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 10473 krát.
Diskuze k článku
Nenalezen žádný záznam
Kontextová reklama
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.Tepelná čerpadla Mach – Chameleon
Česká tepelná čerpadla Mach Chameleon s rozsáhlým řízením. Servis a vzdálená správa přímo od výrobce s tradicí 28 let. Vývoj, výroba, instalace a servis tepelných čerpadel.Stýská se vám po létě? Pořiďte si bazén se zimní slevou!
Využijte nejvýhodnějších cen plastových bazénů MACHOV během zimních měsíců. Odolné bazény s unikátní konstrukcí, se zastřešením a zárukouStavební systém VELOX od firmy HOFFMANN Chrudim
Využijte zkušeností lídra a výhradního partnera výrobny stavebního systému VELOX. Již přes 2900 realizací stavebního systému VELOX energeticky úsporných, nízkoenergetických a pasivních staveb za posledních 32 let. Zkušenost. Kvalita. Serióznost.SYSTRA - žaluzie, rolety, markýzy
Český výrobce stínící techniky - dodáváme venkovní žaluzie, screenové rolety, venkovní rolety, interiérové stínění, markýzy a slunolamy. Atypy jsou naše specialita.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
REVEL – tepelná čerpadla a topné systémy již od roku 1994
Česká firma Revel nabízí jak dílčí, tak komplexní řešení systému vytápění – od projektové dokumentace, přes nezávaznou cenovou nabídku, teplovodní podlahové vytápění či chlazení, přípravu teplé vody až po energeticky výhodný zdroj tepla v podobě tepelného čerpadla vzduch-voda.
Teplá voda a elektřina ze střechy do domu
Hledáte nové způsoby získávání a využití energie pro svůj dům? Představte si, že přímo na střeše domu máte vlastní systém využívající sluneční energii a tento systém vyrábí potřebnou energii jen pro vás. Osvědčené solární systémy k ohřevu teplé vody a podporu topení, nebo systémy k výrobě elektřiny dlouhodobě nabízí společnost Roto a montuje firma Dvořák - střechy.
Vybíráme radiátory aneb přehled jednotlivých typů a materiálů
Ještě než si představíme jednotlivé typy radiátorů a současné trendy, je třeba vědět, podle čeho tato topná tělesa vybírat. Naprostou prioritou je správně zvolený výkon radiátoru vzhledem k místnostem, které chcete vytápět. Zjištění správného výkonu je někdy trochu i detektivní prací.
Tepelná čerpadla a jejich spojení s fotovoltaickým systémem
V současné době jsou velmi dotačně podporované systémy, kdy je tepelné čerpadlo spojené s fotovoltaickou elektrárnou. Je otázkou, zda takové spojení je vhodné či ne?
Kontroly fotovoltaického systému - všechno, co je dobré o nich vědět
Správné fungování fotovoltaického systému má vliv na rychlejší návratnost investice, pravidelné kontroly pak přispívají ke včasnému odhalení případných anomálií a vyšší výkonnosti systému. Navíc jsou vyžadovány zákonem - podle stavebního zákona je vlastník stavby povinen provádět kontrolu jejího technického stavu alespoň jednou za 5 let. Přečtěte si tento článek a dozvíte se, jaké výhody taková kontrola má, jak probíhá a čím se řídit při výběru osoby zodpovědné za její provedení.
Jak na vytápění suterénních prostor? Infrapanely!
Rostoucí ceny nemovitostí nutí stále ve větší míře využívat cenově dostupnější, ale o to obtížněji využitelné prostory suterénů, sklepů a podobně. V současné době se nejen v centrech měst takto využívá podstatná část těchto prostor k bytovým i nebytovým účelům.
Vše o vytápění 7. – výběr radiátoru
Při výběru nového radiátoru do domu či bytu se mnoho lidí zaměřuje především na design, protože chtějí, aby vkusně doplňoval interiér. Primární funkcí tohoto topného tělesa je však produkce tepla. Dnes naštěstí již existují takové radiátory, v nichž se spojuje obojí. Stačí si jen vybrat správný materiál, tvar a velikost radiátoru.
Tepelná čerpadla – energie ze vzduchu, země i vody
Energie zadarmo je snem každého. Zabezpečit to beze zbytku při současném stavu techniky není reálné. Všude kolem nás však existuje tzv. „volná energie“, a již dnes máme řadu komerčních technických zařízení, které nám umožňují levně ji získávat a následně využívat.
