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 10388 krát.
Diskuze k článku
Nenalezen žádný záznam
Kontextová reklama
Schody na zakázku od českého výrobce
Trepp-art vám nabízí dřevěné a ocelové schody a schodiště na zakázku. Máme za sebou téměř 20 let zkušeností a tisíce realizací po celé Evropě. Digitální zaměření po celé ČR je zdarma.SYSTRA - žaluzie, rolety, markýzy
Český výrobce stínící techniky - dodáváme venkovní žaluzie, screenové rolety, venkovní rolety, interiérové stínění, markýzy a slunolamy. Atypy jsou naše specialita.Dřevěné šperky a bytové dekorace
Výrobky ze dřeva - dřevěné šperky, módní a bytové doplňky, velikonoční a vánočná dekorace. Široká nabídka produktů přímo od českého výrobce.
Další články na téma Alternativní a ekologické tepelné zdroje
Výměnou radiátoru je možné ušetřit za vytápění tísíce korun ročně
Věděli jste, že zastaralá topná zařízení zvyšují náklady na spotřebu energie? Pokud chcete, aby vaše peníze, které za teplo dáváte, byly odteď vynakládány co nejefektivněji, vyměňte vaše staré radiátory za modernější a úspornější. Není to nijak složité, tento úkol s přehledem zvládnou i domácí kutilové. Stačí si nechat poradit, jaké zařízení je právě pro vás vhodné.
Teplo chytře
Ekonomické stavby jako první z velkých stavitelů zavedly masivní podporu vytápění pomocí tepelných čerpadel. Na důvody tohoto rozhodnutí jsme se zeptali generálního ředitele společnosti pana Davida Mencla a manažera projektu pana Martina Protivy.
Jaké tepelné čerpadlo vybrat a proč?
Na často kladené dotazy: „Jaké tepelné čerpadlo si mám dát „vzduch/voda“ , „země/voda“ nebo „voda /voda“?“ NENÍ těžké odpovědět. Obecně se už ví, že pořizovací náklady na tepelné čerpadlo jsou vyšší, ale tepelná čerpadla mají celou řadu praktických výhod.
Energetická náročnost budov
Nedávno prošel v Poslanecké sněmovně zákon upravující směrnici EU o energetické náročnosti budov. Cílem této směrnice je co nejvyšší snížení spotřeby energie na vytápění budov, čímž se výrazně zvýší úspory českých domácností. Všechny nemovitosti již dnes nesou označení o své energetické náročnosti, podobně jako je tomu například u spotřebičů.
Švédské nerezové ohřívače vody - „ty vydrží“
Společnost NIBE mimo tepelných čerpadel a jejich příslušenství dodává na český trh i nerezové elektrické a nepřímotopné ohřívače vody vhodné pro malé domácnosti, rodinné domy i penziony. Nerezové provedení ohřívačů NIBE zajišťuje jejich vysokou životnost při dlouhodobém zachování kvality vody.
Slunce hřeje a svítí zadarmo
Neustále se ztenčující zdroje energie (zejména ropy, uhlí či zemního plynu) a jejich strmé rostoucí ceny nás nutí poohlížet se po jiných variantách. Využívat energii mořských vln či větru u nás není možné, nebo se to zatím příliš nedaří, a vodní či jaderné elektrárny s sebou přinášejí často nepřekonatelné problémy. K dispozici je ovšem energie Slunce, která by při vhodném využití mohla dosavadní zdroje poměrně úspěšně nahradit.
Vše o vytápění 3. – Sálavé infrapanely
Vytápění domácností pomocí infrapanelů dnes není ještě příliš rozšířené, přitom právě topné panely přináší nejlevnější způsob, jak vytápět domy, byty či kanceláře pomocí elektrické energie. Infrapanely jsou díky technologii sálavého vytápění schopny předat teplo okolní stavební konstrukci a hloubkově ji prohřát. Je tak zajištěna dokonalá tepelná pohoda interiéru.
Klimatizace do bytu, rodinného domu i kanceláře
Klimatizace už dnes nejsou žádným luxusem, ale stávají se běžným vybavením domů a bytů. Jejich posláním už není pouze ochlazovat, ale umožňují i další úpravy vzduchu, jako je jeho topení, ionizace, filtrace a čištění vzduchu. Moderní klimatizační jednotky nabízí společnost Tramonta Klima, která se zabývá jejich kompletní dodávkou, montáží i servisem.