Fotovoltaika

Použití termokamer při údržbě fotovoltaických elektráren

 

V posledním desetiletí vedla rostoucí poptávka po energii k využívání nových zdrojů energie jako alternativy k ropě. Rozvinulo se několik technologií, které zahrnují vy užití obnovitelné energie, jako je větrná energie, slapová energie nebo sluneční záření.

Fotovoltaické instalace

Fotovoltaická instalace se v zásadě skládá z fotovoltaických panelových systémů

instalovaných ve vhodných konstrukcích, invertorů,  které převádějí stejnosměrné

napětí generované solárními panely na střídavé napětí, systému, který orientuje

panely v závislosti na typu instalace, kabeláže, ochranných systémů a

souvisejících středněnapěťových prvků, pokud je soustava napojena ke komerční

síti. Všechny tyto prvky formují soustavu, která, když funguje správně, poskytuje

návrat investic během kalkulovaného období.

 

Fotovoltaické panely

Fotovoltaický panelový systém se skládá z panelů nebo modulů, které obsahují články

založené na polovodičích, které jsou citlivé na sluneční záření. Tyto články generují

stejnosměrné napětí. Technologie využívající tyto fotovoltaické články se

mohou lišit a zahrnují technologie využívající polykrystalický křemík, tenkou

fólii, tellurid kademnatý nebo GaAs, každá s vlastním měrným výkonem.

Tyto články jsou seskupeny do panelu v jedné nebo několika paralelních sériích,

aby bylo dosaženo požadovaného výkonu a napětí. Za normálních provozních podmínek

generuje každý fotovoltaický článek, když na něj dopadá sluneční záření, napětí, které,

pokud je přidáno k zbývajícím článkům v sérii, zajišťuje výstupní napětí pro daný

panel, který napájí invertor, jenž generuje střídavé napětí.

Když článek nepracuje nebo negeneruje elektrickou energii kvůli tomu, že

nepřijímá sluneční záření, může být opačně polarizován, to znamená, že se

bude chovat jako spotřebič a nikoli jako generátor, což může mít za následek

vysoký rozptyl tepla.Tuto situaci je možné jednoduše detekovat,

pokud je použita termokamera Fluke s technologií IR-Fusion®.

Nejpříhodnější podmínky pro detekci tohoto typu problému jsou v době, kdy má panel

největší výkon, standardně uprostřed jasného dne. Za těchto podmínek je možné

detekovat články s teplotami dosahujícími až 111°C..

V závislosti na struktuře fotovoltaického panelu, a pokud jsou články zapojeny

sériově, aby bylo dosaženo nejvhodnějšího napětí pro používaný invertor, by mohla

závada na jednom článku vést k celkové nebo částečné ztrátě výkonu daného

fotovoltaického panelu.

V obou případech vede tento typ problému ke snížení výkonu panelu, což znamená, že

se investice vrátí později. Navíc problémy spojené s přehříváním mohou vést

ke snížení účinnosti okolních článků nebo dokonce k jejich poruchám, čímž se může

problém rozšířit na větší oblast příslušné ho panelu.

V každém případě umožňuje termografie identifikovat panely s horkými body rychleji

a bezdotykově nebo z větší vzdálenosti.

Jednoduše stačí nasnímat danou instalaci pomocí termokamery.

Pokud se snažíte vyhnout problémům spojeným s inverzní polarizací článků,

mohou fotovoltaické moduly zahrnovat ochranné diody (závěrné diody,

jednosměrné diody nebo nulové diody), které budou rozptylovat více výkonu s tím,

jak bude růst počet vadných článků.

Další prvky, které by měly být kontrolovány

Dalšími místy, které mohou být kontrolovány pomocí termokamery   jsou

motory. Kvůli různým podmínkám, jako jsou povětrnostní podmínky v okolí

motorů, nebo kvůli jejich nesprávnému dimenzování se mohou tyto motory

zahřívat do míry, kdy je jejich užitková životnost významně snížena. Takové

zahřívání by mohlo způsobit mechanické problémy (problémy v ložiscích a se

souosostí), problémy s větráním, mezerami ve vinutí atd.

Podobně můžeme používat termokameru pro detekci nadměrného zahřívání invertorů

a středněnapěťových transformátorů. V středněnapěťových transformátorech

můžeme detekovat problémy se středně a nízko napěťovými připojeními, jakož i

problémy s vnitřním vinutím.

Dalším místem, kde bude termografie velmi užitečná při provádění preventivní a

prediktivní údržby, jsou spojovací body, které se mohou časem uvolňovat, což může

vést k provozním problémům a zbytečným poruchám obzvláště, pokud má

fotovoltaická elektrárna větší množství připojení stejnosměrného a střídavého

proudu a elektrické panely. S ohledem na takovouto situaci je nutné si uvědomit, že

každé špatné spojení vytváří místo s větším odporem; jinými slovy místo, kd e je větší

tepelný rozptyl (ztráta způsobená vyzařováním tepla) na účet Joulova efektu.

Cena měření panelů je smluvní na místě měření.

Napsat komentář