Güneş enerjisi sistemlerinde paneller dışarıdan bakıldığında tamamen sağlam görünse bile hücre seviyesinde çeşitli performans problemleri oluşabilir. Hücre çatlakları, gölgelenme, bağlantı sorunları, bypass diyot arızaları veya üretim farklılıkları belirli bölgelerin normalden daha fazla ısınmasına neden olabilir.
Bu bölgeler genellikle hot spot, yani sıcak nokta olarak adlandırılır.
Hot spot problemlerinin erken aşamada tespit edilmesi hem üretim kayıplarının azaltılması hem de panellerin uzun süre güvenli şekilde çalışabilmesi açısından önemlidir.
Bu tür sıcaklık farklılıklarını belirlemenin en pratik yöntemlerinden biri termal kamera ile PV panel kontrolüdür.
Güneş Panelinde Hot Spot Nedir?
Hot spot, bir güneş panelindeki belirli bir hücrenin veya hücre grubunun çevresindeki bölgelere göre daha yüksek sıcaklığa ulaşmasıdır.
Normal çalışan bir güneş panelinde hücre sıcaklıklarının birbirine yakın olması beklenir. Ancak belirli bir hücre elektriksel olarak diğerlerinden farklı davranmaya başladığında enerji üretmek yerine enerji tüketebilir ve ısı oluşturmaya başlayabilir.
Sonuç olarak panel yüzeyinde lokal sıcaklık artışı meydana gelir.
Termal kamera kullanıldığında bu bölge çevresindeki hücrelerden daha sıcak görünür.
Hot Spot Neden Oluşur?
Güneş panellerindeki sıcak noktaların tek bir nedeni yoktur.
En yaygın nedenlerden bazıları şunlardır:
- Hücre çatlakları
- Kısmi gölgelenme
- Panel yüzeyindeki yoğun kirlenme
- Kuş pisliği veya yaprak gibi lokal engeller
- Hücre üretim farklılıkları
- Bağlantı problemleri
- Junction box arızaları
- Bypass diyot problemleri
- Lehim veya temas kusurları
- Mekanik hasarlar
Örneğin panel üzerindeki yalnızca birkaç hücrenin gölgelenmesi bile panel içerisindeki elektriksel akışın değişmesine neden olabilir.
Bu durumda ilgili hücreler normalden daha fazla ısınabilir.
Termal Kamera Güneş Panelindeki Arızayı Nasıl Gösterir?
Termal kameralar nesnelerin yaydığı kızılötesi enerjiyi algılayarak yüzey sıcaklığı hakkında bilgi verir.
Güneş paneli termal kamera ile incelendiğinde panel üzerindeki sıcaklık dağılımı görüntülenebilir.
Normal çalışan hücreler birbirine yakın sıcaklıklarda görünürken problem bulunan bölgeler daha sıcak veya bazı durumlarda daha soğuk görüntülenebilir.
Termal görüntü sayesinde;
- tek hücre problemleri,
- hücre grubu problemleri,
- bağlantı kutusu ısınmaları,
- bypass diyot problemleri,
- kablo bağlantılarındaki aşırı sıcaklıklar
gözlemlenebilir.
PV Termal Kontrol Ne Zaman Yapılmalıdır?
Güneş panellerindeki termal inceleme için uygun çevre koşullarının bulunması önemlidir.
Panellerin belirli bir yük altında çalışıyor olması gerekir.
Güneş ışınımının çok düşük olduğu sabah erken saatlerde veya yoğun bulutlu havalarda hücreler arasındaki sıcaklık farkları yeterince belirgin olmayabilir.
Bu nedenle termal incelemeler genellikle güneş ışınımının yeterli seviyede olduğu saatlerde gerçekleştirilir.
Ölçüm sırasında;
- güçlü güneş ışınımı bulunması,
- panellerin elektrik üretmesi,
- panel yüzeyinin mümkün olduğunca kuru olması,
- aşırı rüzgarlı koşullardan kaçınılması
daha güvenilir sonuç alınmasına yardımcı olur.
Termal Kamerayla Panel Kontrolü Nasıl Yapılır?
İlk olarak güneş panellerinin normal üretim koşullarında çalıştığından emin olunmalıdır.
Ardından termal kamera kullanılarak panel yüzeyi belirli bir açıdan taranır.
Termal görüntüler incelenirken komşu hücreler veya modüller arasındaki sıcaklık farklarına dikkat edilir.
Örneğin bir panelde yalnızca tek bir hücrenin belirgin şekilde daha sıcak görünmesi hücre seviyesinde bir problem olduğuna işaret edebilir.
Bir hücre grubunun sıcak görünmesi ise bypass diyot veya bağlantı problemi gibi farklı bir arızanın göstergesi olabilir.
Bu nedenle yalnızca sıcaklığın yüksek olması değil, termal görüntünün şekli ve sıcaklığın panel üzerindeki dağılımı da değerlendirilmelidir.
Tek Hücre Hot Spot Görünümü
Termal görüntü üzerinde yalnızca bir hücre veya hücrenin küçük bir bölümü aşırı sıcak görünüyorsa olası nedenler arasında;
- mikro çatlak,
- hücre hasarı,
- lokal gölgelenme,
- üretim kusuru
bulunabilir.
Bu tip arızaların uzun süre devam etmesi panel performansının azalmasına neden olabilir.
