní kamery.
Nerovnoměrné stárnutí panelů
Panely v solárních elektrárnách mohou stárnout nerovnoměrně, což se projeví rozdílným teplotním profilem. Termovizní kontrola umožňuje identifikaci panelů, které je třeba vyměnit.
Výběr správné termovizní kamery
Výběr nejvhodnější termovizní kamery pro fotovoltaické aplikace je zásadní pro dosažení spolehlivých výsledků. Klíčovým faktorem je vzdálenost, ze které lze bezpečně pracovat při získání dostatečně detailních snímků. Čím dále se termovizní kamera nachází od kontrolovaných ploch, tím vyšší rozlišení musí mít, pokud jde o počet pixelů a nízké IFOV.
Co je IFOV?
IFOV (Instantaneous Field Of View) udává velikost jednoho pixelu termosnímku v určité vzdálenosti. Čím menší je hodnota IFOV, tím detailnější je obraz. IFOV se obvykle vyjadřuje v miliradiánech (mrad). Například u termovizní kamery s IFOV 1 mrad, projekce jednoho pixelu na vzdálenost jednoho metru pokryje plochu 1 mm na každé straně. To znamená, že kvalitní termovizní kamera musí mít dostatečně nízké IFOV pro přesné snímání jednotlivých fotovoltaických článků.
Podle normy IEC TS 62446-3 je vyžadováno, aby termovizní kamera dokázala zachytit každý jednotlivý fotovoltaický článek v rozlišení minimálně 5x5 pixelů. To znamená, že při výběru kamery je nutné zohlednit maximální vzdálenost, ze které lze tuto úroveň detailu zajistit.
Postup kontroly fotovoltaických panelů termovizní kamerou
Při provádění kontroly fotovoltaických panelů je důležité dodržovat správné metodologické postupy a zajistit optimální podmínky.
Podmínky prostředí
- Vyhněte se odrazu slunce v rámu panelů.
- Zajistěte minimální ozáření panelu 600 W/m².
- Vyhněte se větrným podmínkám s rychlostí větru nad 28 km/h, protože mohou ovlivnit teplotní rozložení na panelech.
Umístění termokamery
- Kontroly provádějte s úhlem kamery větším než 30° vzhledem k povrchu panelů (ideální je úhel mezi 45° a 85°).
- Dbejte na správné nastavení emisivity skla panelů, která se u čistých skleněných povrchů nastavuje obecně mezi 0,85 a 0,90.
Snímkování
Při pořizování termosnímků je důležité zajistit, aby všechny články byly pokryty minimálním rozlišením 5x5 pixelů. Toho lze dosáhnout správnou volbou termokamery a pracovní vzdálenosti.
Analýza dat
Pořízené snímky se analyzují pomocí specializovaného softwaru, který umožňuje detailní zkoumání teplotních rozdílů a identifikaci anomálií.
Zpráva o stavu
Výsledky kontroly se shrnují do zprávy s návrhy na opravy nebo údržbu.
Moderní technologie a drony
V posledních letech se stále častěji využívají drony vybavené termovizními kamerami. Tyto drony umožňují rychlou a efektivní inspekci rozsáhlých solárních elektráren, aniž by bylo nutné vstupovat do prostoru mezi panely. Díky jejich flexibilitě lze snadno dosáhnout optimálních podmínek pro snímkování, jako je správný úhel kamery a požadovaná vzdálenost.
Ekonomické a ekologické přínosy
Pravidelná termovizní kontrola přináší ekonomické i ekologické výhody. Díky včasnému odhalení problémů lze minimalizovat ztráty energie, snížit náklady na opravy a prodloužit životnost panelů. Efektivně fungující solární elektrárna zároveň přispívá k dosažení udržitelných energetických cílů.
Závěr
Termovizní kontrola fotovoltaických panelů je nezbytným nástrojem pro jejich správnou údržbu a provoz. Správný výběr termovizní kamery a dodržení optimálních podmínek kontroly jsou klíčové pro dosažení přesných a spolehlivých výsledků. Díky moderním technologiím, jako jsou drony a pokročilé termovizní kamery, se tento proces stává stále efektivnějším. Provozovatelé solárních elektráren by měli tuto metodu pravidelně využívat, aby zajistili maximální efektivitu a dlouhodobou spolehlivost svých zařízení.
