Panele słoneczne okazały się być mądrą, przyszłościową inwestycją w zakresie ekonomii i ekologii. Ale tak jak w innych technologiach, mogą występować błędy. Kamery termowizyjne są idealne do
szybkiego wykrycia tych awarii. Heinz Simmler, właściciel szwajcarskiej firmy kontroli fotowoltaicznej Energie Netzwerk jest zapalonym zwolennikiem tej technologii.

Termowizja może dostarczyć właścicielom i instalatorom paneli słonecznych niezbędnego spojrzenia na wewnętrze moduły paneli słonecznych i budowę układu fotowoltaicznego. Wadliwe komórki, skrzynki połączeniowe, kable, falowniki lub nieprawidłowo podłączone moduły mogą być zlokalizowane przez wysokiej rozdzielczości kamery termowizyjne. Energie Netzwerk, z siedzibą w Bachenbülach – Szwajcaria, specjalizuje się w termografii fotowoltaicznej i jest certyfikowanym inspektorem, zgodnie z normą EN ISO 9712 "Badania nieniszczące -- Kwalifikacja i certyfikacja personelu badań nieniszczących".

"Po zebraniu wieloletniego doświadczenia w instalacji i konstrukcji paneli słonecznych dla dużej firmy, postanowiłem rozpocząć działalność na własną rękę ze wspólnikiem w 2014 roku ", mówi Heinz Simmler. "Wcześniej pracowałem w firmie Emitec Messtechnik AG, firma doradcza i dystrybutor kamer FLIR. W ten sposób zaznajomiłem się z mocą termiczną. A kiedy nadszedł czas na zakup kamery termowizyjnej, nie było mowy o tym, że nie będzie to kamera FLIR.”

Rys. 1 Heinz Simmler: "Kiedy nadszedł czas, aby kupić kamery termowizyjne, było oczywiste, że potrzebujemy kamery termowizyjnej FLIR. "

Kontrole paneli słonecznych

Zwykle są trzy sytuacje, w których ludzie potrzebują inspekcji termicznej, według Heinza Simmlera: "Przede wszystkim, w czasie instalacji, klienci chcą mieć pewność, że wszystko działa. W pełni operacyjny panel słoneczny pozwoli instalatorowi dostarczyć certyfikat jakości. Druga sytuacja: w czasie pracy całej instalacji słonecznej, gdy coś się dzieje i jest widoczne w wyniku zmniejszonej produkcji. Trzecia najczęstrza sytuacja: przed zakończeniem gwarancji, klient zazwyczaj chce wiedzieć, czy wszystko jest jeszcze w porządku. "

Cienie powodujące zmniejszenie wydajności

Panel słoneczny składa się z kilku ogniw fotowoltaicznych. Zawsze, gdy jedna lub więcej z tych komórek nie działa prawidłowo, kamera termowizyjna będzie to odbierać w postaci różnicy temperatur. 

Pozwoli to właścicielowi i instalatorowi, stać się świadomymi obniżonej wydajności, a co za tym idzie, podjąć odpowiednie środki. "Częstym problemem jest zmniejszona wydajność spowodowana zacienieniem" mówi Heinz Simmler. "Nawet kwiat, który rzuca cień na różne ogniwa słoneczne może spowodować 30% mniej mocy w tych komórkach. Wynikiem jest również, to że niektóre komórki solarne stają się cieplejsze, co w dłuższej perspektywie nie jest zbyt dobre dla instalacji.
Gdy taka sama ilość światła słonecznego jest oddawana na wszystkie ogniwa słoneczne, będą one produkowały taką samą ilość prądu.

Rys. 2 Kamera termowizyjna wykryje defekty komórek jako gorących punktów, które mogą spowodować uszkodzenie panelu słonecznego w dłuższej perspektywie.

Jednak kiedy pewna ilość komórek będzie w cieniu, na przykład w cieniu komina, wtedy wytworzą mniej prądu. Mimo to prąd z sąsiednich komórek, które nie są przysłonięte musi przejść przez te mniej aktywne komórki. Prąd, który przeforsowuje te komórki będzie je rozgrzewał. Kamera termowizyjna odbiera to jako gorące miejsca, które w dłuższej perspektywie mogą spowodować uszkodzenie panelu słonecznego.

