zaiyanfalingyu,rexiangyiyijingshiyongyutaiyangnengdianchihedianchibanjianzhadechengshugongju。duiyuzhexiefuzadeceliang,peibeizhilengshitanceqidegaoxingnengrexiangyitongchangyongyushoukongshiyanshitiaojianxia。
但dan熱re像xiang儀yi的de太tai陽yang能neng電dian池chi板ban檢jian查zha用yong途tu並bing不bu僅jin限xian於yu研yan究jiu領ling域yu。非fei製zhi冷leng式shi熱re像xiang儀yi目mu前qian正zheng越yue來lai越yue多duo地di應ying用yong於yu太tai陽yang能neng電dian池chi板ban安an裝zhuang前qian的de質zhi量liang管guan理li,以yi及ji安an裝zhuang後hou的de常chang規gui預yu測ce性xing維wei護hu檢jian查zha。這zhe些xie價jia格ge實shi惠hui的de熱re像xiang儀yi采cai用yong便bian攜xie式shi設she計ji,且qie重zhong量liang輕qing盈ying,因yin此ci可ke實shi現xian野ye外wai靈ling活huo應ying用yong。

自動模式(上圖)和手動模式(下圖)下帶電平和跨度值的熱圖像。
使用熱像儀可以探測到潛在問題區域,並在問題或故障真正出現前予以修複。 danbingfeimeiyizhongrexiangyidoushihetaiyangnengdianchijianzha,xuyaozunxunyixieguizehezhidaofangzhen,yibianshishiyouxiaojianzha,quebaodechuzhengquedejielun。benwenanlishiyijingtiguitaiyangnengdianchideguangfumo 塊為基礎;但這些規則和指導方針以及熱成像的基本概念也適用於薄膜模塊的熱成像檢查。
熱像儀檢查太陽能電池板規程
在(zai)研(yan)製(zhi)和(he)生(sheng)產(chan)階(jie)段(duan),太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)是(shi)靠(kao)通(tong)電(dian)或(huo)使(shi)用(yong)閃(shan)光(guang)燈(deng)來(lai)激(ji)活(huo)。這(zhe)確(que)保(bao)了(le)充(chong)分(fen)的(de)熱(re)對(dui)比(bi)度(du),用(yong)於(yu)精(jing)確(que)熱(re)成(cheng)像(xiang)測(ce)量(liang)。但(dan)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)不(bu)能(neng)用(yong)於(yu)實(shi)地(di)檢(jian)查(zha)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban),因(yin)此(ci)操(cao)作(zuo)員(yuan)必(bi)須(xu)確(que)保(bao)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)。
為了在實地檢查太陽能電池時獲得充分的熱對比度,需要500 W/m2以上的太陽輻照度。要獲得最大值結果,建議準備好700 W/m2太陽輻照度。太陽輻照度以kW/m2為單位,描述了一個表麵的瞬間入射能量,該能量可用日射強度計(用於測量全球太陽輻照度)或太陽熱量計(用於測量直接太陽輻照度)進行測量。太陽輻照度主要取決於位置和局部天氣。較低的室外溫度也可提高熱對比度。
您需要哪一種類型的熱像儀?
用於預測性維護檢查的便攜式熱像儀通常搭載有靈敏度為8–14μmboduandefeizhilengweiliangrexingtanceqi。danzaizhegeboduanneishiwufachuantoubolide。congdianchibanzhengmianjianzhataiyangnengdianchishi,rexiangyitancedaodeshibolibiaomiandereliangfenbu,danzhinengjianjietancebolixiafangdianchidereliangfenbu。yincitaiyangnengdianchibanbolibiaomiandekecelianghekeshiwenchabijiaoweiruo。weileshizhexiewenchakejian,yongyujianzhaderexiangyixuyaojubei≤0.08K的熱靈敏度。為了清晰顯現熱圖像中的微弱溫差,熱像儀還應能夠手動調節電平和跨度。
光guang伏fu組zu件jian一yi般ban安an裝zhuang在zai具ju有you高gao度du反fan射she性xing的de鋁lv製zhi框kuang架jia上shang,這zhe種zhong框kuang架jia在zai熱re圖tu像xiang上shang會hui顯xian示shi為wei冷leng區qu,因yin為wei它ta能neng反fan射she天tian空kong中zhong散san發fa的de熱re輻fu射she。在zai實shi踐jian中zhong,這zhe意yi味wei著zhe熱re像xiang儀yi記ji錄lu到dao的de框kuang架jia溫wen度du遠yuan低di於yu0°C。由you於yu熱re像xiang儀yi的de直zhi方fang圖tu均jun衡heng自zi動dong適shi配pei最zui大da和he最zui小xiao測ce溫wen值zhi,許xu多duo細xi微wei的de熱re異yi常chang不bu會hui立li即ji顯xian現xian。為wei了le獲huo得de高gao對dui比bi度du熱re圖tu像xiang,需xu要yao不bu斷duan對dui電dian平ping和he跨kua度du進jin行xing手shou動dong調tiao節jie。
所謂的DDE(數字細節增強)功能提供了解決方式。DDE能夠自動優化高動態範圍場景下的圖像對比度,熱圖像不再需要進行手動調節。因此具備DDE功能的熱像儀非常適用於快速精確的太陽能電池板檢查。
實用功能
熱像儀的另一個實用功能是為熱圖像添加GPS數據標記。這可以幫助在大片區域,如太陽能電廠中輕鬆定位有問題的模塊,並將熱圖像與設備進行關聯,例如在報告中。

