Guasti e cause negli impianti fotovoltaici

Crepe o fratture nei pannelli fotovoltaici si verificano spesso a causa di condizioni meteorologiche estreme o impatti fisici. Tali guasti possono ridurre l’efficienza del pannello. La termografia aerea con droni esamina le temperature superficiali dei pannelli fotovoltaici e può evidenziare anomalie associate a crepe, ma non ne conferma da sola la presenza; sono necessarie verifiche complementari.

Gli inverter sono componenti importanti che convertono la corrente continua prodotta dai pannelli fotovoltaici in corrente alternata. I guasti dell’inverter sono solitamente causati da surriscaldamento o problemi elettrici.

Si ha ombreggiamento quando uno o più pannelli fotovoltaici si trovano in ombra. L’ombreggiamento riduce l’efficienza del pannello e quindi la produzione di energia. Rilevando le zone d’ombra con la termografia aerea è possibile ottimizzare la disposizione dei pannelli.

Un raffreddamento inadeguato dei pannelli può portare al surriscaldamento e quindi alla perdita di prestazioni. Esaminando la distribuzione della temperatura dei pannelli, la termografia aerea può evidenziare anomalie compatibili con problemi di raffreddamento. La causa deve essere verificata per adottare tempestivamente le misure necessarie.

La mancata pulizia regolare dei pannelli può portare all’accumulo di polvere, sporco ed escrementi di uccelli. Questi depositi ricoprono la superficie dei pannelli e ne riducono l’assorbimento efficiente della luce solare. La termografia aerea può rilevare pannelli sporchi o contaminati e indirizzarli alla pulizia.

La termografia aerea con drone aiuta a individuare anomalie associate a possibili malfunzionamenti negli impianti solari e a orientare gli interventi. MapperX analizza i dati termici acquisiti dall’alto con l’assistenza dell’intelligenza artificiale e la revisione umana. I risultati dipendono dalle condizioni di ispezione, dalla qualità dell’acquisizione e dalla validazione; le anomalie termiche da sole non confermano la causa del guasto. Gli interventi basati sui risultati validati possono contribuire a migliorare l’efficienza degli impianti, aumentare la produzione di energia e ridurre i costi di manutenzione.

• Guasti cella

Si verifica quando le celle del pannello si surriscaldano. Nelle immagini termiche appare come un punto in cui la temperatura è più alta rispetto al resto del pannello fotovoltaico.

• Guasti multicella

Anomalia che si verifica quando più di una cella del pannello si surriscalda. Nei dati termici si manifesta con più punti a temperatura più elevata rispetto al resto del pannello.

• Guasto del diodo

Il diodo di bypass fornisce un percorso alternativo alla corrente quando una sezione del pannello non contribuisce normalmente alla produzione. Un’anomalia termica associata a un possibile guasto del diodo può interessare circa 1/3 del pannello, a seconda della configurazione del modulo; il guasto deve essere confermato con verifiche elettriche.

• Guasto multidiodo

Quando più sottostringhe vengono bypassate o interessate da problemi dei diodi, più regioni del modulo possono presentare un’anomalia termica. L’area dipende dal circuito e dallo stato operativo, non da una frazione universale. Confermare la causa con verifiche appropriate.

• Anomalia da hot spot

L’hot spot è un punto a temperatura anormalmente elevata in una delle celle del pannello fotovoltaico. Può essere associato a una zona ad alta resistenza o ad altre condizioni che dissipano energia elettrica sotto forma di calore. La sola immagine termica non ne conferma la causa.

• Guasto della scatola di giunzione

La scatola di giunzione del modulo ospita collegamenti elettrici e spesso diodi di bypass, collegando il circuito ai cavi esterni. Un riscaldamento anomalo può richiedere il controllo di collegamenti o diodi secondo le procedure del produttore.

• Guasto del modulo

Un contrasto termico dell’intero modulo può essere associato a un diverso stato elettrico, a una disconnessione o a un problema del modulo. Non dimostra da solo un guasto totale. Verificare il circuito della stringa e i dati operativi.

