Concetto
Elettroluminescenza nei pannelli solari
L'elettroluminescenza fa brillare un pannello solare nell'infrarosso per fotografare microcricche e celle inattive che non si vedono a occhio nudo.
Concetto
Termografia dei pannelli solari
La termografia fotovoltaica è l'ispezione di un impianto solare con una termocamera a infrarossi mentre sta producendo. Poiché una cella o una connessione con problemi si scalda più di quelle vicine, l'immagine mostra dove si trovano i guasti: punti caldi, diodi di bypass attivi, stringhe scollegate e connessioni allentate. La specifica tecnica IEC TS 62446-3 definisce come eseguirla.
In breve
- Si esegue con l'impianto in produzione e con buon irraggiamento: non occorre fermarlo.
- Trova ciò che il monitoraggio non vede: una cella, un diodo o un connettore.
- Il riferimento è la IEC TS 62446-3:2017.
- Indica dove c'è un'anomalia; la causa si conferma con curve I-V o elettroluminescenza.
Come funziona
Una cella solare sana converte parte della luce in elettricità e il resto in calore, in modo uniforme. Quando una cella è incrinata, ombreggiata o mal collegata, smette di generare e comincia a dissipare la corrente delle celle vicine: si scalda. Lo stesso accade con un connettore con scarsa pressione di contatto o con un fusibile sovraccarico.
Una termocamera a infrarossi mostra queste differenze di temperatura come macchie più chiare. L'ispezione si esegue a mano, percorrendo le file, oppure da un drone negli impianti di grandi dimensioni.
Che cosa si vede in una termografia
| Che cosa mostra l'immagine | Causa probabile |
|---|---|
| Una cella molto più calda delle altre | Punto caldo dovuto a cella incrinata, sporco aderente o ombra parziale |
| Un terzo del pannello più caldo | Diodo di bypass attivo o guasto |
| Un intero pannello un po' più caldo di quelli vicini | Pannello a circuito aperto: non eroga energia |
| Un'intera fila più calda | Stringa scollegata o fusibile aperto |
| Scatola di giunzione o connettore caldo | Cattiva connessione, rischio di arco elettrico |
| Bordi del campo fotovoltaico con celle calde disposte secondo uno schema | Possibile degrado indotto da potenziale (PID) |
Che cosa dice la norma
La IEC TS 62446-3:2017 riguarda la termografia all'aperto dei moduli e del resto dell'impianto (cavi, contatti, fusibili, interruttori, inverter e batterie) in esercizio e con luce solare naturale. Fissa requisiti per:
- L'apparecchiatura di misura.
- Le condizioni ambientali durante l'ispezione.
- La procedura e il contenuto del rapporto.
- La qualificazione del personale.
- Una matrice per classificare le anomalie termiche.
Distingue due livelli. L'ispezione semplificata verifica che i moduli e i componenti funzionino e richiede una qualificazione inferiore. Quella dettagliata consente di trarre conclusioni sulla qualità dei moduli.
Quando conviene eseguirla
- Alla consegna di un impianto nuovo, per fissare una linea di base.
- Una volta all'anno, come pratica di manutenzione.
- Quando la produzione cala senza spiegazione.
- Prima della scadenza di una garanzia.
- Prima di acquistare o vendere un impianto.
Che cosa non fa
La termografia dice dove c'è un problema, non sempre quale sia né quanta energia costi. Una microfessura che ancora non scalda non compare. Per questo un audit la combina con le curve I-V, che misurano la potenza reale di una stringa, e nei casi di garanzia con l'elettroluminescenza.
Domande frequenti
Che cosa viene chiesto di solito
Occorre spegnere l'impianto per eseguire una termografia?
No. Si esegue con l'impianto in produzione e con buon irraggiamento, perché i guasti si scaldano solo quando circola corrente.
È utile eseguirla con un drone?
Sì, soprattutto negli impianti di grandi dimensioni o sui tetti di difficile accesso. Una tesi della Universidad Técnica Federico Santa María ha studiato le caratteristiche che deve soddisfare la termografia aerea negli impianti a terra e su tetto. L'ispezione a mano resta utile per le scatole di giunzione e i quadri elettrici.
Ogni quanto si esegue?
Come pratica generale, una volta all'anno, e ogni volta che la produzione cala senza una causa chiara o prima che termini una garanzia.
Fonti
Da dove provengono i dati
- IEC TS 62446-3:2017, Photovoltaic (PV) systems – Requirements for testing, documentation and maintenance – Part 3: Photovoltaic modules and plants – Outdoor infrared thermography.
- Inspección basada en termografía aérea para plantas fotovoltaicas situadas en techos, tesi della Universidad Técnica Federico Santa María.
- Prove su impianti fotovoltaici, TÜV SÜD: raccomanda la termografia almeno una volta all'anno.
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