未經DDE處理的熱圖像(左圖)和經過DDE處理的熱圖像(右圖)。
像儀應該配備內置數碼相機鏡頭,以 便將相關可見光圖像(數碼照片)與yu相xiang應ying的de熱re圖tu像xiang一yi起qi保bao存cun。所suo謂wei的de疊die加jia模mo式shi可ke將jiang熱re圖tu像xiang與yu可ke見jian光guang圖tu像xiang相xiang互hu疊die加jia,也ye頗po為wei實shi用yong。聲sheng音yin和he文wen本ben注zhu釋shi可ke連lian同tong熱re圖tu像xiang一yi起qi保bao存cun在zai熱re像xiang儀yi中zhong,有you利li於yu報bao告gao編bian寫xie。
熱像儀放置:考慮熱反射和輻射係數
雖然玻璃在8–14μm波段的輻射係數為0.85–0.90,但(dan)玻(bo)璃(li)表(biao)麵(mian)的(de)測(ce)溫(wen)並(bing)不(bu)容(rong)易(yi)。玻(bo)璃(li)熱(re)反(fan)射(she)如(ru)同(tong)鏡(jing)麵(mian)反(fan)射(she),這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)不(bu)同(tong)溫(wen)度(du)的(de)周(zhou)邊(bian)物(wu)體(ti)在(zai)熱(re)圖(tu)像(xiang)上(shang)能(neng)夠(gou)清(qing)晰(xi)呈(cheng)現(xian)。在(zai)最(zui)糟(zao)糕(gao)的(de)情(qing)形(xing)中(zhong),這(zhe)會(hui)導(dao)致(zhi)成(cheng)像(xiang)失(shi)實(shi)(假“熱點”)和測量誤差。
為wei了le避bi免mian熱re像xiang儀yi和he操cao作zuo員yuan的de玻bo璃li熱re反fan射she,熱re像xiang儀yi不bu應ying垂chui直zhi對dui準zhun被bei檢jian查zha的de模mo塊kuai。但dan輻fu射she係xi數shu在zai熱re像xiang儀yi垂chui直zhi時shi達da到dao最zui大da,熱re像xiang檢jian查zha中zhong的de建jian議yi視shi場chang角jiao(綠色)和應避免的視場角(紅色)。並隨著熱像儀角度的增加而減小。5–60°的視場角是一個較好的平衡點(0°為垂直)。

