FLIR & iBros technic bezpośredni dystrybutor urządzeń omiarowych - kamery termowizyjne FLIR Systems w Polsce

Zastosowanie kamer termowizyjnych w badaniach paneli słonecznych ma wiele zalet. Nieprawidłowości mogą być wyraźnie widoczne na ostrym obrazie termicznym oraz - w przeciwieństwie do większości innych metod - kamery termiczne mogą być używane do skanowania zainstalowanych paneli słonecznych, w czasie normalnej pracy. Wreszcie, kamery termowizyjne pozwalają skanować duże powierzchnie w krótkim czasie.

W dziedzinie badań i rozwoju kamery termowizyjne są narzędziem do oceny ogniw słonecznych i paneli. Dla tych skomplikowanych pomiarów, kamery o wysokiej wydajności, zwykle z chłodzonymi detektorami stosuje się w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych.

Jednakże stosowanie kamer termowizyjnych do paneli słonecznych nie jest ograniczone tylko w dziedzinie badań. Kamery termowizyjne są obecnie coraz częściej używane do kontroli jakości paneli słonecznych przed instalacją oraz do badań kontrolnych i konserwacyjnych po zamontowaniu panelu. Kamery te są przenośne, lekkie i pozwalają na bardzo elastyczne wykorzystanie w terenie.

Za pomocą kamery termowizyjnej potencjalne obszary problemowe mogą być wykryte i naprawione przed wystąpieniem rzeczywistych problemów i awarii. Ale nie każda kamera termowizyjna jest przeznaczona do kontroli ogniw słonecznych. Są pewne zasady i wytyczne, które muszą być przestrzegane w celu przeprowadzenia skutecznych kontroli i wyciągnięcia właściwych wniosków. Przykłady w tym artykule są oparte na modułach fotowoltaicznych z krystalicznych ogniw słonecznych; jednak zasady i wytyczne mają również zastosowanie do kontroli termograficznych modułów cienkowarstwowych.

Procedury kontroli paneli słonecznych z kamer termowizyjnych
Podczas procesu rozwoju i produkcji komórki słoneczne są uruchamiane elektrycznie lub z wykorzystaniem lampy błyskowej. Gwarantuje to, że istnieje wystarczający kontrast termiczny do dokładnych pomiarów termowizyjnych. Metoda ta nie może być stosowana przy badaniu paneli słonecznych w tej dziedzinie, jednak operator musi upewnić się, że nie ma wystarczającej ilości energii dostarczonej przez Słońce.

Aby osiągnać wystarczający kontrast termiczny podczas sprawdzania ogniw słonecznych, potrzebne jest natężenie promieniowania słonecznego 500 W / m2 lub więcej. Dla maksymalnego efektu wskazane jest natężenie promieniowania słonecznego 700W / m2. Natężenie promieniowania słonecznego opisuje incydent chwilowej mocy na powierzchni w jednostkach kW / m2, która może być mierzona poprzez piranometr (globalne promieniowanie słoneczne)lub pyrheliometr (bezpośrednie promieniowanie słoneczne). To w dużym stopniu zależy od położenia i lokalnych warunków pogodowych. Niskie temperatury na zewnątrz mogą również zwiększyć kontrast termiczny.

Jaki typ aparatu jest potrzebny?
Przenośne kamery termowizyjne do predykcyjnych przeglądów serwisowych zazwyczaj mają niechłodzony detektor mikrobolometryczny w zakresie 8-14 mikrometrów. Jednak szkło nie jest przezroczyste w tym obszarze. Gdy ogniwa słoneczne są kontrolowane od przodu, kamera termowizyjna widzi dystrybucję ciepła na powierzchni szkła, ale tylko pośrednio dystrybucję ciepła w komórkach bazowych. Dlatego różnice temperatur, które mogą być mierzone i obserwowane na powierzchni panelu słonecznego są małe. Aby te różnice były widoczne, kamera termowizyjna wykorzystywana do tych kontroli potrzebuje czułości termicznej ≤0.08K. Do wyraźnej wizualizacji małych różnic temperatury w obrazie termicznym, aparat powinien mieć możliwość ręcznej regulacji poziomu i rozpiętości.

