Solarkraftwerke Luftthermografie
Fehlererkennung
Solarkraftwerke Luft-Thermografie, Luftdrohnen werden zur Fehlererkennung und -lokalisierung in PV-Anlagen eingesetzt. Drohnen helfen zwar bei der Skalierung, Automatisierung und Beschleunigung der Erkennung von fehlerhaften Bereichen innerhalb eines großen Kraftwerksstandortes, doch ist zu beachten, dass diese Techniken möglicherweise nicht über die nötige Auflösung verfügen, um subtile Komponentenartefakte zu erkennen oder bestimmte Fehlerarten zu identifizieren. Diese Art der Inspektion durch Drohnen wird als vereinfachtes Inspektionsverfahren des gesamten PV-Generators eingestuft, um Module von PV-Teilgeneratoren mit auffälligen Problemen zu finden.
Wird die Bildgebung mit einem schnellen Träger durchgeführt, sollte die Bewegungsgeschwindigkeit der Kamera immer entsprechend der Zeitkonstante des IR-Detektors der Kamera gewählt werden, um Verschmierungseffekte zu vermeiden. Bei der Verwendung für PV-Module und -Systeme können herkömmliche IR-Kamera-Bolometerdetektoren bei einer Bewegungsgeschwindigkeit von 3 m/s erscheinen.
Bei großflächiger Bildgebung, z. B. beim Einsatz von Drohnen, ist die Strahlungs- und Systemstabilität zu berücksichtigen, insbesondere wenn die Bilder zusammengefügt und nicht einzeln auf die Systemleistung (momentaner DC-Array-Strom) abgebildet werden.
Stellen Sie sicher, dass die Anforderungen an die geometrische Auflösung erfüllt sind, insbesondere wenn der Abstand zwischen der IR-Kamera und dem PV-Modul groß ist. Wenn die Anforderungen nicht erfüllt sind, kann es zu einer Abweichung im Verfahren kommen.
Führen Sie die vereinfachte Prüfung am gesamten PV-Generator durch, um PV-Module oder -Generatoren mit sichtbaren Problemen zu finden. An diesen PV-Modulen wird dann eine detaillierte Inspektion durchgeführt. Diese partielle und detaillierte Inspektion kann im Vertrag mit Schwellenwerten vereinbart werden, um zu entscheiden, welche Art von Fall im vereinfachten Verfahren die in diesem Dokument beschriebene detaillierte Vorgehensweise rechtfertigt.
Emissionsvermögen
Die Fähigkeit der Oberfläche eines Materials, Energie durch Strahlung proportional zu emittieren.
Es liegt in der Verantwortung des qualifizierten Thermographen, den Emissionsgrad der zu untersuchenden Oberfläche abzuschätzen, insbesondere im Falle einer detaillierten Prüfung. Der Emissionsgrad einer Oberfläche hängt von vielen Faktoren ab. Die meisten von ihnen sind für die vorliegende Aufgabe weniger relevant, wie z. B. der gesamte Spektralbereich der (LW)-IR-Kamera, die Oberflächen- und Umgebungstemperatur, die Oberflächengeometrie usw.
Zur Vereinfachung werden die wichtigsten Abhängigkeiten und einige gängige Werte für gängige Oberflächen- und Umgebungstemperaturen, nicht-perforierte Oberflächen und (LW)-IR-Kameradurchgänge angegeben. Es ist zu beachten, dass die weniger verbreiteten MWR-IR-Kameras erheblich abweichen.
Software zur Auswertung
Mit der Software in der Auswertung ist es möglich, die von der IR-Kamera gemessenen Strahlungsintensitätswerte in absolute Temperaturwerte zu übertragen. Die Berechnungen können direkt mit der IR-Kamera-Software durchgeführt werden, die die Temperatureffekte auf dem Bildschirm und in der gespeicherten Datei aktualisiert.
Bei der Interpretation der Temperaturwerte ist Vorsicht geboten, da es sich möglicherweise nicht um absolute Temperaturen handelt, wenn nicht die richtigen Parameter eingestellt wurden. Um Temperaturwerte zu erhalten, müssen bestimmte Parameter eingestellt werden, insbesondere
- Emission,
- Reflektierte Wärme,
- Temperaturniveau und -bereich,
- Verschiedene Messwerkzeuge für Temperaturdaten unter Angabe von Minimal-, Maximal- und arithmetischen Proportionalwerten (z.B. Punktmessung, Polygone)
Bewertung
Die folgenden Messungen und Beobachtungen sind für die Bewertung oder Überprüfung wichtig:
- Höchsttemperaturen,
- Temperaturunterschiede,
- Temperaturprofile,
- Wolken, Wolkenbewegung, Bewölkung,
- Windgeschwindigkeit und -richtung,
- Mechanische Beanspruchung, Verschmutzung vor der Installation, Logdatei, Sichtprüfung
- Strahlung und DC-Last des Systems,
Die Ergebnisse und Empfehlungen früherer Inspektionen sollten ebenfalls berücksichtigt werden.
Genaue Temperaturen können bei einer vereinfachten thermografischen Inspektion einer PV-Anlage nicht bestimmt werden. Es handelt sich um Bewertungen spezifischer thermografischer Modelle. Zur Beurteilung der absoluten Temperaturen und Temperaturunterschiede sollte eine detaillierte Inspektion mit entsprechend qualifiziertem Personal durchgeführt werden.
Auswertung von IR-Bildern
Anomalien werden anhand eines bekannten thermischen Modells klassifiziert und bewertet. Die Messung von absoluten und relativen Temperaturwerten ist nicht notwendig, kann aber als Plausibilitätskontrolle die thermischen Modelle ergänzen.
Ein Algorithmus sollte verwendet werden, um die höchste Temperatur in den Bildern zu bestimmen. Dies kann mit verschiedenen Werkzeugen in der Kamera und in der Bildverarbeitungssoftware erfolgen, z. B. „Freihandpunkt“ oder „maximaler Punkt in einem Bereich“.
Zur Berechnung der Durchschnittstemperatur von Bereichen mit der Kamera- und Bildverarbeitungssoftware verwenden Sie verschiedene Werkzeuge wie rechteckige, kreisförmige oder polygonale Bereiche.
Unter Berücksichtigung der Messunsicherheit können Punktanomalien und Durchschnittswerte von ausgedehnten Bereichen gemessen werden.
Absolute Temperaturen in PV-Generatoren variieren aufgrund von Unterschieden in der PV-Anlage, der Zeit vor Ort, der Windposition und der Konvektion.
Sie können unseren Artikel lesen, um viel detailliertere Informationen über die thermischen Anomalien zu erhalten, die von MapperX, Software, erkannt werden.