Hücre Grubu veya String Seviyesinde Isınma
Birden fazla hücre aynı anda yüksek sıcaklık gösteriyorsa problem yalnızca tek hücreyle sınırlı olmayabilir.
Bu durumda;
- bypass diyot,
- bağlantı,
- string,
- junction box
kontrollerinin yapılması gerekebilir.
Termal kamera bu noktada arızanın bulunduğu bölgenin hızlı şekilde daraltılmasını sağlar.
Ancak kesin elektriksel teşhis için ilave ölçümler gerekebilir.
Junction Box ve Konnektörler de Kontrol Edilmelidir
PV sistemlerde termal kontrol yalnızca panel yüzeyinde yapılmamalıdır.
Panel arkasındaki junction box’lar, DC konnektörler, bağlantı noktaları ve elektrik panoları da incelenmelidir.
Gevşek veya yüksek dirençli bir bağlantı aşırı ısınmaya neden olabilir.
Bu tür sıcaklık artışları termal kamera sayesinde elektriksel bağlantıya fiziksel olarak müdahale edilmeden tespit edilebilir.
Termal Kamera ile Tespit Edilen Her Sıcaklık Farkı Arıza mıdır?
Hayır.
Termal görüntüler yorumlanırken çevresel koşullar mutlaka dikkate alınmalıdır.
Örneğin;
- panel üzerindeki gölge,
- yansıma,
- farklı panel açıları,
- rüzgâr,
- kirlenme,
- farklı güneş ışınımı seviyeleri
termal görüntüyü etkileyebilir.
Bu nedenle yalnızca sıcak bir bölge görüldüğünde doğrudan panelin arızalı olduğu sonucuna varılmamalıdır.
Şüpheli paneller mümkünse elektriksel ölçümlerle de kontrol edilmelidir.
Termal Kontrol ile Elektriksel Ölçümlerin Birlikte Kullanılması
En güvenilir PV sistem kontrollerinde termal kamera sonuçları diğer ölçümlerle birlikte değerlendirilir.
Örneğin termal kamera ile şüpheli bir panel tespit edildikten sonra;
- açık devre gerilimi (Voc),
- kısa devre akımı (Isc),
- izolasyon direnci,
- I-V eğrisi,
- string akımı
gibi değerler ölçülebilir.
Bu yaklaşım arızanın yalnızca yerini değil, elektriksel etkisini de belirlemeye yardımcı olur.
Büyük Güneş Santrallerinde Termal Kontrolün Avantajı
Yüzlerce veya binlerce panel bulunan büyük PV tesislerinde bütün panellerin tek tek elektriksel olarak kontrol edilmesi oldukça zaman alabilir.
Termal görüntüleme sayesinde geniş panel grupları hızlı şekilde taranabilir.
Şüpheli bölgeler belirlendikten sonra ayrıntılı elektriksel test yalnızca problem görülen paneller üzerinde gerçekleştirilebilir.
Bu yöntem bakım süresini önemli ölçüde azaltabilir.
Düzenli Termal Kontrol Neden Önemlidir?
Hot spot problemleri başlangıç aşamasında küçük sıcaklık farkları şeklinde ortaya çıkabilir.
Zaman içerisinde problem ilerlediğinde;
- panel üretiminde düşüş,
- hücre hasarı,
- laminasyon problemleri,
- bağlantı noktalarında bozulma
oluşabilir.
Bu nedenle periyodik bakım programlarına termal kamera kontrollerinin eklenmesi olası problemlerin daha erken tespit edilmesini sağlar.
İlgili Ürün: METREL MD 9930 Termal Kamera
PV tesislerinde termal incelemeler için kullanılabilecek cihazlardan biri METREL MD 9930 Termal Kamera modelidir.
MD 9930, 160 × 120 piksel termal çözünürlük, 50 Hz kare hızı ve termal, görünür ve birleşik görüntüleme özelliklerine sahiptir. Cihazın ölçüm aralığı -20 °C ile 350 °C arasındadır. Ayrıca sıcak ve soğuk nokta belirleme, sıcaklık farkı ölçümü ve video kaydı gibi özellikler sunmaktadır.
Ürünü inceleyin:
https://solartestcihazlari.com/urun/metrel-md9930-termal-kamera
Sonuç
Termal kamera ile güneş paneli kontrolü, PV sistemlerde gözle görülmeyen sıcaklık farklılıklarının hızlı şekilde belirlenmesini sağlayan etkili bir bakım yöntemidir.
Hot spot, hücre problemleri, bağlantı noktalarındaki aşırı ısınma ve junction box sorunları termal görüntüler yardımıyla erken aşamada belirlenebilir.
Ancak termal görüntüleme tek başına kesin arıza teşhisi olarak değerlendirilmemelidir. Şüpheli panellerin elektriksel ölçümlerle birlikte incelenmesi, problemin kaynağının daha doğru belirlenmesini sağlar.
PV Sisteminizde Termal Kontrol İçin Doğru Cihazı Seçin
Güneş panellerinde hot spot tespiti, termal kontrol veya PV sistem bakımında kullanacağınız test ve ölçüm cihazları konusunda destek almak için bizimle iletişime geçebilirsiniz.
Uygulamanız için uygun solar test cihazını birlikte belirleyelim →