FLIR T420 kamera i soczewki

W 2014 roku, Energie Netzwerk zakupił FLIR T420 do użycia przy inspekcjach fotowoltaicznych. Ta kamera termowizyjna o rozdzielczości 320x240 pikseli i posiada szeroki wachlarz funkcji, które sprawiają, że praca  termografajest dużo łatwiejsza. Jako uzupełnienie standardowego wyposażenia kamery, Energie Netzwerk zakupił również dodatkowo 15° obiektyw teleskopowy i obiektyw o polu widzenia 45°.

Obiektywy 15° są często wybieranymi akcesoriomi, zapewniającymi prawie dwukrotne powiększenie w stosunku do 25° soczewki. "Ten obiektyw jest idealny do wykonywania inspekcji termicznych z odległości, lub gdy trzeba zbadać dach z parteru", mówi Heinz Simmler. "Obiektyw 45° jest idealny, gdy jesteś na dachu i nie masz dużo miejsca do manewru.''

 Rys. 3 FLIR T420 ma rozdzielczość 320x240 pikseli i posiada szeroki wachlarz funkcji, które sprawiają, że praca termografajest dużo łatwiejsza. Obraz paneli słoneccznych w różnych odcieniach, w celu dostrzeżenia różnego typu  wad i defektów w pracy instalacji.

Multi Spectral Dynamic Imaging (MSX)

FLIR Systems ostatnio dodał Multi Spectral Dynamic Imaging (MSX) technologia do każdej kamery z zakresu jej profilaktycznej konserwacji. Ta nowa funkcja daje niezwykle bogate w szczegóły obrazy i produkuje lepsze tekstury w obrazie termicznym. Dzięki MSX można wykryć więcej nieprawidłowości, można zrobić bardziej szczegółowo analizy, a wnioski wyciągnąć w ułamku sekundy.

Dodanie MSX było również sukcesem Heinz Simmlera: "MSX pozwala zobaczyć dokładnie, w której komórce panelu słonecznego jest problem. To nie jest ważne tylko dla nas; jest to także sposób na to, aby pokazać klientowi, gdzie jest problem i co należy zrobić. Korzystam z funkcji MSX bardzo często. I także m.in. MSX jest materiałem w moich raportach. "

Łatwość użycia

Obok MSX, kamera FLIR T420 posiada także przydatne funkcje, które sprawiają, że praca termografapanelu słonecznego staje się łatwiejsza. Na przykład funkcja adnotacji jest czymś, z czego Heinz Simmler często korzysta. Dzięki tej funkcji możliwe jest dodawanie komentarzy głosowych przy użyciu zestawu słuchawkowego Bluetooth.

"Ta funkcja dla mnie okazała się być przydatna, zwłaszcza gdy jesteśmy tam na dachu patrząc na dziesiątki paneli słonecznych. To takie proste dodać komentarz do obrazu, jak 'trzeci rząd, drugi panel z lewej strony'. Nie ma potrzeby, aby przynosić dodatkowe zestawy papieru lub tabelek do sporządzenia notatek''.

Rys. 4 Zestaw słuchawkowy Bluetooth umożliwia wstawianie komentarzy głosowych na temat obrazu. To takie proste, aby dodać komentarz: "trzeci rząd, drugiego panelu z lewej strony".

Szanowni Państwo, 

W dniach 30.01-02.02.2018 r. firmy FLIR Systems i iBros technic wezmą udział w Międzynarodowych Targach Budownictwa i Architektury BUDMA 2018. Podczas targów zostaną zaprezentowane najnowsze modele kamer termowizyjnych oraz narzędzi testowo-pomiarowych z innowacyjną funkcją IGM™ (pomiar wspomagany podczerwienią).

