SOLON
Солнечная электростанция на крыше дома преобразует солнечную энергию в электрическую. Это выгодное капиталовложение. Однако, чтобы получать максимальный доход и высокую выходную мощность на протяжении десятилетий, необходимо качественное оборудование. Солнечный модуль, самая важная часть солнечной установки, должен быть надежным и способным непрерывно генерировать электричество в течение долгих лет. Тепловизионные камеры FLIR позволяют помочь поддерживать его высокое качество на протяжении всего срока службы.
Одним из предприятий, оценивших высокий потенциал технологии тепловидения для контроля качества и проверки солнечных модулей, является немецкая компания SOLON. «Мы широко используем тепловизионные камеры FLIR как при проведении исследований и разработок, так и во время эксплуатации», — сообщает руководитель группы отдела исследований и разработок компании SOLON Оливер Франк. Компания SOLON SE, основанная в Берлине в 1997 году, является активным мировым поставщиком солнечных установок. Она разрабатывает фотоэлектрические системы и производит солнечные модули. Кроме того, в сферу ее деятельности входит проектирование и строительство крупных систем, устанавливаемых на крышах, а также производство и установка солнечных электростанций «под ключ». Компания SOLON Group имеет филиалы в Германии, Италии, Франции и США.
Приобретение солнечного модуля — это долгосрочное капиталовложение. Как правило, солнечная установка окупается через 11—13 лет в зависимости от ее цены, стоимости электроэнергии и количества солнечного света. «Наши модули рассчитаны на эксплуатацию в течение 30—40 лет и более, — добавляет Франк. — Простая арифметика показывает, что они будут приносить прибыль своему владельцу в течение десятилетий».
Тепловидение для проверок качества Производитель солнечных модулей должен выпускать надежные и прочные устройства, способные выдержать десятилетия эксплуатации. Компания SOLON не занимается производством солнечных фотоэлементов. Это означает, что ей необходимы средства для контроля качества. «SOLON позиционирует себя как производитель высококачественной продукции, — говорит Франк. — Поэтому, чтобы обеспечить соответствие наших солнечных модулей высоким стандартам, принятым в компании, мы обязаны проводить жесткие проверки качества для всех солнечных фотоэлементов и материалов модуля. Мы проверяем способность материалов выдерживать давление, температуру, влажность и другие условия. При поиске шунтов и общих проверках качества солнечных фотоэлементов тепловизионная камера FLIR играет ключевую роль.
Чтобы обнаружить шунты до ламинирования, мы применяем обратное смещение к единичному фотоэлементу и формируем термографический рисунок с помощью тепловизионной камеры компании FLIR Systems. Горячие участки указывают на локальные шунты, возникшие в полупроводниковом материале фотоэлемента вследствие производственных дефектов. Эта простая проверка позволяет нам убедиться в том, что качество фотоэлемента находится на нужном уровне».Каскадная AI-валидация дефектов кода для оптимизации процесса исправления 
Тепловизионная камера играет ключевую роль В настоящее время для проведения проверок берлинская компания SOLON использует тепловизионную камеру FLIR P65. Франк очень доволен ей: «Мы купили эту тепловизионную камеру в 2006 году, и она до сих пор работает безупречно. Поиск шунтов с применением тепловидения — это основная проверка качества всех новых солнечных элементов».
Сейчас для этих целей на рынке предлагается тепловизионная камера FLIR SC660. Ее неохлаждаемый детектор (микроболометр) формирует ИК- изображения с разрешением 640x480 пикселей при тепловой чувствительности ниже 30 мК. В камере реализованы алгоритмы автоматической оптимизации контрастности, что облегчает тепловизионный анализ объектов с большим количеством деталей. Возможность замены линз в сочетании с передовыми функциями камеры делает модель FLIR SC660 идеальным инструментом для проверки солнечных фотоэлементов на наличие шунтов.
Тепловидение в условиях эксплуатации «Успех камеры в отделе исследований и разработок вылился в покупку двух новых тепловизионных камер FLIR серии Т для проведения проверок в условиях эксплуатации, — продолжает Франк. — Они компактные, легкие и эргономичные, что делает их идеальным инструментом для подобных проверок». «Тепловизионные камеры FLIR превосходно дополняют наши методы проверки в условиях эксплуатации, — продолжает Фолькер. — Пока у нас не было тепловизионных камер FLIR, нам приходилось вручную исследовать каждый сегмент. Вы можете себе представить, сколько времени это занимает, особенно на больших установках. И даже при обнаружении проблемного сегмента нам приходилось гадать, в каком именно фотоэлементе локализован дефект».
