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 10172 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.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.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.TERRAN – barevný svět střech
Když se dokonalá směs barev a tvarů smíchá s téměř staletými výrobními zkušenostmi a technologiemi, vznikne nadčasový a moderní střešní systém. Naše společnost, která působí na trhu už několik generací, se vyznačuje neustálou snahou o inovaci a rozvoj našich služeb.
Další články na téma Alternativní a ekologické tepelné zdroje
Kompletní řešení vytápění pro váš dům
Vybíráte nové radiátory? Rekonstruujete nebo stavíte? Poradíme vám, kde najdete vše pod jednou značkou.
Chcete topit levněji a bez námahy?
V současné době je snahou každého majitele úspora provozních nákladů, mezi které patří i náklady na vytápění. Chcete i Vy šetřit bez námahy? Úsporným a ekologickým zdrojem vytápění jsou tepelná čerpadla. Mezi kvalitní tuzemské výrobky patří tepelná čerpadla Mach s patentovanou technologií zdvojených výparníků. O rozhovor jsme požádali ředitelku společnosti Tepelná čerpadla Mach, s.r.o. paní Ing. Barboru Machovou.
Jak uspořit při ohřevu vody?
Zvýšené požadavky na úspory energie, vyplývající i z připravovaného nařízení Evropské unie, týkajícího se zásobníkových ohřívačů vody, byly pro firmu AEG impulsem k vývoji ohřívače nové generace. Nové ohřívače EWH Universal, dodávané v objemech od 30 do 150 litrů, jsou odpovědí na otázku, jak mají vypadat přístroje pro ohřev vody budoucnosti.
Energetická náročnost staveb
V současnosti se v oblasti bydlení a staveb neustále setkáváme s takovými pojmy, jako je pasivní, nízkoenergetický či dokonce nulový dům. U všech je samozřejmě možné počítat s úsporami energií. Víte ale, o kolik budou nižší, než spotřeby energií u starších staveb nebo u novostaveb?
Konvektor je účinné, moderní, úsporné a estetické otopné těleso
Společnost MINIB, a.s. patři k předním výrobcům konvektorů v České republice. V současné době exportuje své výrobky do třiceti zemi Evropy, Asie, Austrálie i Ameriky.
Elegantní tepelné čerpadlo REVEL Master plus - invertor
Česká topenářská značka REVEL je na trhu již 30 let. Mezi prvními zařadila do své nabídky tepelná čerpadla vzduch-voda, a také přišla s inovativním využitím těchto zařízení v létě, pro zdravotně bezpečné chlazení interiéru využitím stávajícího podlahového systému.
The Radiator Factory – průlom do tradičního způsobu myšlení
Ve své firemní filozofii klademe důraz na design, rozsáhlý sortiment a široké využití otopných těles, která mají nejen užitnou hodnotu, ale současně splňují vysoké požadavky zákazníků na vzhled. Díky různorodosti tvarů, rozměrů a rozsáhlé nabídky barevného provedení získala otopná tělesa široké využití v rozmanitých projektech.
Chytré vytápění vašeho domova – zjistěte, jak na to!
Radiátorům už téměř odzvonilo. Vytopte svůj domov chytře a efektivně. Všichni víme, že tyto náklady bývají nejvyšší položkou v rodinném rozpočtu. Zjistěte, jak si zajistit teplo domova – a to doslova – tak, abyste neplatili více, než je nezbytné.
