Jednou z mnoha oblastí, kde lze termokamery s úspěchem použít pro detekci a včasné odhalení případných závad jsou fotovoltaické elektrárny. Pomocí termokamer lze snadno odhalit závady v elektrických rozvodech a rozvaděčích, nebo i vady jednotlivých segmentů fotovoltaických panelů.
Termokamera umožňuje měřit povrchovou teplotu panelu při jeho zatížení, kdy můžeme určit kvalitu panelu a tím odhadnout výskyt budoucích rizik. Na různé typy závad mohou upozornit určité nehomogenity tepelného vyzařování zatíženého panelu.
Příčinou málo efektivního fotovoltaického panelu obvykle bývá nestejnorodost použitého polovodičového materiálu. Monokrystalické pláty křemíku jednotlivých buněk fotovoltaického panelu jsou ke vzniku těchto nerovnoměrností velmi náchylné. Jestliže má buňka vyšší koncentraci nerovnoměrností, produkuje méně elektrické energie a zahřívá se více než ostatní buňky. Tímto se následně snižuje celkový výkon fotovoltaického panelu.
Mezi další závady, které snižují výkon fotovoltaických panelů patří například přerušená struktura buňky, poškozené ochranné sklo, vnikající voda, přerušené pájecí body, defekty bypass diod, delaminace polovodičového materiálu, poškozené konektory a mnohé další.
Termokamery umožňují jednoduše odhalit většinu z nich. Použitím termokamer během preventivní kontroly lze zabránit velkým ztrátám při případném poškození celého panelu.
Švédská společnost FLIR, světový lídr v oblasti měření IR spektra, nabízí ucelenou řadu provozních termokamer pro použití v oblasti průmyslu a stavebnictví. Termokamery nacházejí uplatnění především v provozu při prediktivní údržbě, v aplikacích elektroniky a elektrotechniky, kontrole elektroinstalací a v neposlední řadě taktéž ke kontrole fotovoltaických panelů.
Termokamera FLIR i3
Pokud pro vás termokamera stále představuje finančně nedostupné vybavení, pokusíme se vás nyní vyvést z omylu. Nová termokamera FLIR i3 je určena pro základní měření povrchové teploty objektů a je ve své třídě nejlevnějším produktem na trhu.
Díky své ceně má šanci se stát běžným nástrojem pro zjišťování skrytých závad, rychlý odhad škod a provádění preventivních kontrol.
Snímací část termokamery je osazena IR senzorem s maticí 60x60 bodů a optikou s pevně nastavenou ohniskovou vzdáleností. Díky rozsahu měřitelných teplot od -20°C do +120°C najde uplatnění zejména při kontrole elektrických instalací, rozváděčů, motorů, rozvodu tepla, tepelného vyzařování elektrosoučástek a podobně. Obraz tepelného vyzařování pořízený snímací částí termokamery je zobrazován na displeji pomocí barevné palety, jejichž barevné složky odpovídají naměřeným teplotám. Takto získané termogramy je možné uložit na paměťovou kartu ve formátu JPEG a dále přenést do počítače k dalšímu zpracování například pomocí programu FLIR Tools. Termokamera je v odolném provedení, vydrží pád z výšky 2 metrů a snese hrubší zacházení.
Termokamery FLIR řady E
Termokamery FLIR s označením E30, E40, E50 a E60 představují modely vyvinuté pro profesionální použití v mnoha aplikacích. První model v řadě, E30 má nižší teplotní citlivost i teplotní rozsah než ostatní modely a disponuje základní nabídkou funkcí. Vyšší modely této řady se pak odlišují především rozlišením snímacího prvku, teplotní citlivostí a funkční výbavou. Všechny modely mají společné manuální ostření IR obrazu a obdélníkový typ snímacího detektoru.
Nejvyšší model řady, kamera E60, používá jako snímací prvek nechlazený mikrobolometr s maticí 320x240 bodů. K zaostření IR obrazu se využívá manuálního ostření, které usnadňuje proces získání ostrého snímku a přesného změření teploty.
Optika je vyměnitelná, lze ji volitelně nahradit optikou s 45° či 15° zorným úhlem. Kamera je vybavena digitální kamerou s rozlišením 3,1 Mpix pro viditelnou část spektra, s možností přisvícení pomocí LED diody.
Kombinace IR snímače a digitální kamery je využita ve funkci „obraz v obraze“ (PiP) s měnitelnou velikostí. Kamera disponuje funkcí „teplotní fúze“. Díky této funkci lze přímo na displeji kamery libovolně prolínat obraz z infračervené oblasti spektra s obrazem viditelné části spektra. Pro přesné zaměření kamery se využívá laserového paprsku, který poté na displeji slouží jako orientační bod.
Celkový rozsah měření od -20°C do +650°C je rozdělen do dvou rozsahů od -20°C do +120°C a od 0°C do +650°C. Deklarovaná teplotní citlivost je lepší než 0,05°C.
Analýzu snímaného infračerveného obrazu usnadňuje implementovaná funkce až tří spotmetrů, dále až tří volitelných obdélníkových oblastí, u kterých lze zobrazit aktuální minimální, maximální a průměrnou hodnotu teploty. Dále lze zobrazit například rozdíl teplot mezi měřicími body nebo rozdíl mezi měřenou teplotou a referenční hodnotou.