Odwiedzając stoisko FLIR Systems oraz iBros technic będą mogli Państwo zapoznać się m. in. z najnowszymi kamerami termowizyjnymi serii Exx 2017 (E75, E85, E95) T5xx (T530 oraz T540), jak również z miernikami takimi jak wilgotnościomierz termowizyjny FLIR MR176™.

Odwiedź nasze stoisko targowe:  Pawilon 4, stoisko nr 15

Do zobaczenia!

Rys. 1 Budowa ludzkiego oka

Oko ludzkie umożliwia nam zdobywanie bardzo dużej ilości informacji o otoczeniu, o odległościach, kształtach, ruchach oraz barwach, dzięki czemu możemy bezpiecznie poruszać się w przestrzeni oraz analizować obserwowaną sytuację.

Rys.2 Zakres fali widzialnych

Jednak nie wszystkie organizmy widzą tak samo, natura dostosowała sposób widzenia do potrzeb poszczególnych organizmów. Węże posiadają możliwość widzenia fal podczerwonych, za pomocą jamek termicznych, dzięki którym wąż wykrywa nawet minimalne zmiany temperatury.
Zmiany te wywołane są przez stałocieplne zwierzęta (myszy, ptaki), a także te zmiennocieplne (jaszczurki, żaby) ponieważ temperatura ich ciała jest nieco wyższa od temperatury otoczenia. Jamki skierowane są tak, aby wąż mógł określić odległość jak i wielkość swojej ofiary nawet w warunkach ograniczonej widoczności lub ciemną nocą. Organy te wykrywają różnice rzędu 0.001°C.

Rys. 3 Różnice ciepła na ciele ptaka

Teraz już możemy zrozumieć zasadę działania kamery termowizyjnej, która naśladuje i łączy pracę oka i jamek termicznych węży. Promieniowanie cieplne emitowane jest przez istoty żywe, zbiorowisko kropel cieczy, powierzchnię ciała stałego w obserwowanej przestrzeni czyli przez każdy obiekt, którego temperatura przekracza zero absolutne(-273, 15°C).

To promieniowanie przechodzi przez soczewkę i skupia się na detektorze. Współczesne detektory budowane są jako matryce pojedynczych detektorów, zwanych pikselami. Każdy z poszczególnych detektorów przetwarza padające na niego promieniowanie na sygnał elektryczny, który zmienia się zależnie od intensywności promieniowania podczerwonego. Sygnał ten jest przekształcany do postaci cyfrowej i wtedy już widzimy go na wyświetlaczu kamery (zdjęcie termowizyjne, termogram).

Kamera termowizyjna może być wykorzystana przez człowieka do różnych celów. Dzięki niej możemy zidentyfikować wady izolacji termicznej budynków,
uzyskać wiele informacji na temat wykonania prac budowlanych i jakości użytych materiałów oraz strat ciepła w naszych domach. Pozwala na łatwą lokalizacja rur
z ciepłą wodą oraz wycieków i nieszczelności, miejsc pęknięć sieci grzewczej i wodociągowej. Kamera termowizyjna czyni nas tak przebiegłym i skutecznym w oszczędzaniuenergii cieplnej jak przebiegły i sprytny potrafi być wąż w złapaniu i pochłanianiu „ciepła” ;)

Rys.4 Różne temperatury na elewacji budynku pozwalają na wykrycie wad.

Patrycja Surówka

Źródła:
Rys.1 pobrane z kck.wikidot.com
Rys2.-Rys.4 własne materiały

Strażacy polegają na niezawodnej technologii do wykonywania wymagających zadań: znalezienie osoby w pomieszczeniu wypełnionym  gęstym dymem i poruszanie się w trudnym otoczeniu...

Na szczęście kamery termowizyjne wspierają strażaków w trudnych akcjach i dzięki wykorzystaniu ciepła emitowanego przez otoczenie, pozwalają widzieć przez dym, zlokalizować przedmioty oraz pokazać gorące punkty.
Jednak w przypadkach, gdy temperatury otoczenia wykazują mały kontrast, uzyskanie dobrego obrazu termalnego jest trudne i czasochłonne. W takim przypadku z pomocą przychodzi najnowsza technologia firmy FLIR – FSX ™, czyli innowacyjne ulepszenie obrazu.