這幅熱圖像展示了大片高溫區域。由於缺乏更多信息,無法看清這是熱異常還是遮蔽/熱反射

為避免得出錯誤結論,檢查太陽能電池板時,您需要以正確角度握持熱像儀。

使用KLIR P660紅外熱像儀從空中拍攝太陽能電廠獲得的熱圖像。(感謝IMM的Evi Müllers提供的熱圖像)。
遠距離檢查
celiangqijianbingfeizongnengqingyihuodeheshideshichangjiao。zaiduoshuqingkuangxia,shiyongsanjiaojianenggoujiejuewenti。zaijiaoweibulidetiaojianxia,kenengxuyaoshiyongyidongzuoyepingtaihuozheshenzhichengzuozhishengjifeidaotaiyangnengdianchishangfang。zaizhezhongqingkuangxia,julimubiaojiaoyuankenengshiyigeyoushi,yinweikeyiyicixingjianzhayidapianquyu。weilebaozhengretuxiangdezhiliang,yongyuyuanjulijianzhaderexiangyizhishaoyingjubei320 × 240像素、最好是640 ×480像(xiang)素(su)的(de)圖(tu)像(xiang)分(fen)辨(bian)率(lv)。熱(re)像(xiang)儀(yi)還(hai)應(ying)配(pei)備(bei)有(you)互(hu)換(huan)鏡(jing)頭(tou),以(yi)便(bian)操(cao)作(zuo)員(yuan)能(neng)夠(gou)更(geng)換(huan)長(chang)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou),進(jin)行(xing)遠(yuan)距(ju)離(li)檢(jian)查(zha),比(bi)如(ru)從(cong)直(zhi)升(sheng)機(ji)上(shang)。但(dan)是(shi)建(jian)議(yi)長(chang)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)僅(jin)用(yong)於(yu)圖(tu)像(xiang)分(fen)辨(bian)率(lv)高(gao)的(de)熱(re)像(xiang)儀(yi)。使(shi)用(yong)長(chang)焦(jiao)鏡(jing)頭(tou)進(jin)行(xing)遠(yuan)距(ju)離(li)測(ce)量(liang)的(de)低(di)分(fen)辨(bian)率(lv)熱(re)像(xiang)儀(yi)無(wu)法(fa)探(tan)測(ce)到(dao)指(zhi)示(shi)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)故(gu)障(zhang)的(de)細(xi)微(wei)熱(re)量(liang)細(xi)節(jie)。

熱像檢查中的建議視場角(綠色)和應避免的視場角(紅色)。

玻璃輻射係數的角度相關性
從不同視角進行檢查
在(zai)多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia),已(yi)安(an)裝(zhuang)的(de)光(guang)伏(fu)組(zu)件(jian)也(ye)可(ke)用(yong)熱(re)像(xiang)儀(yi)從(cong)組(zu)件(jian)後(hou)方(fang)進(jin)行(xing)檢(jian)查(zha)。這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)可(ke)以(yi)將(jiang)太(tai)陽(yang)和(he)雲(yun)朵(duo)的(de)幹(gan)擾(rao)性(xing)熱(re)反(fan)射(she)減(jian)至(zhi)最(zui)小(xiao)。此(ci)外(wai),從(cong)組(zu)件(jian)後(hou)部(bu)獲(huo)得(de)的(de)溫(wen)度(du)可(ke)能(neng)比(bi)較(jiao)高(gao),因(yin)為(wei)是(shi)直(zhi)接(jie)測(ce)量(liang)電(dian)池(chi),而(er)不(bu)是(shi)透(tou)過(guo)玻(bo)璃(li)表(biao)麵(mian)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)。
周圍環境和測量條件
應ying選xuan擇ze晴qing朗lang天tian氣qi進jin行xing熱re像xiang檢jian查zha,因yin為wei雲yun朵duo會hui降jiang低di太tai陽yang輻fu照zhao度du,並bing產chan生sheng熱re反fan射she幹gan擾rao。但dan隻zhi要yao所suo用yong的de熱re像xiang儀yi足zu夠gou靈ling敏min,即ji便bian是shi在zai陰yin天tian也ye可ke以yi獲huo得de有you用yong的de圖tu像xiang。安an靜jing的de環huan境jing也ye比bi較jiao有you利li,因yin為wei太tai陽yang能neng電dian池chi板ban表biao麵mian的de任ren何he氣qi流liu都dou會hui造zao成cheng傳chuan遞di性xing冷leng卻que,從cong而er降jiang低di熱re梯ti度du。空kong氣qi溫wen度du越yue低di,潛qian在zai熱re對dui比bi度du就jiu越yue高gao。建jian議yi在zai清qing晨chen進jin行xing熱re像xiang檢jian查zha。
lingyizhongtigaoreduibidudefangfashiduankaidianchifuzai,yiduankaidianliu,shireliangjinjinyikaotaiyangfuzhaoduchansheng。ranhoujieshangfuzai,zaidianchidefarejieduanjinxingjianzha。
但dan在zai正zheng常chang情qing況kuang下xia,係xi統tong檢jian查zha應ying在zai標biao準zhun運yun行xing條tiao件jian下xia,即ji負fu載zai狀zhuang態tai下xia進jin行xing。取qu決jue於yu電dian池chi和he問wen題ti或huo故gu障zhang的de類lei型xing,在zai無wu負fu載zai或huo短duan路lu條tiao件jian下xia的de測ce量liang結jie果guo可ke提ti供gong額e外wai的de信xin息xi。

