Verifica Termografica

Lo scopo test è quello di verificare la presenza di Hot Spot (punti caldi) ovvero La presenza di celle surriscaldate a causa di guasti.

Tali punti tendono a ridurre l’efficienza del modulo e conseguentemente di tutta la stringa interessata.

Il fenomeno degli hotspot

Una cella fotovoltaica ha un comportamento elettrico simile ad un diodo. In effetti viene sfruttato l’effetto fotovoltaico della giunzione elettronica PN. Questo si traduce in un grafico simile a quello di un diodo.
Nel caso di normale funzionamento la cella fotovoltaica genera una tensione positiva ai capi del anodo (faccia argentata non esposta alla luce) e il verso della corrente è dal catodo verso l’anodo, cioè con un verso opposto a quello che si ha quando si polarizza direttamente un diodo. Nel caso la cella venga ombreggiata di una percentuale proporzionale alla superficie, la corrente si riduce di detta percentuale con andamento lineare. Quando la cella è totalmente ombreggiata smette di generare corrente.

Quando una cella è collegata elettricamente in serie ad altre celle fotovoltaiche ed è sottoposta ad ombreggiamento al 100% la sua corrente generata è zero. Le altre celle, non essendo ombreggiate, producono corrente e tensione che polarizzano inversamente la cella fotovoltaica ombreggiata. La cella ombreggiata si oppone al flusso di corrente con la sua resistenza che genera una tensione con verso opposto a quella generata dalle altre celle.
Se nelle celle sta circolando 1A e non è stato inserito un diodo di by-pass, ipotizzando una resistenza di 10 ohm nella cella ombreggiata, la tensione totale di 18 celle in serie sarà circa (0,5V x 17 celle) – (1A x 10 ohm) = 8,5V – 10V = -1,5V La potenza dissipata nella cella ombreggiata equivale a 10W.

Questa potenza è sufficiente per surriscaldare la cella fotovoltaica totalmente ombreggiata Ma cosa succederebbe se la corrente fosse di 3A. La tensione ai capi della cella ombreggiata sarebbe di 30V, e la potenza dissipata di 90W. Questa potenza surriscalderebbe la cella a tal punto da distruggerla. Si creerebbe un fenomeno cosidetto “Hot Spot”.

Metodo d’indagine

L’uso di termocamera per la valutazione dei pannelli solari permette di vedere chiaramente le eventuali anomalie su delle immagini ad infrarossi nitide e, diversamente dalla maggior parte degli altri metodi, le termocamere possono essere impiegate per esaminare i pannelli solari installati, mentre sono normalmente in funzione. Per ottenere un contrasto termico sufficiente, abbiamo operato con un irraggiamento solare di almeno 600 W/m2 con temperature inferiori a 20°C per aumentare il
contrasto e migliorare le letture.
La termocamera sarà posizionata in modo tale da evitare i riflessi e l’emissività. Anche se il vetro ha un’emissività di 0,85-0,90 nella frequenza fra 8 e 14 ?m, non è facile effettuare misurazioni termiche su superfici di tale materiale. I riflessi del vetro sono speculari, il che significa che nell’immagine ad infrarossi prodotta è possibile vedere chiaramente gli oggetti circostanti con temperature diverse. Nel peggiore dei casi, questo comporta interpretazioni errate (falsi “punti caldi”) ed errori di misurazione.
Per evitare il riflesso della termocamera e dell’operatore sul vetro, non sarà posizionata perpendicolarmente al modulo da ispezionare, tuttavia, l’emissività è massima quando la termocamera è perpendicolare e diminuisce con l’aumentare dell’angolo. Un angolo di osservazione di 5-60° è un buon compromesso (dove 0° corrisponde alla perpendicolare).
Una volta individuato il modulo con hot spot saranno rilevate le misure di corrente di stringa per valutarne le perdite di rendimento.

Conclusioni

Dall’analisi termografica dei moduli, se risultera’ che uno o piu moduli presentino uno o più punti caldi non riconducibili ad ombreggiamenti ciclici non eliminabili, verrà verificata l’entità della riduzione di corrente di stringa comparandola con una completamente funzionante a parità di irraggiamento e così per tutte le stringhe interessate da fenomeni hot spot.
Una volta terminata la verifica verrà stimata la perdita di efficienza dell’impianto calcolata in perdita di kw immessi in rete.

Soluzione consigliata

Nel caso in cui i moduli hot spot siano distribuiti a macchia di leopardo, se ne consiglierà il raggruppamento in una o più stringhe in modo da massimizzare la produzione delle stringhe composte da moduli sani ed ottenere così una riduzione delle perdite mentre per i moduli che presentano gravi difetti se ne consiglierà la sostituzione.

Raggruppare i moduli con anomalie in uniche stringhe, oltre a massimizzare la produzione totale, rende più semplice e veloce il monitoraggio degli stessi per valutarne le prestazioni ed eventuale futura sostituzione.
La Italsolar è in grado di procedere a tutte le necessarie operazioni occorrenti al fine ottimizzare la produzione del Vostro impianto

Richieda senza impegno un preventivo per la stesura di una verifica termografica.