• Problemi di ombreggiamento

Indica la riduzione della produzione di energia dovuta al riscaldamento causato dall’ombreggiamento di una determinata zona del pannello. L’ombra sul pannello è solitamente dovuta ad alberi, edifici o altri oggetti.

• Crepe e fessure

Si tratta di un’anomalia termica che può essere associata a crepe nelle celle o nel pannello solare, anche dovute alle condizioni ambientali. Queste crepe possono ridurre le prestazioni complessive del pannello, ma la loro presenza deve essere confermata con verifiche complementari.

• Contaminazione

Un’anomalia del riscaldamento causata da sporco, polvere o altri detriti accumulati sulla superficie del pannello solare.

• Ombreggiamento da vegetazione

I pannelli sono ombreggiati dalla vegetazione: l’ombra dovuta alla crescita delle piante vicino ai pannelli può creare riscaldamento localizzato nel pannello e ridurre la produzione.

• Delaminazione

La delaminazione è la separazione tra strati incollati del modulo. Può influire sulle prestazioni ottiche o sulla protezione dall’umidità. Non è sinonimo di difetto a film sottile né prova di incendio imminente. Far valutare estensione e possibili rischi elettrici da personale qualificato.

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A. Ispezione visiva: l’ispezione visiva regolare dei pannelli solari aiuta a individuare tempestivamente problemi visibili come fratture, crepe, contaminazione o ombreggiamento.

B. Prove elettriche: l’efficienza elettrica e le connessioni dei pannelli vengono verificate utilizzando multimetri e altri dispositivi di prova.

C. Monitoraggio meteorologico: l’efficienza dei pannelli solari può essere influenzata dalle condizioni meteorologiche. Il monitoraggio meteorologico consente di seguire le prestazioni dei pannelli nelle giornate di sole.

A. Vetro o celle danneggiati: sigillare una crepa non costituisce una riparazione verificata del modulo. Personale qualificato deve valutare sicurezza e prestazioni, seguire la procedura del produttore e sostituire il modulo quando necessario. Conservare le evidenze per un’eventuale richiesta in garanzia.

B. Risoluzione dei problemi di ombreggiamento: i problemi di ombreggiamento possono essere risolti rivedendo l’installazione dei pannelli e rimuovendo le ostruzioni.

C. Cali di potenza ed efficienza: i cali di potenza e di efficienza possono essere ridotti mediante pulizia, manutenzione e aggiornamento dei pannelli.

D. Collegamenti elettrici: personale qualificato deve effettuare controlli e interventi secondo le procedure di messa in sicurezza del sito e le istruzioni del produttore. Non scollegare connettori DC sotto carico né riserrare indiscriminatamente i terminali.

E. Infiltrazioni di umidità: individuare il componente, la guarnizione o la struttura danneggiati. Applicare un sigillante non dimostra che isolamento elettrico e affidabilità siano ripristinati. Seguire i requisiti del produttore per valutazione e sostituzione.

Definire gli intervalli di ispezione e pulizia secondo requisiti del produttore, rischi del sito e dati operativi. Controlli aggiuntivi possono essere necessari dopo temporali, allarmi ricorrenti o perdite inattese di produzione; non esiste una frequenza universale per tutti gli impianti.

Supporto professionale:

Diagnosi e riparazione dei guasti elettrici devono essere eseguite da personale qualificato, anche quando il problema sembra semplice. Rispettare le procedure di sicurezza del sito e le istruzioni del produttore.

I dati delle ispezioni RGB mostrano in genere danni fisici ai pannelli. Possono includere vetri rotti, bordi scheggiati, escrementi di uccelli e graffi. Tali difetti riducono la quantità di luce che il pannello può captare e, di conseguenza, l’energia che può produrre.

Le microfratture possono formarsi durante produzione, trasporto, installazione o esercizio. Seguire le istruzioni del produttore per imballaggio, sollevamento, stoccaggio e montaggio. Taglio delle celle e numero di collegamenti non stabiliscono da soli quale modulo sia meno soggetto a crepe; contano anche costruzione, qualificazione e manipolazione.

