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鄂电专家介绍快速可靠的太阳能电池板检查工具(1)

时间:2016-05-18 14:03来源: 作者:admin 点击: *** 次
        质量保证流程对于太阳能电池板极具重要。SF6密度继电器校验仪电池板的正常运行是高效发电、长期使用寿命和高投资回报率的必要条件。为了确保正常运行,在生产过程中和电池板安装后,都需要一种快速、简易又可靠的太阳能电池板性能检查方法。
        使用热像仪进行太阳能电池板检查有着若干优势。异常现象能够清楚地显示在清晰的热图像上,并且与其他大部分方法不同的是,热像仪能够用于对已经安装好的太阳能电池板在运行期间进行检查。最后,热像仪还可在短时间内检查大片区域。
        在研发领域,热像仪已经是用于太阳能电池和电池板检查的成熟工具。对于这些复杂的测量,配备制冷式探测器的高性能热像仪通常用于受控实验室条件下。
        但热像仪的太阳能电池板检查用途并不仅限于研究领域。非制冷式热像仪目前正越来越多地应用于太阳能电池板安装前的质量管理,以及安装后的常规预测性维护检查。这些价格实惠的热像仪采用便携式设计,且重量轻盈,因此可实现野外灵活应用。
        使用热像仪可以探测到潜在问题区域,并在问题或故障真正出现前予以修复。
        但并非每一种热像仪都适合太阳能电池检查,需要遵循一些规则和指导方针,以便实施有效检查,确保得出正确的结论。本文案例是以晶体硅太阳能电池的光伏模块为基础;SF6密度继电器校验仪但这些规则和指导方针以及热成像的基本概念也适用于薄膜模块的热成像检查。
        热像仪检查太阳能电池板规程
        在研制和生产阶段,太阳能电池是靠通电或使用闪光灯来激活。这确保了充分的热对比度,用于精确热成像测量。但这种方法不能用于实地检查太阳能电池板,因此操作员必须确保有足够的太阳能。
                                         鄂电专家介绍快速可靠的太阳能电池板检查工具(1)(图1)


        为了在实地检查太阳能电池时获得充分的热对比度,便携式直流高压发生器需要500W/m2以上的太阳辐照度。要获得最大值结果,建议准备好700W/m2太阳辐照度。太阳辐照度以kW/m2为单位,描述了一个表面的瞬间入射能量,该能量可用日射强度计(用于测量全球太阳辐照度)或太阳热量计(用于测量直接太阳辐照度)进行测量。太阳辐照度主要取决于位置和局部天气。较低的室外温度也可提高热对比度。

        您需要哪一种类型的热像仪?
        用于预测性维护检查的便携式热像仪通常搭载有灵敏度为8–14μm波段的非制冷微量热型探测器。但在这个波段内是无法穿透玻璃的。从电池板正面检查太阳能电池时,热像仪探测到的是玻璃表面的热量分布,但只能间接探测玻璃下方电池的热量分布。因此太阳能电池板玻璃表面的可测量和可视温差比较微弱。为了使这些温差可见,用于检查的热像仪需要具备≤0.08K的热灵敏度。为了清晰显现热图像中的微弱温差,热像仪还应能够手动调节电平和跨度。
        光伏组件一般安装在具有高度反射性的铝制框架上,这种框架在热图像上会显示为冷区,因为它能反射天空中散发的热辐射。在实践中,这意味着热像仪记录到的框架温度远低于0°C。由于热像仪的直方图均衡自动适配最大和最小测温值,许多细微的热异常不会立即显现。为了获得高对比度热图像,需要不断对电平和跨度进行手动调节。
                           鄂电专家介绍快速可靠的太阳能电池板检查工具(1)(图2)

                         鄂电专家介绍快速可靠的太阳能电池板检查工具(1)(图3)
        所谓的DDE(数字细节增强)功能提供了解决方式。SF6精密微水仪DDE能够自动优化高动态范围场景下的图像对比度,热图像不再需要进行手动调节。因此具备DDE功能的热像仪非常适用于快速精确的太阳能电池板检查。
        实用功能
        热像仪的另一个实用功能是为热图像添加GPS数据标记。这可以帮助在大片区域,如太阳能电厂中轻松定位有问题的模块,并将热图像与设备进行关联,例如在报告中。
        热像仪应该配备内置数码相机镜头,SF6气体抽真空充气体装置以便将相关可见光图像(数码照片)与相应的热图像一起保存。所谓的叠加模式可将热图像与可见光图像相互叠加,也颇为实用。声音和文本注释可连同热图像一起保存在热像仪中,有利于报告编写。
        热像仪放置:考虑热反射和辐射系数
        虽然玻璃在8–14μm波段的辐射系数为0.85–0.90,但玻璃表面的测温并不容易。玻璃热反射如同镜面反射,这意味着不同温度的周边物体在热图像上能够清晰呈现。在最糟糕的情形中,这会导致成像失实(假“热点”)和测量误差。
                                      鄂电专家介绍快速可靠的太阳能电池板检查工具(1)(图4)

        为了避免热像仪和操作员的玻璃热反射,SF6气体泄漏激光成像仪热像仪不应垂直对准被检查的模块。但辐射系数在热像仪垂直时达到最大,并随着热像仪角度的增加而减小。5–60°的视场角是一个较好的平衡点(0°为垂直)。
                                     鄂电专家介绍快速可靠的太阳能电池板检查工具(1)(图5)

        远距离检查
        测量期间并非总能轻易获得合适的视场角。SF6 称重储存罐在多数情况下,使用三脚架能够解决问题。在较为不利的条件下,可能需要使用移动作业平台或者甚至乘坐直升机飞到太阳能电池上方。在这种情况下,距离目标较远可能是一个优势,因为可以一次性检查一大片区域。为了保证热图像的质量,用于远距离检查的热像仪至少应具备320×240像素、最好是640×480像素的图像分辨率。
        热像仪还应配备有互换镜头,高压断路器磨合测试系统以便操作员能够更换长焦镜头,进行远距离检查,比如从直升机上。但是建议长焦镜头仅用于图像分辨率高的热像仪。使用长焦镜头进行远距离测量的低分辨率热像仪无法探测到指示太阳能电池板故障的细微热量细节。
        从不同视角进行检查
         在多数情况下,已安装的光伏组件也可用热像仪从组件后方进行检查。这种方式可以将太阳和云朵的干扰性热反射减至最小。此外,从组件后部获得的温度可能比较高,因为是直接测量电池,而不是透过玻璃表面进行测量。

















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