النصر سولر

التصوير الحراري للطاقة الشمسية

التصوير الحراري Thermography يتم استخدامه في فحص و استلام الطاقة الشمسية بمساعدة الكاميرا الحرارية Infra Red Camera, و عدسة هذه الكاميرا تقوم بقياس درجة حرارة الأسطح لدقة تصل الي 0.05 درجة مئوية حيث تلتقط الموجات الكهرهومغتاطيسية ذات الطول الموجي الذي يتراوح ما بين 0.9 الي 14 ميكرومتر و هي الأشعة التحت حمراء التي لأ يراها الأنسان بالعين المجردة.
و لتسهيل فهم عرض نتائج التصوير الحراري علي الأنسان, الكاميرا الحرارية تعرض صورة بألوان غير حقيقية تتدرج ما بين الأبيض للمناطق الساخنة جدا, الي البنفسجس و الأسود للمناطق الباردة جدا.
اما بالنسبة الي التطبيقات في مجال الكهرباء تعتمد فكرة التصوير الحراري علي حقيقة ان كل شئ يمر فيه تيار كهربي يكون عرضه لارتفاع درجة الحراره .., و لكن بما ان هذا الارتفاع له حدود مسموح بها في كل معده وكل تطبيق، فإن الفحص بالأشعة تحت الحمراء هو التقنية التشخيصية المفضلة المستخدمة للكشف عن الفشل المبكر في الأنظمة الكهربائية عامة و الشمسية خاصة.
هذا الفحص لأ يقتصر علي الألواح الشمسية وحدها, بل يمكن استخدام التصوير الحراري لفحص كامل النظام ، من الألواح الشمسية إلى الكابلات ، الأنفرتر ، قواطع التيار وجميع المكونات الكهربائية الأخرى في النظام

ما هي فكرة و شروط التصوير الحراري لنظم الطاقة الشمسية؟

  1. إذا كان أي جزء من المنظومة يطور مقاومة أعلى من الأجزاء الأخري، هذه الزيادة يقابلها زيادة في درجة الحرارة يمكن الكشف عنها بسهولة جدا مع كاميرا التصوير الحراري ، و حل المشكلة قبل فشل النظام كله
  2. لتحقيق تباين حراري كافٍ عند فحص الخلايا الشمسية في الموقع ، يجب ان تكون كثافة الإشعاع الشمسي 500 وات / م 2 أو أعلى و بالتالي يفضل ان تتم القياسات في توقيت قريب من منتصف اليوم.
  3. لتجنب انعكاس خيال الشخص الذي يقوم بالتصوير علي زجاج الألواح يجب ألا يتم وضع الكاميرا بشكل عمودي على اللوحات التي يتم فحصها بالرغم ان دقة التصوير تكون في أعلى مستوياتها عندما تكون الكاميرا متعامدة مع الخلايا . و زاوية الرؤية من 5 – 60 ° هي حل وسط جيد لوضع الكاميرا(حيث 0 ° عمودي). زاوية الكاميرا
  4. قي المشاريع الصغيرة التي لأ يزيد قيها مسافة التصوير عن 15 متر يتم استخدام كاميرا ذات دقة صورة لأ تقل عن 160 × 120 بكسل
    اما في المسافات الأطول و لضمان جودة الصورة الحرارية ، يجب استخدام كاميرا تصوير حراري ذات دقة صورة لا تقل عن 320 × 240 بكسل ، ويفضل 640 × 480 بكسل . و عادة يتم تركيب هذه الكاميرات الدقيقة علي طائرات درونطائرات درون تصوير حراري
  5. لفحص المنظومة الشمسية ككل يتم اختبارها و هي في وضعية التشغيل Under Load, و محاولة قياس درحات حرارة اللوح الشمسي و هو غير معرض للأشعة الشمس أو في الليل مثلا هو خطاء مضحك لن يعطي اي نتيجة
  6. في حال الرغبة في فصح لوح معين بعينه, يتم فصله عن النظام و اختباره بدون اي احمال لمنع سريان التيار الكهربائي و دراسة حرارة الخلايا و تجانسها بواسطة الأشعاع الشمسي وحده. هذه الطريقة تكشف وجود اي بقع حرارية Hot Spots نتيجة عيوب تصنيع اللوح أو تهالكه. و يمكن الكشف عن عيوب تصنيع الألواح فبل شرائها بواسطة الكاميرا الحرارية و هي الطريقة العلمية السليمة للقيام بهذه المهمة.
  7. يجب ان تكون الظروف الجوية هادئة دون رياح قوية ، حيث أن أي تدفق للهواء على سطح الألواح الشمسية و عناصر النظام الأخري سيتسبب في تبريد حراري وبالتالي سيقلل التدرج الحراري Thermal Gradient.
  8. في الماضي كان الحصول علي كاميرا حرارية مناسبة مكلف للغاية و متاح فقط للشركات و المشاريع الكبيرة , اما الأن فيمكن بسهولة الحصول علي كاميرا بسيطة بنفس الكفائة يتم تركيبها علي التليفون المحمول بتكلفة 500 – 2000 دولار فقط, و تعتبر شركة Flir رائدة في هذا المجال.
  9. يجب أن تحتوي كاميرا التصوير الحراري على كاميرا رقمية مدمجة بحيث يمكن حفظ الصورة المرئية المرتبطة بها (الصورة الفتوغرافية العادية) مع الصورة الحرارية ذات الصلة, و هذه الخاصية تسمي Fusion Mode حيث يتم دمج الصورتين فوق بعض