L’ispezione termica negli impianti fotovoltaici è un metodo ampiamente utilizzato per rilevare potenziali danni ai pannelli fotovoltaici. I droni dotati di termocamera misurano la temperatura superficiale dei pannelli e questi dati vengono analizzati con MapperX mediante intelligenza artificiale e revisione umana per identificare anomalie nel pannello. Ad esempio, il danno a una cella può manifestarsi come un’elevata differenza di temperatura, che da sola non conferma però il danno o la sua causa. I risultati dipendono dalle condizioni, dall’acquisizione e dalla validazione. Questo metodo aiuta a indirizzare le verifiche e le riparazioni per migliorare la produzione di energia nell’impianto.

Preparazione: prima dell’ispezione è importante selezionare l’attrezzatura giusta e individuare condizioni meteorologiche favorevoli. Occorre inoltre calibrare correttamente le termocamere.

Pianificazione del volo (con droni): la pianificazione del volo deve seguire i piani di volo definiti da MapperX. I droni vengono utilizzati per un’ispezione termica rapida ed efficiente degli impianti fotovoltaici. Quando si pianifica la traiettoria di volo, è importante riprendere i pannelli con l’angolazione ottimale e garantire una copertura completa.

Raccolta dati: il drone misura le temperature superficiali dei pannelli fotovoltaici con una termocamera. Questi dati vengono analizzati con il software MapperX, che individua i pannelli con valori di temperatura anomali.

Analisi e reporting: i dati ottenuti vengono analizzati con MapperX mediante intelligenza artificiale e revisione umana per individuare le aree con anomalie. Sulla base dei risultati viene creato un rapporto dettagliato che include l’estensione, la classificazione e la posizione delle anomalie osservate. La conferma del danno e della sua causa richiede la validazione e, ove necessario, verifiche complementari.

Difetti di produzione: anche se i pannelli fotovoltaici sono progettati per evitare difetti di fabbricazione, alcuni errori nella produzione in serie incidono sulla qualità dei prodotti.

Trasporto e installazione: i pannelli possono essere danneggiati durante il trasporto dallo stabilimento alla centrale fotovoltaica e durante l’installazione. Ciò riduce la durata dei pannelli.

Materiali e costruzione: l’affidabilità dipende da compatibilità dei materiali, qualità di produzione e progetto. Spessore dei materiali o prezzo d’acquisto non determinano da soli la durabilità del modulo.

I moduli fotovoltaici producono con luce diretta e diffusa. Nuvole e nebbia riducono generalmente l’irraggiamento, mentre la neve che copre il modulo può bloccare la luce. Distinguere la riduzione di produzione dovuta al meteo da danni fisici o degrado.

Sporco, polvere ed escrementi di uccelli che si accumulano sulla superficie dei pannelli impediscono alla luce solare di raggiungerla direttamente. Questi fattori riducono l’efficienza dei pannelli e quindi la produzione di energia. Soprattutto nelle zone rurali, gli uccelli si posano sui pannelli e causano questi problemi.

Rami di alberi, pietre o altri oggetti possono danneggiare fisicamente i pannelli. Crepe o fratture incidono sulla struttura interna dei pannelli fotovoltaici e ne compromettono le prestazioni. Tali danni sono più frequenti, soprattutto dopo calamità naturali.

A irraggiamento comparabile, temperature elevate delle celle riducono generalmente la potenza del silicio cristallino. Il freddo può aumentare la tensione: il progetto delle stringhe deve rispettare i limiti elettrici. Condizioni estreme e cicli termici possono creare sollecitazioni meccaniche; il freddo non implica una riduzione universale dell’efficienza.

Anche i pannelli possono essere colpiti da problemi elettrici. Sovratensioni, cortocircuiti o sottotensioni possono ridurre notevolmente l’efficienza e la durata dei pannelli.

Queste variabili ambientali possono causare diversi guasti nei pannelli fotovoltaici. Per questo è importante garantirne il corretto funzionamento con manutenzione regolare, ispezioni termiche, pulizia e controlli tecnici.

Una produzione di qualità, materiali adeguati e manipolazione e installazione conformi alle istruzioni riducono il rischio di guasti evitabili. Non garantiscono un funzionamento privo di difetti per l’intera vita utile: ispezione e manutenzione restano necessarie.