Moduły fotowoltaiczne są zwykle montowane na bardzo refleksyjnej konstrukcji aluminiowej, która przedstawia się jako zimny obszar na obrazie termicznym, ponieważ odbija promieniowanie cieplne emitowane przez niebo. W praktyce oznacza to, że kamera termowizyjna rejestruje temperaturę ramową znacznie poniżej 0 ° C. Ponieważ wyrównanie histogramu obrazowania kamery termicznej automatycznie dostosowuje się do maksymalnych i minimalnych temperatur, wiele małych anomalii termicznych nie będzie od razu widoczne. Aby osiągnąć wysoki kontrast obrazu termicznego będzie potrzebna ciągła ręczna korekcja poziomu i zakresu.

 Tzw. DDE (Digital Detail Enhancement) zapewnia funcjonalne rozwiązanie.DDE automatycznie optymalizuje kontrast obrazu w scenach z wysokim zakresem dynamiki, a obraz termiczny nie musi być regulowany ręcznie. Kamera termowizyjna z funkcją DDE idealnie nadaje się do szybkich i dokładnych kontroli paneli słonecznych.

Zdjęcie termowizyjne bez DDE (od lewej) i z DDE (od prawej)

Przydatne funkcje

Kolejną przydatną funkcją dla kamery termowizyjnej jest tagowanie zdjęć termalnych z danych GPS. Pozwala to na łatwe zlokalizowanie wadliwych modułów w dużych obszarach, np. w gospodarstwach słonecznych, a także odnoszenie obrazów termicznych do urządzeń, np. w raportach.

Kamera termowizyjna powinna mieć wbudowany aparat cyfrowy, który wiąże się z obrazem cyfrowym (cyfrowe zdjęcia) umożliwiając zapisywanie z powiązanego obrazu termicznego. Jest to tzw. tryb fuzji pozwalający na nakładanie obrazów cieplnych i wizualnych, które mogą być również użyteczne. Przy tworzeniu raportów mogą okazać się przydatne komentarze głosowe oraz tekstowe, które mogą być zapisywane w kamerze razem z obrazem termicznym. 

Ustawienie aparatu: odbicia i emisyjność
Mimo, że szkło ma emisyjność 0.85-0.90 w zakresie 8-14 mikrometrów, pomiary termiczne na powierzchni szkła nie są łatwe do zrobienia. Odbicia szklane są lustrzane, co oznacza, że otaczające przedmioty o różnych temperaturach mogą być wyraźnie widoczne w obrazie termicznym. W najgorszym przypadku powoduje to błędną interpretację (fałszywe "gorące punkty") oraz błędy pomiarowe.

Aby uniknąć odbicia kamery termowizyjnej i operatora w szkle, instrument nie powinien być ustawiony prostopadle do sprawdzanego modułu. Jednak emisyjność jest najwyższa, gdy kamera ustawiona jest prostopadłe, a zmniejsza się wraz ze wzrostem kąta. Dobrym rozwiązaniem jest kąt patrzenia 5-60 °.

Kąt zależny od emisyjności szkła

Obserwacje długodystansowe
Nie zawsze łatwe jest osiągnięcie odpowiedniego kąta widzenia podczas pomiaru set-up. Korzystanie ze statywu może stanowić rozwiązanie tego problemu w większości przypadków. W trudniejszych warunkach może być konieczne skorzystanie z mobilnych platform roboczych, a nawet latanie helikopterem nad panelami słonecznymi. W tych przypadkach, większa odległość od celu może być korzystna, ponieważ większa powierzchnia może być postrzegana w jednym przejściu.

W celu zapewnienia wysokiej jakości obrazu termicznego do badań na dłuższych dystansach, powinna być stosowana kamera termowizyjna o rozdzielczości obrazu co najmniej 320 × 240 pikseli, a najlepiej 640 × 480 piksel.

Kamera powinna mieć również wymienny obiektyw, dzięki czemu operator może przejść do teleobiektywu podczas obserwacji na dużą odległość, taką jak z helikoptera. Wskazane jest jednak, aby korzystać tylko z teleobiektywów kamer termowizyjnych, które mają wysoką rozdzielczość obrazu. Niska rozdzielczość kamery termowizyjnej w pomiarach z dużej odległości przy użyciu teleobiektywu nie będzie w stanie odebrać małych szczegółów, które wskazują błędy cieplne paneli słonecznych. Aby nie wyciągnąć fałszywych wniosków należy trzymać kamerę termowizyjną pod odpowiednim kątem podczas inspekcji paneli słonecznych.

