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            用于光伏運維的熱像儀測量技巧和選型要素
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                   盡管熱像儀已廣泛用于光伏領域,但這并不意味著光伏領域的熱成像測量是簡單的。

              這里,有一些不容忽視的測量技巧、提示和選型要素,幫助您在使用或選型熱像儀時事半功倍。

              光伏電站的熱成像測量技巧

              01 氣象先決條件

              應在晴朗、干燥且伴有強烈太陽輻射的天氣條件下進行測試。如果在測量期間,太陽輻射發生變化,例如因為烏云過多而導致,那么暫停測量。

              為了實現盡可能更高、從而易于檢測到的溫度梯度,我們建議在室外溫度較低的時候(例如:早晨或者傍晚)開展測量工作。此外,還會將因為風力而導致的電池板冷卻效應納入考慮范圍。

              

              云的反射是可見的

              02 對準角度

              在熱成像測量期間,熱像儀與光伏組件之間的對準角度非常關鍵。輻射的能量取決于方向,即在紅外溫度測量期間,熱像儀與組件表面的對準角度應為 60°- 90°。光伏組件應對齊,以盡可能與太陽輻射的方向垂直。

              角度相關的測量錯誤可能會導致溫差和偽反射等等。應確保測量圖像不受反光的影響,例如熱像儀本身、測量技術人員、太陽或者附近建筑物的反射。反射輻射也能被熱像儀檢測到。隨著視角的移動,可以通過視角的變化來確定是否存在并避免反射問題。

              

              測量組件時,正確對準

              如果光伏電池板支架下的空間允許,還可以從背面拍攝熱圖像,這幾乎可以排除所有反射因素,而且可達到更高的發射水平。傳熱足以能夠評估背面的溫度分布。這意味著可以避免不正確的測量和錯誤的讀圖。

              

              從背面拍攝電池板得到的熱圖像

              避免錯誤分析熱圖像的提示

              點此展開

              01 讀圖和評估

              在評估熱圖像時,如果在熱圖像上存在顯著溫差,那么這未必意味著受影響的組件存在故障。例如,可疑的熱圖像可能指示的是灰塵造成的局部遮蔽。同時,單個損壞的單元未必會導致整個電池板性能損失。只有面板的整個子部份發生故障才會導致重大的性能損失。因此有必要開展目視檢查、特征曲線測量或者電致發光測量等額外檢查,以確定故障的疑似起因。

              在分析熱圖像顯示的單點或單個區域溫度時,應特別小心。例如,寒冷天氣時的天空輻射反射在熱圖上,操作員可能誤認為湛藍的夏季天空輻射。我們建議使用ΔT 數值,并注意面板內的極端溫差,或者與相鄰光伏面板上的溫度做比較。

              02 熱點未必指示單元存在瑕疵

              并非每個熱點都意味著光伏組件中存在故障。例如,由于組件表面的傳熱,安裝系統和連接點可能可見。存在顯著溫差的組件未必有故障,可能只是存在灰塵,予以清潔即可。

              

              背面的連接點可見

              03 溫標范圍

              調整熱像儀的溫標范圍對故障的識別十分重要。在自動模式下,熱像儀會自動檢測最熱和最冷點,并調節整個范圍中的色彩對比度。因此,使用熱像儀進行多次大面積的檢測,有助于正確調整熱圖像的對比度。

              

              手動調整

              

              自動調整

              用于光伏運維的熱像儀選型因素

              針對光伏電站運維的熱像儀,往往有較高的參數要求。在選型時,建議參考如下因素:

              01  FEATURE

              紅外分辨率或者空間分辨率

              空間分辨率(單位為mrad)描述了熱像儀在一定距離識別對象(例如:單個故障組件)的能力。由于空間分辨率與探測器的紅外分辨率有關,因此在大型光伏系統以及從遠距離測量的情況下,推薦使用至少 320 × 240 像素(76,800 個測量點)紅外分辨率的熱像儀。

              

              大空間分辨率利于大型設施的檢查

              02  FEATURE  熱靈敏度 (NETD)

              熱靈敏度描述了熱像儀識別目標表面溫度變化的能力。例如,0.05 °C(或者50 mK)的熱靈敏度意味著熱像儀可以識別的最小溫度變化是 0.05 °C,并且在顯示器上進行不同的色彩分級。熱靈敏度參數越低,生成的紅外圖像質量越佳。

              

              在相同像素數下,不同NETD參數的熱圖對比

              03  FEATURE  可更換鏡頭

              除了探測器的紅外分辨率以外,鏡頭的視場角也會影響空間分辨率。為了節約測量時間,可以從一個高平臺位置使用熱像儀進行掃描檢測,這時應選擇配有可更換長焦鏡頭的熱像儀。

              

              使用長焦鏡頭,遠距離拍攝的屋頂光伏電池板熱圖

              04  FEATURE  紅外分析軟件

              分析軟件(例如:testo IRSoft)支持優化和分析熱圖像,并可確保清楚地展示和記錄圖像中的結果。軟件應直觀、設置清楚且交互友好。在testo IRSoft中,使用預定義的報告模板,在幾分鐘內就可創建有意義且專業的報告。

              

              光伏組件的溫度分布直方圖

              上圖展示了光伏組件的溫度分布直方圖?梢詮拇酥狈綀D中讀取各方面的信息。當溫度平均值為53.4 °C的時候,最大值高達77.9 °C,而最小溫度值為38.7 °C。

              通過占比­­­(表示為百分比),可以得出有關有多少個單元處于臨界溫度范圍的結論。示例中的直方圖顯示了所有溫度數值的大約55%高于63 °C,比53.4 °C的平均值高出了 10 °C。

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