Nową technologię FSX ™ posiadają najnowsze modele kamer FLIR dedykowane Strażom Pożarnym – kamera FLIR K55 oraz kameraFLIR K45. Dzięki innowacyjnemu ulepszeniu obrazu strażacy mogą zobaczyć obraz w bardzo wyrazistych szczegółach.

Co to jest FSX™?

Kamery termowizyjne FLIR pokazują przejrzysty obraz nawet w najciemniejszym i bardzo zadymionym otoczeniu. Czasem jednak bardzo trudnym wyzwaniem dla kamery może być wykrycie celu nawet, jeśli teoretycznie znajduje się on w zasięgu kamery. Z kolei dla ratownika może być dużym wyzwaniem rozpoznanie, co dokładnie znajduje się na obrazie kamery. To znacząco wpływa na czas reakcji i wykrycia istotnych zdarzeń podczas akcji, lub co gorsze, niezauważenia. Dlatego FLIR Systems opracował potężny algorytm, który pomaga strażakom rozwiązać problem znalezienia obszarów o niskim kontraście w wysoce dynamicznym otoczeniu.

FSX™ to zaawansowany algorytm nieliniowej obróbki obrazu, który zachowuje szczegóły w szerokim zakresie dynamiki obrazów. FSX ™ potrafi wydobyć z oryginalnego obrazu szczegóły takie jak krawędzie i rogi. Dane te są łączone z oryginalnym obrazem, aby stworzyć zdjęcie z rozbudowanymi szczegółami. W rzeczywistości, szczegółowy obraz pasuje do całkowitego zakresu dynamiki obrazu oryginalnego, co jest szczególnie ważne dla użytkownika, nawet w tak ekstremalnych temperaturach, które są typowe dla pracy strażaka

Krótszy czas wykrycia

Strażacy muszą szybko wykrywać cele, bez dokonywania ręcznych korekt obrazu. To wszystko jest możliwe z funkcją FSX ™.

FSX™ zapewnia wyraźny, ostry obraz w każdym możliwym miejscu pożaru uwzględniając najmniejsze różnice temperatur. Mały, gorący obiekt na zimnym tle będzie miał tak samo wyraziste szczegóły co na tle o podobnej skali temperatur. Dzięki FSX ™ ratownicy są w stanie w łatwiejszy sposób wykryć obiekty w otoczeniu ognia. W przeciwieństwie do innych rozwiązań tego typu, FSX ™ wyjątkowo dostosowuje się do zmieniających się warunków otoczenia. Oznacza to, że operator kamery będzie w stanie w pełni skupić się w każdych warunkach na obrazie, a nie na kontroli pracy kamery.

Kamery termowizyjne do zastosowań przeciwpożarowych

Wejście do płonącego budynku lub zbliżanie się do przemysłowego pożaru jest niebezpieczną pracą. Strażacy muszą w dużym stopniu polegać na swoim zespole i narzędziach. Kamery termowizyjne są wyjątkowymi przyrządami, które pomagają strażakom chronić zarówno życie innych, jak i własne .Kamery termowizyjne widzą przez dym, dając strażakom lepsze rozeznanie w sytuacji, zarówno ze względu na swoje położenie w budynku, jak i w stosunku do członków zespołu. Pomagają również w znalezieniu ludzi uwięzionych w pożarze. Kamery termowizyjne są także używane do poznania otoczenia, w czasie pożarowej akcji szukająco-ratującej. Ponieważ mierzą i wizualnie przedstawiają temperatury z odległości, co również jest pomocne strażakom do każdego rodzaju wtargnięć, skoków i uników.

FSX ™ - innowacyjne ulepszenie obrazu

Każda kamera termowizyjna jest wsparciem dla strażaka podczas akcji. Kamera termowizyjna, która jest wyposażona w FSX ™ będzie pokazywała bardzo ostry i wyraźny obraz termiczny w najdrobniejszych szczegółach, dzięki czemu strażak będzie mógł podjąć właściwą decyzję wtedy, gdy liczą się sekundy.