Patrząc na to z innej perspektywy

W większości przypadków, zainstalowane moduły fotowoltaiczne mogą być kontrolowane za pomocą kamery termowizyjnej z tylnej części modułu. Metoda ta minimalizuje przeszkadzające odbicia od słońca i chmur. Ponadto, temperatury uzyskane z tyłu mogą być większe, a pomiar jest wykonywany bezpośrednio, a nie przez powierzchnię szkła.

Warunki otoczenia i pomiarów
Podejmując inspekcje termograficzne, niebo powinno być jasne, ponieważ chmury zmniejszają natężenie promieniowania słonecznego, a także powodują zakłócenia przez odbicia. Informacyjne obrazy mogą być jednak uzyskane nawet przy zachmurzonym niebie, pod warunkiem, że używana kamera termowizyjna jest wystarczająco czuła. Pożądane są spokojne warunki, ponieważ każdy strumień powietrza na powierzchni modułu słonecznego powoduje konwekcyjne chłodzenie, a tym samym zmniejsza się gradient temperatury. Niższe temperatury powietrza dają wyższy potencjał kontrastu cieplnego. Dobrym rozwiązaniem jest przeprowadzanie inspekcji termograficznych w godzinach porannych.

Innym sposobem, zwiększenia kontrastu termicznego jest odłączenie komórki od obciążenia, w celu uniemożliwienia przepływu prądu. Następnie, obciążenie jest podłączone, a komórki obserwuje się w fazie nagrzewania.

W normalnych okolicznościach system powinien być sprawdzany w naturalnych warunkach pracy, to znaczy pod obciążeniem. W zależności od typu komórki i rodzaju uszkodzenia lub awarii, pomiary mocy bez obciążenia lub warunków zwarciowych mogą dostarczyć dodatkowych informacji.

Pirwszy obraz termograficzny pokazuje duże obszary o podwyższonej temperaturze. Bez większej liczby informacji nie wiemy czy są to nieprawidłowości termiczne czy cień lub refleksje. Kolejny termogram ukazuje tył modułu solarnego, obraz wykonany kamerą FLIR P660. Wizualny obraz tej sytuacji jest pokazany na kolejnym zdjęciu.

Błędy pomiaru
Błędy pomiaru wynikają przede wszystkim ze złego ustawienia kamery oraz panujących warunków otoczenia i pomiarowych.

Typowe błędy pomiarowe są spowodowane:

• zbyt płytkim kątem widzenia

• zmianą natężenia promieniowania słonecznego w czasie (z powodu zmian na niebie)

• odbiciami (np, słońce, chmury, okoliczne budynki o większej wysokości, pomiary set-up)

• częściowym zacienieniem (np. z powodu otaczających budynków lub innych budowli).

Co można zobaczyć w obrazie termicznym
Jeśli części panelu słonecznego są cieplejsze niż w innych miejscach, ciepłe obszary pojawią się wyraźnie w obrazie termicznym. W zależności od kształtu i położenia tych obszarów gorące plamy mogą wskazywać na wiele różnych wad. Jeżeli cały moduł jest cieplejszy niż zwykle może to wskazywać na występujące problemy.

Zacienienia i pęknięcia w komórkach pojawiają się jako gorące plamy lub wielokątne plamy w obrazie termicznym. Wzrost temperatury z komórki lub części komórki wskazuje na uszkodzoną komórkę lub zacienienia. Obrazy termiczne uzyskane pod obciążeniem, bez obciążenia oraz w warunkach zwarcia powinny być porównywane. Porównanie obrazów termicznych przednich i tylnych powierzchni modułu może dać cenne informacje. Oczywiście, dla prawidłowej identyfikacji awarii, moduły wykazujące anomalie muszą być testowane elektrycznie i poddane oględzinom.

Wnioski
Kontrola termowizyjna systemów fotowoltaicznych pozwala szybko lokalizować ewentualne uszkodzenia na poziomie komórek i modułów, jak również wykrycie ewentualnych problemów wzajemnych połączeń elektrycznych. Kontrole są przeprowadzane w normalnych warunkach pracy i nie wymagają zamykania systemu.

