Údržba fotovoltaických elektráren pomocí termokamer
12.07.2016
Fotovoltaické elektrárny zažily boom především v roce 2010, ale i dnes se těší velké popularitě. Ceny jejich instalací se sice již výrazně snížily, ale přesto jsou nejvyšším počátečním nákladem. Vyrobená elektřina však zajišťuje návratnost počáteční investice, která může být prodloužena i o několik let, pokud jsou panely udržovány v ideální kondici.
Česká republika je vzhledem k podporám obnovitelných zdrojů na předních příčkách ve výrobě solární energie v Evropě – nachází se v těsném závěsu za Německem a Itálií. V roce 2012 došlo k obrovskému nárůstu instalací slunečních elektráren, celkem bylo nainstalováno 8907 ks. V současnosti se v celé České republice nachází 21 925 ks elektráren, které aby zůstaly ziskovými, musí zajišťovat dostatečnou návratnost investic. Aby tomu tak bylo, musí mít daná fotovoltaická elektrárna optimální výkonnost.
Jedině když soustava fotovoltaických panelových systémů funguje správně, dochází k návratu investic během kalkulovaného období. Aby tedy byla optimalizována životnost elektrárny, je třeba sledovat stav jednotlivých panelů. Fotovoltaický panelový systém je složen z panelů nebo modulů obsahujících články založené na polovodičích. Ty jsou citlivé na sluneční záření a seskupeny do panelu v jedné nebo více paralelních sériích, aby bylo dosaženo požadovaného výkonu a napětí.
Kontrola polovodičových článků
Pokud článek nepracuje či negeneruje elektrickou energii z důvodu nepřijímání slunečního záření, je nutné jej vyměnit. Vadný článek je možné detekovat použitím termokamery, která umí zobrazovat reálný a termální snímek najednou. Termokamera zachycuje celkový radiometrický snímek tepelného záření společně se snímkem ve viditelném oboru spektra. Překrývá tak jeden obrazový bod druhým s různou měrou průhlednosti. Výsledný obraz ukazuje povrchové teploty zobrazovaných objektů, tedy fotovoltaických panelů, s použitím barevné palety. To výrazně ulehčuje identifikaci jednotlivých prvků a tedy i přehřívání vadných článků.
Solární panely s defektními články, které lze odhalit pomocí termokamery.
Tento problém jde dobře detekovat během jasného dne, tedy v době, kdy má panel největší výkon. V tuto dobu je možné detekovat články s teplotou až 111 stupňů Celsia. Podle toho, jakou strukturu má daný fotovoltaický panel a jestli jsou články zapojeny sériově, může závada v jednom článku způsobit celkovou nebo částečnou ztrátu výkonu daného panelu. Pokaždé však dochází ke snížení jeho výkonu, s čímž souvisí pomalejší návratnost investic. Problémy spojené s přehříváním navíc mohou vést ke snížení účinnosti okolních článků a k jejich poruchám. Problém se tak může rozšířit do další oblasti panelu.
Pomocí termokamery je tak dobré fotovoltaické elektrárny kontrolovat jak z přední, tak i zadní strany. U druhého způsobu se vyhnete problémům s odrazem slunečního záření, nebo odrazem kvůli intenzitě vyzařování (emisivitě) spojené s krystalickým povrchem panelů. Termokamera v každém případě umožní identifikovat panely s horkými body rychleji a bezdotykově. Je však třeba dávat pozor na přítomnost stínů na fotovoltaických panelech, které způsobují stromy, sloupy středního napětí nebo další panely. Stíny totiž mohou vést k výskytu nepravidelných tepelných oblastí a falešné interpretaci (zejména ráno nebo pozdě odpoledne).
Kontrola motorů
Pomocí termokamer by se měly kontrolovat nejen jednotlivé polovodičové články, ale také motory, které se mohou v souvislosti s povětrnostními podmínkami ve svém okolí i nesprávným dimenzováním přehřívat. Tím může být jejich užitková životnost významně snížena. Přílišné zahřívání může být příčinou mechanických problémů, problémů s větráním i mezerami ve vinutí. Kromě termokamer je možné pro kontrolu správného fungování motoru použít ještě další měřicí přístroje, jako jsou klešťové měřiče, přístroje na měření izolace atd. Jde však o velmi nákladné opatření. Termokameru je rovněž možné používat i pro detekci nadměrného zahřívání invertorů a středněnapěťových transformátorů.
Kontrola spojovacích bodů
Termografie je z hlediska preventivní a prediktivní údržby také velmi užitečná pro kontrolu spojovacích bodů. Ty se totiž mohou časem uvolňovat a způsobovat tak provozní problémy a zbytečné poruchy. K tomu dochází obzvláště v případě, že má fotovoltaická elektrárna větší množství připojení stejnosměrného a střídavého proudu a elektrické panely. Pokud dojde k této situaci, je třeba si uvědomit, že každé špatné spojení vytváří místo s větším odporem (větším tepelným rozptylem).
Každá fotovoltaická elektrárna by měla být udržována tak, aby byl zajištěn její maximální výkon a byla tak zisková po celou dobu provozu. V tom může termografie výrazně pomoci. Díky termokamerám analyzujeme provoz a účinnost jednotlivých prvků tvořících kompletní instalaci, ať už jde o fotovoltaické moduly, spojení, motory, transformátory, invertory atd. Snížení účinnosti fotovoltaických panelů vede ke snížení amortizace elektrárny. Pro správný provoz celého zařízení je rozhodujícím parametrem teplota. Nárůst teploty o 10 stupňů Celsia nad běžnou provozní teplotu, kterou doporučuje výrobce, znamená již 50% snížení užitkové životnosti zařízení. Nadměrné teploty nám tedy mohou způsobit nadměrné náklady.