L’ispezione termica aiuta a individuare anomalie associate a possibili guasti nei pannelli fotovoltaici. Le termocamere mostrano la distribuzione del calore in aree specifiche dei pannelli e contribuiscono alla valutazione del loro funzionamento. Ad esempio, guasti parziali delle celle o problemi nei punti di connessione possono produrre anomalie termiche. La rilevabilità dipende dalle condizioni e dalla qualità dell’acquisizione; l’assenza di anomalie non esclude ogni difetto e la diagnosi richiede validazione.

L’ispezione termica è un metodo utilizzato per rilevare le differenze di temperatura nei pannelli fotovoltaici. In condizioni comparabili, pannelli simili possono presentare temperature superficiali simili, ma differenze di temperatura possono verificarsi anche senza guasti. Se si verifica un guasto nel pannello fotovoltaico, la temperatura superficiale di quel pannello potrebbe essere più alta o più bassa rispetto ad altri pannelli; la causa della differenza richiede verifica.

L’ispezione dei pannelli fotovoltaici è un metodo utilizzato per verificare le condizioni fisiche dei moduli. Durante le ispezioni, la superficie dei pannelli viene controllata per individuare eventuali crepe, rotture, contaminazione o altri danni fisici.

1-Errori di installazione: problemi causati da un’installazione o un assemblaggio impropri dei pannelli fotovoltaici.

2-Ombreggiamento localizzato: l’ombra su alcuni pannelli in determinate ore può ridurre l’efficienza.

3-Contaminazione dei pannelli: quando polvere, escrementi di uccelli o altri fattori esterni ricoprono la superficie dei pannelli, ciò può causare una diminuzione della produzione di energia.

4- Vegetazione vicina: l’ombra proiettata sui pannelli dalla vegetazione cresciuta troppo influisce negativamente sulla produzione di energia.

5-Crepe sui pannelli: le crepe sulla superficie del pannello possono causare infiltrazioni d’acqua e ridurre le prestazioni del pannello.

6-Difetti di fabbricazione: gli errori commessi in fase di produzione dei pannelli possono ridurne la durata o causare problemi di vario tipo.

7-Eventi meteorologici: disastri naturali come fulmini, grandine o vento possono causare danni ai pannelli.

8-Messa a terra insufficiente: una messa a terra non corretta dei pannelli può causare problemi elettrici e persino incendi.

9-Degrado dei moduli: la separazione o il danneggiamento degli strati all’interno dei pannelli riduce l’efficienza.

10-Guasto del fusibile o del connettore: guasti ai fusibili o ai connettori nel circuito elettrico dei pannelli fotovoltaici possono influire sulle prestazioni interrompendo il flusso di energia.

La tecnologia dei droni può consentire di scansionare l’intero impianto fotovoltaico in tempi ridotti. La copertura e l’accuratezza dei risultati dipendono dalle condizioni di ispezione, dalla pianificazione, dalla qualità dell’acquisizione e dalla validazione.

MapperX è una soluzione software assistita dall’intelligenza artificiale per l’analisi delle ispezioni termiche e il rilevamento di potenziali guasti negli impianti fotovoltaici. MapperX individua anomalie nei pannelli fotovoltaici mediante analisi automatizzata e revisione umana; i risultati dipendono dalle condizioni di ispezione, dall’acquisizione dei dati e dalla validazione.

Rilevamento guasti assistito dall’intelligenza artificiale: MapperX analizza le foto termiche e RGB dei tuoi pannelli fotovoltaici con revisione umana per individuare anomalie associate a potenziali guasti. Può evidenziare indizi di problemi alle celle, ai cavi o agli inverter quando sono osservabili nei dati acquisiti e fornisce report sui risultati. Non rileva necessariamente ogni guasto; la conferma e la diagnosi dipendono dalle condizioni, dall’acquisizione e dalla validazione, anche mediante verifiche complementari.

Tecnologia Digital Twin: crea un gemello digitale per ciascun pannello fotovoltaico, consentendo di consultarne lo stato sulla base dei dati disponibili e dei relativi aggiornamenti. Questo ti aiuta a comprendere le prestazioni osservate dei tuoi pannelli e a individuare segnali di potenziali problemi; il monitoraggio in tempo reale richiede dati aggiornati continuamente.