Dla prawidłowych i informacyjnych obrazów termicznych, obowiązują określone zasady i procedury pomiarowe:

• powinna być stosowana kamera termowizyjna z odpowiednimi akcesoriami;

• wymagane jest natężenie promieniowania słonecznego (co najmniej 500 W / m2 ; preferowane powyżej 700 W / m2);

• kąt widzenia musi być w bezpiecznym przedziale ( 5 ° - 60 °);

• należy zapobiegać zacienieniom i odbiciom

Kamery termowizyjne są wykorzystywane przede wszystkim do zlokalizowania usterki. Klasyfikacja i ocena wykrytych nieprawidłowości wymaga dogłębnego zrozumienia techniki solarnej, znajomości systemu kontroli i dodatkowych pomiarów elektrycznych. Właściwa dokumentacja jest oczywiście koniecznością i powinna zawierać wszystkie warunki kontroli, dodatkowe pomiary i inne istotne informacje.

Kontrole z kamery termowizyjnej – począwszy od kontroli jakości w fazie instalacji, kolejne regularne kontrole - ułatwiają proste monitorowanie stanu systemu. Pomaga to w utrzymaniu funkcjonalności paneli słonecznych i przedłuża ich żywotność. Za pomocą kamer termowizyjnych do kontroli kolektorów słonecznych można zdecydowanie przyspieszyć zwrot z wykonanej inwestycji.

Tabela 1: Lista typowych błędów modułu (Źródło: ZAE Bayern eV "Überprüfung der qualität von Photovoltaik- Modulen Infrarot-Aufnahmen mittels" ["Badania jakości w modułów fotowoltaicznych przy użyciu obrazowania w podczerwieni"], 2007)

KONTROLE BUDYNKÓW I HVAC 

• KAMERY TERMOWIZYJNE FLIR
• SPRZĘT TESTOWO-POMIAROWY FLIR

FLIR Systems to światowy lider w branży kamer termowizyjnych. Produkujemy szeroką gamę kamer termowizyjnych, służących do wykrywania wad budowlanych. Ale oferta FLIR Systems to coś więcej niż kamery termowizyjne. Mamy też urządzenia dla inspektorów nadzoru budowlanego i audytorów energetycznych, administratorów obiektów, hydraulików i innych specjalistów z branży budowlanej. Dzięki naszym produktom mogą oni wykonywać pracę szybciej i dokładniej niż kiedykolwiek wcześniej.

KAMERY TERMOWIZYJNE FLIR

Nie ma dwóch takich samych budynków. Tak samo nie ma dwóch takich samych użytkowników. To, czy kamera spełni oczekiwania użytkownika, zależy od konkretnego zastosowania i doświadczenia z zakresu termowizji Można być początkującym użytkownikiem lub ekspertem IR – FLIR Systems ma dla każdego odpowiednią kamerę termowizyjną.

KOMPAKTOWE KAMERY TERMOWIZYJNE FLIR
PODCZERWIEŃ NA KAŻDYM KROKU

FLIR C2 to pierwsza na świecie kamera termowizyjna w rozmiarze kieszonkowym, wyposażona we wszystkie funkcje konieczne dla specjalistów i wykonawców
z branży budowlanej. Warto ją mieć zawsze przy sobie, aby w każdej chwili wykrywać ukryte rozkłady ciepła, które sygnalizują utratę energii, wady konstrukcyjne, problemy z HVAC itp.
  
    

FLIR TG130, TG165 I TG167
Kamery termowizyjne z pomiarem punktowym FLIR TG130, TG165 i TG167 umożliwiają stosowanie termowizji do wykrywania problemów cieplnych, których nie da się wykryć za pomocą standardowego pirometru. Pracuj szybciej i z większą pewnością, że nie przeoczyłeś czegoś istotnego.

 KAMERY TERMOWIZYJNE FLIR DLA EKSPERTÓW

FLIR SERIA T
Kamery serii T mają najwyższą rozdzielczość termowizyjną, ergonomiczny, uchylny układ optyczny oraz szybkie automatyczne ustawianie ostrości. Dzięki nim zapracowani technicy mogą łatwiej niż kiedyś uzyskać najlepsze obrazy nawet z najtrudniejszych do uchwycenia kątów Są to kamery termowizyjne wyposażone we wszystkie opcje, dzięki czemu wykonywanie codziennej pracy jest łatwiejsze i wydajniejsze niż kiedykolwiek. Najlepszy model z serii, T1K, generuje obrazy o rozdzielczości aż 1020 x 768 pikseli. Opcjonalne obiektywy i inne akcesoria pozwalają na modyfikację kamery termowizyjnej do zmieniających się potrzeb użytkownika.