Мгновенное выявление проблемы «С помощью тепловизионных камер от компании FLIR Systems мы мгновенно обнаруживаем дефектное место модуля и сразу же видим, в чем заключается проблема. Поскольку причины возникновения неполадок в солнечных модулях могут быть разными, решение каждой проблемы требует особого подхода».
Горячие участки на ИК-изображениях дают информацию о причине проблемы. Обычно тепловые аномалии свидетельствуют о потере выходной мощности рассматриваемого солнечного модуля, а в некоторых случаях регистрируются такие высокие температуры, что можно говорить о риске для безопасности. Как правило, такие проблемы можно устранить. «Мы часто приходим к выводу, что причина проблемы кроется в дефектах соединений. Качество электрических соединений со временем может ухудшаться, но обычно эти проблемы легко устранить».
Тепловидение помогает выявить причину Причиной проблемы также может быть разрушение фотоэлементов или стеклянного защитного слоя и дефект шунтирующих диодов. И это далеко не все. «Тепловизионные камеры FLIR — это лучшие из представленных на рынке инструментов для выявления неисправностей и причин снижения выходной мощности модулей, — поясняет Фолькер. — Это особенно актуально при наличии дефектных шунтирующих диодов (если дефект, к примеру, вызван грозой), потому что выявить такую проблему очень сложно. Однако дефектные диоды хорошо видны на ИК-изображении. Список проблем, которые обнаруживаются с помощью тепловизионной камеры, можно продолжать бесконечно. При поиске любых проблем, связанных с солнечным модулем, важнейшим этапом является определение его температурного рисунка».
При этом Фолькер Денцлер проверяет не только модуль. «Мы визуально проверяем всю установку, включая кабели, разъемы, коробки предохранителей и инверторы. Тепловизионные камеры от компании FLIR — это отличный инструмент и для технического обслуживания электрических систем в целом». Эргономичная конструкция В настоящее время все тепловизионные камеры FLIR серии Т, используемые для проведения технических проверок в условиях эксплуатации, оснащены неохлаждаемым детектором (микроболометром) с разрешением 320 x 240 пикселей, который создает четкие ИК-изображения при тепловой чувствительности менее 50 мК. фЭти камеры, специально разработанные для проведения проверок при техническом обслуживании, обладают максимальной эксплуатационной пригодностью. Они имеют компактную, легкую и эргономичную конструкцию.
«Особенно удобен поворачиваемый ИК-датчик, — рассказывает Фолькер Денцлер. — При проверке в условиях эксплуатации мы стараемся вести наблюдение с обратной стороны модуля, если установка это позволяет. С помощью поворачиваемого ИК-датчика делать это очень легко, и при этом нам не приходится ползать по земле. Благодаря эргономичной конструкции мы можем навести тепловизионную камеру на модуль почти под любым углом».
Мгновенные отчеты Камеры FLIR серии Т, используемые компанией SOLON для проведения проверок в условиях эксплуатации, поддерживают ряд полезных функций, таких, как Thermal Fusion (объединение визуального и ИК-изображения) и мгновенное создание отчета. «Мы несколько раз пользовались функцией Thermal Fusion, однако для нас более полезна функция мгновенного создания отчета. При обследовании солнечной установки мы можем сразу же показать пользователю или менеджеру предварительные результаты».
Конечно, за предварительным отчетом следует официальный. «Для составления отчетов мы используем программное обеспечение FLIR Reporter. Оно позволяет нам корректировать уровень и интервал времени для показа значимой разницы температур. Кроме того, оно совместимо с Microsoft Office Word, поэтому мы легко создаем отчеты в привычных программах».
«Сочетание качественного обслуживания, отличного обучения и, конечно, тепловизионных камер с качеством, не имеющим аналогов, делает FLIR Systems идеальным партнером для нас, — подводит итог Фолькер. — Если нам потребуется приобрести новую тепловизионную камеру, это, несомненно, снова будет камера FLIR».
