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".

Niekiedy inwazyjne metody badawcze mogą być konieczne w celu określenia źródła i zakresu problemu wilgoci w budynkach, istnieje wiele narzędzi pomocnych w pierwszej diagnozie. Wilgotnościomierze, higrometry, pirometry i rejestratory wilgoci mają swoją rolę do odegrania.

Dla ekspertów takich jak Brick Tie Ochrony w Yorkshire (Wielka Brytania), są to niezwykle istotne narzędzia pracy. Firma wykonuje również własną analizę soli i wagowe badania laboratoryjne na próbkach murowych. Więc dlaczego z tych wszystkich dostępnych opcji nie wybrać kamery termowizyjnej i dodać jej do swojego „arsenału”?

Odpowiedzią jest możliwość natychmiastowego zobaczenia „dużego zdjęcia'' a na nim ukrytych cech i usterek, które mają wpływ na wilgotny problem; mogą one być łatwo widoczne na obrazie termicznym poprzez różnice w przenikaniu ciepła i izolacyjności cieplnej. Brick Tie Preservation’s MD, Bryan Hindle, porównuje swoją kamerę termowizyjną do ponadczasowej maszyny, która może pomóc zobaczyć historię budynku.

Bryan Hindle interesował się termowizją przez jakiś czas po czym został zwerbowany przez opinie innych specjalistów z branży i zdecydował się zapisać na kurs termowizji w Thermographic Consultancy Limited (TCL) w Swindon (miasto w Wielkiej Brytanii ), aby dowiedzieć się więcej o tej technologii.

"Chociaż termografia budynków nie jest fizyką jądrową, wymaga dogłębnego zrozumienia jak działa i co może wywierać wpływ na sprzęt i wyniki" Bryan Hindle wyjaśnionia. "Myślę, że 1 poziom kwalifikacji w tej dziedzinie jest idealny dla każdego, kto rozpoczyna pracę z termografią, i nie rozważam mojej pracy bez wykorzystania podczerwieni”.

Rys. 1 Narzędzie dla wszystkich pór roku FLIR T420bx jest wystarczająco czułe, by "zobaczyć" ciepłe obszary nawet w lecie, i wskazać gdzie występują braki w izolacji, pozwalające promieniować ciepłu w przestrzeni dachowej do pułapów sypialni.

Następnym krokiem było podjęcie decyzji, która kamera termowizyjna będzie najbardziej odpowiednia. Bryan zdawał sobie sprawę, że model klasy podstawowej mógłby być fałszywie ekonomiczny dla jego działalności. Chociaż są one dobrym wyborem dla podstawowej diagnostyki nie posiadają potrzebnej wydajności i funkcjonalności do zobaczenia złożonych problemów, o których świadczą nawet drobne różnice temperatur.

Z pomocą wskazówek ekspertów z Stuart Holland TCL, Bryan Hindle, na III poziomie kursu termografii, ostatecznie wybrał FLIR T420bx z dodatkowym szerokokątnym obiektywem,ponieważ większość pracy firmy jest wykonywana w pomieszczeniach.

Rys. 2 Nawet przy krótkich dystansach w pomieszczeniach, obiektyw 45 ° zapewnia pełny obraz, w którym obszary problemowe, są jasno określone.

"FLIR oferuje, wysokiej jakości produkty i ma dobre połączenie z kadrą specjalistów  prowadzących szkolenia. Cenię to, że producent jest odpowiedzialny i proaktywny " potwierdza Bryan Hindle "Patrzyłem na inne marki, ale FLIR T420bx stanowi idealne połączenie funkcjonalności, czułości i rozdzielczości.

"Dobra czułość jest szczególnie ważnym kryterium, jako że nie mogę liczyć na wysokie różnice temperatur, muszę radzić sobie z takimi warunkami na jakie natrafiam. Przygotowanie jest niewielkie, jeśli na przykład drzwi i okna w budynku są otwarte po przyjeździe, to wyniki dokonywanego pomiaru będą znacznie mniej niż idealne. "

Minimalizacja badań niszczących

Chociaż termowizyjna nie ma możliwości bezpośredniego diagnozowania stanów takich jak podciąganie wilgoci, pomaga poprawić osądy związane z tym problemem. Bryan Hindle mówi, że to wzmacnia możliwość lepszego diagnozowania i rozpoznania problemu.

Jest to ważne, ponieważ wiele problemów z wilgocią jest uzależnionych od prac przeprowadzonych w przeszłości, które są często ukryte za gipsem lub innym wykończeniu, a właściciel budynku lub najemca, może być całkowicie nieświadomy tego zjawiska.

"Termowizyjna pozwala mi podjąć świadomą decyzję o tym, czy czasochłonne i niszczące badanie jest konieczne. Jestem w stanie uzyskać informacje na miejscu i zwykle z natychmiastowymi wynikami " dodał Bryan.

"Dzięki technologii byłem niedawno w stanie pokazać inspektorowi, że dom nie wymaga pełnego przebiegu korekty wilgoci i zbyt dużego nakładu pracy, ponieważ problem był związany jedynie z kondensacją." W tym konkretnym przypadku, Bryan Hindle wykorzystał swoją kamerę FLIR T420bx w połączeniu z miernikiem wilgotności FLIR MR77.

Rys. 3 Wady w izolacji muru szczelinowego, określone za pomocą FLIR T420bx posłużą do dalszych badań za pomocą boroskopu, bez konieczności wiercenia wielu otworów.