TERMOWIZJA HD T1K
UCHYLNY UKŁAD OPTYCZNY W SERII T AUTOMATYCZNA ORIENTACJA W SERII T6xxbx
Szczegóły, specyfikacje, wideo i możliwości zastosowań są dostępne w witrynie www.flir.com/instruments
WIĘKSZA EFEKTYWNOŚ

SPRZĘT TESTOWO-POMIAROWY

FLIR DLA SPECJALISTY Z BRANŻY BUDOWLANEJ: WIĘCEJ NIŻ KAMERY TERMOWIZYJNE

Seria FLIR TGxx
Pirometry na podczerwień z pomiarem punktowym
Termometry na podczerwień z pomiarem punktowym FLIR TG54 i TG56 mierzą temperaturę powierzchni bezdotykowo.

Seria FLIR TG1xx Kamery termowizyjne z pomiarem w punkcie
Seria kamer termowizyjnych TG1xx z pomiarem w punkcie pozwala na wykrywanie problemów z temperaturą dzięki podczerwieni.

Seria FLIR DM Multimetry przemysłowe z pomiarem rzeczywistej wartości skutecznej (RMS)
Seria FLIR DM to światowej klasy multimetry cyfrowe, oferujące zaawansowane filtrowanie napędów z przetwornicami częstotliwości, aby badać nietypowe przebiego sinusoidalne i zaszumione sygnały.

Seria FLIR CM Mierniki cęgowe
Klasyczne i elastyczne mierniki cęgowe FLIR serii CM z funkcją Bluetooth ® są ergonomicznymi narzędziami, ułatwiającymi trudne pomiary torów prądowych.

FLIR MR77 Wilgotnościomierz
Nowy FLIR MR77 to wytrzymały, wielofunkcyjny wilgotnościomierz wyposażony w stykową powierzchnię pomiarową oraz sondę z bolcem, do pomiaru wilgotności do 0,75” pod powierzchnią wykonaną z różnych rodzajów drewna i materiałów budowlanych. Urządzenie zawiera też pirometr z celownikiem laserowym, wymienny czujnik temperatury/wilgotności oraz alarmy o wysokim/ niskim poziomie wilgoci i wilgotności.

FLIR MR176 i MR160 Wilgotnościomierz termowizyjny
Zastosowana w MR176 technologia pomiaru wspomaganego podczerwienią (Infrared Guided Measurement – IGM), której podstawę stanowi wbudowany czujnik termowizyjny Lepton®, precyzyjnie wskazuje potencjalne miejsca gromadzenia się wilgoci i pozwalając na dokłądniejsze badania i naprawy. Zintegrowany laser i celownik pomagają wskazać lokalizację znalezionego dzięki IGM problemu na badanej powierzchni.

FLIR VP52 bezdotykowy detektor napięcia z wbudowaną latarką Wytrzymały, wodoodporny, spełniający wymagania CAT IV, z sygnalizacją świetlną
FLIR VP52 to wytrzymały, spełniający wymagania CAT IV, bezdotykowy detektor napięcia, wyposażony w szereg różnych alarmów.

Wideoskop FLIR VS70 Wytrzymały, wodoodporny, spełniający wymagania CAT IV
FLIR VS70 to wytrzymały, wodo- i wstrząsoodporny wideoskop z zestawem intuicyjnych elementów sterowania, które pozwalają użytkownikowi manewrować sondą kamery w ciasnych przestrzeniach i uzyskiwać wyraźne i czytelne wideo i obrazy na dużym kolorowym wyświetlaczu LCD 5,7"

FLIR MR176 Obrazowy wilgotnościomierz z IGM Infrared Guided Measurement

Wyposażony w technologię Infrared Guided Measurement (IGM)* zasilany przez wbudowany termowizyjny czujnik FLIR Lepton, MR176 wizualnie kieruje do danego miejsca, które może ukrywać wilgoć, dla dalszych testów i badań. Użyj zintegrowanego lasera i kursora krzyżykowego aby pomóc sprecyzować lokalizację problemu powierzchni znalezionej z IGM.

*IGM – Kierowany Pomiar w Podczerwieni (Infrared Guided Measurement)- technologia używa termowizyjnej technologii przez wizualne kierowanie do potencjalnych problemów, pokazując, gdzie są cieplejsze i zimne obszary na powierzchni – precyzyjnie uświadamia, gdzie należy umieścić licznik, aby otrzymać dokładny i szybki pomiar.

  Pobierz broszurę FLIR Seria MR