- jpa -
Foto: Fluke
Další články z rubriky Vytápění
Fotovoltaické panely a sníh
Jak využít solární energii doma a na zahradě?
Fotovoltaická elektrárna pro každého
Článek byl zobrazen 9747 krát.
Diskuze k článku
Nenalezen žádný záznam
Kontextová reklama
SYSTRA - žaluzie, rolety, markýzy
Český výrobce stínící techniky - dodáváme venkovní žaluzie, screenové rolety, venkovní rolety, interiérové stínění, markýzy a slunolamy. Atypy jsou naše specialita.Moderní rodinné domy ze zateplených tvárnic Durisol
Zateplené tvárnice DURISOL mají řadu předností. Domy stavěné z tohoto systému jsou navíc moderní, promyšlené do posledního detailu a krásné. Prohlédněte si náš katalog RD!Tepelná čerpadla Mach – Chameleon
Vysoce výkonná česká tepelná čerpadla Mach Chameleon. Servis a vzdálená správa přímo od výrobce s dlouholetou tradicí. Vývoj, výroba, instalace a servis tepelných čerpadel.Terasy na klíč - rok 2024 na nové terase
Terasy a ploty, WPC i dřevěné materiály, různé dekory, realizace na klíč profesionálně a kvalitně. Terasová prkna skladem, vyberte si terasu na našem e-shopu nebo nás navštivte v terasovém centru a objednejte si termín realizace včas. Poradíme vám s projektem dle vašich představ.Kvalitní nábytek české výroby
Moderní český nábytek za rozumnou cenu - kuchyně, obývací pokoje, ložnice, dětské pokoje, předsíně, kanceláře. Vybavte si celý dům v jednom stylu. Nábytek MONARC - nábytek s tradicí od roku 1991.Umělé zelené stěny do soukromých i komerčních interiérů
Umělé zelené stěny FLORUM jsou trvanlivé, nenáročné na údržbu a poskytují vysokou míru zakrytí. Nepotřebují závlahu a jsou vhodné i do tmavých míst.
Další články na téma Alternativní a ekologické tepelné zdroje
Tepelná čerpadla TRAMONTA KLIMA šetří peníze i životní prostředí
S rostoucími cenami energií je třeba uvažovat, jak co nejvíce ušetřit za vytápění. Topným zařízením budoucnosti jsou tepelná čerpadla, jejichž pořízení má nesporné výhody. Již nebudete závislí na dodávkách zemního plynu a získáte velmi účinný zdroj tepla.Tepelná čerpadla tak poskytují vysoký uživatelský komfort.
Ekonomický, estetecký a elegantní způsob vytápění konvektory MINIB
Konvektor je otopné těleso, které přináší významnou úspora energie díky nízké potřebě vody, velkou dynamika vytápění, rovnoměrnější rozprostření tepla, případně chladu (u konvektorů které jsou určeny také k dochlazování), úspora místa a má moderní design. Toto těleso se navíc dokáže přizpůsobit zcela individuálním potřebám jednotlivých zákazníků.
Když potřebujete řešení levného tepla či chladu, přichází na řadu GT-ENERGY
Společnost GT-ENERGY vybírá pro své klienty už více než 20 let nejlepší dostupná tepelná čerpadla. S více než 15 000 instalovanými tepelnými čerpadly, patří mezi nejvýznamnější firmy působící v oblasti dodávek zdrojů tepla a chladu. Mezi referenční projekty patří např. ZOO v Ústí nad Labem, AZ TOWER Brno, OC Chodov, nebo BOSCH.
Klimatizace, tepelné čerpadlo či nucené větrání s rekuperací – jak účinně a ekonomicky ochladit v létě domácnost?
V případě aktivního ochlazování domácnosti sahají tuzemští uživatelé nejčastěji po klimatizaci. V posledních letech jsou však dostupné i jiné alternativy, zejména pak invertorová tepelná čerpadla či systémy řízeného větrání s rekuperací. Jaké jsou výhody a nevýhody všech tří řešení? Jak si stojí z hlediska možných úspor? A umí případně zužitkovat i odpadní energii? Nejen na tyto otázky odpovídá následující článek.
Konvektory MINIB - nejčastější otázky při výběru konvektorů
Klasická otopná tělesa jsou v současnosti zatlačována do pozadí a nahrazují je moderní a úsporné konvektory. Tato otopná tělesa jsou téměř neviditelná a nenarušuji estetiku interiéru. Přestože je hlavním účelem konvektorů MINIB vytápění, je možné je využívat i pro dochlazování během horních letních měsíců.
Ekologické přírodní chladivo do tepelných čerpadel
Uvažujete o využití tepelného čerpadla pro vytápění, ohřev vody či chlazení vašeho domu? Pořízení tepelného čerpadla pro všechny jmenované účely je dnes samozřejmostí, ale co takhle si pořídit tepelné čerpadlo, které šetří energii, vytápí, ohřívá vodu, chladí a ještě má ekologické přírodní chladivo nové generace R290, které nahrazuje chladivo R410A.
Konvektory MINIB …víc, než jen teplo
Estetika hraje roli i u tak funkčního prvku interiéru, jako je topné těleso. V moderním interiéru už nemají místo klasické radiátory a bývají nahrazovány konvektory, které mimo estetického hlediska mají řadu dalších výhod. Mimo ohřevu dokáží fungovat i jako chlazení.
Teplo, které se nevyčerpá
Přestavba starého domu je nákladná a musí předpokládat užívání na dobu dalších několika desetiletí. Proto je vhodné uvažovat o vyšší investici na vytápění s levným provozem. Peníze se vrátí do deseti let, a pak je dům na zdražování energií téměř nezávislý.