Rys. 4 Badanie za pomocą miernika MR77

Rys. 5 Zastosowanie FLIR T420bx. W połączeniu z miernikiem wilgotności FLIR MR77 dzięki MeterLink ułatwia dochodzenie w sprawach wilgoci. Obszary na poziomie i poniżej punktu rosy (130ºC) są automatycznie podświetlone na niebiesko, jednoznacznie identyfikując obszary, w których skraplanie ma miejsce w czasie rzeczywistym. Oprogramowanie FLIR może być wykorzystywane do modelowania zmiany na podstawie oczekiwanych zmian po ogrzewaniu, izolacji oraz interwencji wentylacyjnych.

Oba urządzenia są wyposażone w MeterLink, funkcję, która umożliwia umieszczenie wyników pomiarów z miernika wilgotności w towarzyszącym obrazie termicznym. Bryan Hindle kontynuował : "Jestem w stanie dać moim klientom obraz z widoczną temperaturą punktu rosy i wilgotnością względną nałożoną na kolory izotermy badanej posiadłości, aby mogli zobaczyć wyniki i odczyty z miernika wilgotności. Jest to bezcenne narzędzie komunikacji, prawdę mówiąc, nie uwzględniam możliwości zakupu kamery bez tej funkcji. Nienawidzę oszukiwania klientów, a raporty w łatwy sposób pozwalają odczytać otrzymany obraz w podczerwieni oraz jasno wyjaśnić co się dzieje.

Budowanie wiedzy

Równie ważne jest wsparcie w diagnostyce spółki Brick Tie Preservation’s FLIR, także T420bx przyczynia się do budowania naukowej wiedzy. Na przykład, niedawno kamerę T420bx wykorzystano w celu zapewnienia lepszego zrozumienia, jak sole mogą wpływać na właściwości termiczne muru, a także jak nasycone powietrze, często w okresie zimowym, wpływa na podciąganie wilgoci. Dla tego konkretnego projektu Bryan Hindle używał opatentowanej technologii obrazowania Systemu FLIR: MSX®, aby pomóc w wizualizacji efektów termicznych. MSX przechwytuje wizualne dane z wbudowanego aparatu cyfrowego i radiometrycznych danych z kamery termowizyjnej. Wewnętrzne oprogramowanie analizuje obraz i nakłada kluczowe elementy z obrazu wizualnego jako wysoki kontrast - "szkieletu" na obraz cieplny.

Rys. 6 Funkcja MSX, funkcja umożliwia uzyskanie niezwykle bogatych w detale obrazów termicznych. Funkcja zapewnia lepsze tekstury w obrazie termicznym dzięki czemu można przeprowadzić szczegółowe analizy z wykonanych obrazów w podczerwieni, jak i wyciągnąć wnioski w ułamku sekundy

Droga krawędziowa, zbrojenie i połączenie ścieżki / ściany są jasne w obrazie dzięki MSX. Używam również FLIR System jako doskonałego narzędzia do zaznaczenia niektórych linii pomiarowych, aby podkreślić gradienty temperatury i zaznaczyć maksymalne i minimalne temperatury widoczne na każdym obrazie " wyjaśnia Bryan Hindle

Szerokie zastosowanie

Wyróżniającą korzyścią termowizji dla Brick Tie Preservation jest zdolność do ujawnienia braków lub mokrej izolacji i obszarów zagrożonych kondensacją pary wodnej; a także do lokalizowania mostków, takich jak ubytki. W tradycyjnych budynków również pomaga firmie znaleźć ukryte ramy z drewna i człony, zamurowane otwory i wycieki. Rzeczywiście elastyczność aparatu niedawno umożliwił Bryan Hindle znaleźć przeciek w instalacji centralnego ogrzewania, obejmujący około 100 metrów rur pod wylewkami parteru.

                         
Rys. 7 Mostki cieplne związane z wadami izolacji, konstrukcji czy wykonania widoczne na obrazie termicznym, możliwość zaznaczenia obszarów o najwyższej i najniższej temperaturze, zaznaczenie interesujących obszarów  oraz pełen wachlarz innych funkcji zapewnia oprogramowanie FLIR 
Rys. 8 Zrzut ekranu MR77 - obszary na poziomie i poniżej punktu rosy (130ºC) są automatycznie podświetlone na niebiesko, co pozwala zlokalizować miejsca, gdzie następuje skraplanie pary wodnej

"Udało mi się znaleźć anomalię w ciągu kilku minut wraz z moją kamerą termowizyjną. Gdy ogrzewanie zostało ponownie włączone, wraz z klientem patrzyłem, jak ciepła łata rosła, a następnie chłodziła się, gdy nowa zimna woda przepłukiwała się " Bryan Hindle dodał. "Wszystko to zostało wykryte bez naruszenia stanu mebli, dywanu lub podkładu. Klient był zachwycony, że naprawa może być lokalizowane bez potrzeby rozbierania wielu wykończeń i jastrychu. "

Stwierdził on: "Pracowałem bez termowizji wiele lat, ale teraz nie miałbym życia bez niej."

FLIR CM78 Miernik z termometrem na podczerwień

Przemysłowy miernik cęgowy do 1000A (pomiar RMS), nadaje się dla elektryków i specjalistów, którzy potrzebują bezpiecznego oraz niezawodnego narzędzia.

• Wbudowany zintegrowany termometr daje możliwość szybkich bezstykowych pomiarów temperatury paneli elektrycznych, przewodów, a także silników.

• Wydajna lampa bardzo pomaga w pomiarach, ale jej światło jest na tyle jasne, że może służyć jako podstawowe źródło światła do pracy.

• Opcja FLIR Tools Mobile łączy FLIR CM78 poprzez Bluetooth z kompatybilnym tabletem, bądź smartfonem.*

• Technologia METERLiNK® łączy bezprzewodowo pomiary elektryczne z obrazami w podczerwieni z kamer termowizyjnych obsługujących technologię FLIR.