Snímaný objekt je zobrazován na 3,5“ dotykovém LCD displeji v šesti volitelných barevných paletách, s funkcí automatického nebo manuálního přizpůsobení rozsahu měřených teplot. Samozřejmostí je možnost nastavení emisivity v rozsahu 0,01 až 1 nebo jednodušeji, pomocí nabídky předdefinovaných materiálů. Dále lze definovat hodnoty kompenzace odraženého tepla objektu a vlivy optického nebo atmosférického teplotního rušení. Pořízení snímky se ukládájí na SD kartu ve formátu JPEG a pomocí dodávaného software FLIR Tools je lze dále zpracovávat na PC.
Pro snadnou orientaci mezi pořízenými termogramy, lze k jednotlivým snímkům přiřadit komentář. Může to být buď textová poznámka, kterou lze vložit pomocí virtuální klávesnice na dotykovém displeji nebo hlasový komentář o délce až 60 sekund. Tento záznam lze pořídit prostřednictvím dodávaných Bluetooth sluchátek s mikrofonem.
Rozhraní Bluetooth je dále využito pro bezdrátovou komunikaci Meterlink. Tuto unikátní funkci lze využít při propojení termokamery s klešťovým multimetrem Extech EX845 nebo s vlhkoměrem Extech MO297. Při spárování výše uvedených přístrojů, je přímo do výsledného termogramu vložena aktuální informace o protékajícím proudu nebo o vlhkosti.
K dispozici je také rozhraní Wi-Fi. Prostřednictvím tohoto protokolu je možné přenášet pořízené termogramy do zařízení iPAD, iPhone nebo Android a podrobit je detailní analýze přímo na místě měření.
Termokamera je vybavena slotem pro SD kartu, rozhraním USB a výstupem kompozitního videa. Vyjímatelný Li-Ion akumulátor umožňuje použití termokamery po dobu 4 hodin na jedno nabití. Všechny termokamery řady E jsou odolné vůči pádu z výšky 2 m.
Měřicí přístroje SEAWARD pro solární aplikace
Anglická splečnost SEAWARD je výrobcem měřicích přístrojů s dlouhou historií. Zaměřuje se především na revizní přístroje a testery bezpečnosti. V její nabídce nově najdeme i bezpečnostní testery pro fotovoltaické elektrárny.
Revizní tester SEAWARD PV150 Solarlink
Přístroj SEAWARD PV150 Solarlink v sobě sdružuje všechny důležité testy pro měření fotovoltaických soustav. Test instalace, elektrické integrity a výkonu fotovoltaického systému je rychlejší, bezpečnější a jednodušší než kdykoliv předtím. Pomocí jednoduchého připojení k fotovoltaickému systému a stiskem jediného tlačítka lze provést měření napětí naprázdno, zkratový proud Isc a izolační odpor do 30 sekund.
U nainstalovaného fotovoltaického panelu je nutné ověřit velikost odporu propojení kovového rámu panelu s bodem uzemnění. Přístrojem lze ověřit kontinuitu spojení v rozsahu od 0,01 Ω do 199 Ω. Před vlastním měřením lze provést kompenzaci měřicích vodičů.
Proces testu fotovoltaického panelu se skládá z následujících dílčích měření: po připojení k fotovoltaickému panelu je zobrazeno výstupní DC napětí panelu naprázdno v rozsahu od 5 V do 1000 V s indikací správné polarity. Dalším testem je ověření zkratového proudu Isc fotovoltaického panelu podle specifikace výrobce. Následuje test izolačního odporu s rozsahem od 0,05 MΩ do 199 MΩ. Volit lze zkušební napětí 250 V, 500 V a 1000 V.
Výsledky celé testovací sekvence lze jednoduše uložit do vnitřní paměti pomocí stisku jednoho tlačítka. Celková kapacita přístroje je až 200 záznamů. Uložené výsledky lze přenést do počítače přes rozhraní USB. Přístroj PV150 je napájen šesti alkalickými bateriemi 1,5V a umožňuje provést více jak 1000 testovacích sekvencí. K přístroji lze volitelně připojit AC/DC proudové kleště do 40 A a dále tak měřit DC výkony od 0,1 kW do 40 kW.
Dalším volitelným příslušenstvím je solarimetr Survey200R. Jde o multifunkční přístroj, který měří intenzitu dopadajícího slunečního záření v rozsahu od 100 W/m2 do 1250 W/m2 a teplotu od -30 °C do +125 °C. Dalšími funkcemi je zabudovaný kompas s rozsahem 0° až 360° a inklinometr – senzor náklonu 0° až 90°. Všechny veličiny lze ukládat do vnitřní paměti o velikosti 5000 záznamů s periodou záznamu od 1s do 60 min. Pro přenos dat je přístroj vybaven rozhraním USB.
Solarimetr Survey200R lze bezdrátově spojit s testerem PV150, který zobrazuje aktuální intenzitu dopadajícího slunečního záření na displeji společně s výsledky elektrických testů, tak jak to vyžaduje norma.
K dispozici je sada Solarlink Test Kit, která obsahuje přístroj PV150 Solarlink, solarimetr Survey200R, proudové kleště AC/DC, měřicí vodiče MC4, měřicí vodiče Sunclix, kalibrační certifikáty a brašnu.
Pro více informací kontaktujte společnost TR instruments spol. s r.o., například prostřednictvím webových stránek www.trinstruments.cz.
Vybrané produkty z tohoto článku je taktéž možné zakoupit online, na e-shopu Mericitechnika.cz.