使用FLIR P660紅外熱像儀拍攝的太陽能電池板背麵熱圖像。它的對應可見圖像如右圖所示。
測量誤差
產生測量誤差的主要原因是熱像儀放置不當和周圍環境與測量條件欠佳。典型的測量誤差原因有:
視場角過窄
太陽輻照度隨著時間推移而改變(例如由於雲層變化所致)
熱反射(如太陽、雲朵、周圍更高的建築、測量裝備等)
局部遮蔽(如周圍建築或其他構築物的遮蔽)
熱圖像提供的信息
如ru果guo太tai陽yang能neng電dian池chi板ban的de某mou些xie部bu位wei溫wen度du高gao於yu其qi他ta部bu位wei,溫wen暖nuan區qu域yu會hui清qing晰xi顯xian現xian在zai熱re圖tu像xiang上shang。取qu決jue於yu形xing狀zhuang和he位wei置zhi,這zhe些xie熱re點dian和he熱re區qu域yu能neng夠gou指zhi示shi出chu不bu同tong的de故gu障zhang。如ru果guo整zheng個ge組zu件jian的de溫wen度du都dou高gao於yu往wang常chang,這zhe可ke能neng表biao明ming存cun在zai互hu連lian問wen題ti。如ru果guo單dan個ge電dian池chi或huo電dian池chi組zu顯xian示shi為wei一yi個ge熱re點dian或huo溫wen度du較jiao高gao的de“拚接圖案”,通常是旁路二極管故障、內部短路或電池錯配所致。

表1:常見模塊故障列表(來源:ZAE Bayern公司,“使用熱成像技術對光伏組件進行質量檢測”,2007年)
(Source: ZAE Bayern e.V, “Überprüfung der Qualität von Photovoltaik- Modulen mittels Infrarot-Aufnahmen” ["Quality testing in photovoltaic modules using infrared imaging”], 2007)
這幅熱圖像展示了所謂的“拚接圖案”案例,該圖案表明這塊電池板的旁路二極管出現故障。

這些紅點顯示溫度一直高於其他組件的組件,表明存在連接故障。

在一個太陽能電池內的這個熱點表明該電池內部存在物理損傷。
熱像儀主要用於查找故障。對檢測到的異常現象進行分類和評估需要對太陽能技術、被檢查係統和附加的電氣測量值有透徹的了解。適當的文件材料當然也必不可少,並應包含所有檢查條件、附加測量值和其他相關信息。
使用熱像儀進行檢測(先是用於安裝期間的質量控製,緊接著是常規檢查)可促進全麵、簡(jian)單(dan)地(di)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)狀(zhuang)態(tai)。這(zhe)將(jiang)有(you)助(zhu)於(yu)保(bao)持(chi)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)的(de)功(gong)能(neng)及(ji)延(yan)長(chang)其(qi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。因(yin)此(ci),使(shi)用(yong)熱(re)像(xiang)儀(yi)檢(jian)測(ce)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)將(jiang)顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)運(yun)營(ying)公(gong)司(si)的(de)投(tou)資(zi)回(hui)報(bao)率(lv)。