خطوات فحص عناصر المنظومة الشمسية بالتصوير الحراري

  1. الألواح
    في معظم الحالات يفضل فحص الألواح الشمسية بكاميرا التصوير الحراري من الخلف. تقلل هذه الطريقة من تأثير انعكاسات الشمس والسحب. و درجات الحرارة التي يتم الحصول عليها في الخلف أعلى، حيث يتم قياس الخلية بشكل مباشر وليس من خلال السطح الزجاجي. التصوير الحراري
    قائمة الأخطاء التي تظهر في الألواح بالتصوير الحراري
    نوع العيب مثال للعيب شكل العيب
    عيب صناعة شروخ في الخلية, عيوب و شوائب في الزجاج بقعة حرارية Hotspot درجة حرارتها اعلي أو اقل
    ظلال مؤقتة اتربة و عدم نظافة الخلايا, شوائب من العصافير و الحمام, رطوبة علي الألواح بقعة حرارية Hotspot درجة حرارتها اعلي في حالة الشوائب المركزة في مكان واحد, و ارتفاع عام في درجة حرارة الخلايا في حال الاتربة و الرطوبة و الظلال المنتشرة في مسطحات كاملة
    عيوب توصيل لوح شمسي أو مصفوفة كاملة تم توصيلها بطريقة خطاء درجات حرارة اعلي دائما لهذا اللوح او المصفوفة بالكامل
    يجب التأكد من خلو الألواح الشمسية من اي عيوب صناعة تظهر علي هيئة بقع حرارية Hot spots في اللوح
    يجب ان لأ يزيد الفرق بين درجة حرارة الخلايا في المصفوفة الواحدة عن 5 درجات مئوية
    بقع حرارية
  2. هياكل التثبيت
    يجب تثبيت الألواح الشمسية بشكل عام على هياكل من الألومنيوم أو الحديد المجلفن الأمع ، والذي يظهر في الصورة كمنطقة باردة على الكاميرا الحرارية ، لأنه يعكس الإشعاع الحراري المنبعث من السماء و لأيمتص الحرارة
    اطار الومييوم منخقض الحرارة , في حال استخدام لون طلاء غامق لهيكل التثبيت يصبح هذا الهيكل مصدر غير مرغوب للحرارة يتسبب في ارتفاع درجة حرارة الخلايا الشمسية و انخقاض كفائتها, و لذلك يجب التأكد من التصوير الحراري ان الهيكل درجة حرارته اقل من درجة حرارة الأطار الألومنيوم للألواح الشمسية.
  3. الكابلات
    يجب التأكد من ان درجة حرارة اي كابل في المنظومة الشمسية لأ يزيد اطلاقا عن 70 درجة مئوية بصرف النظر عن الظروف التشغيلية و درجات حرارة الجو. و بالتالي هذا يقودنا الي اهمية تركيب اقطار كابلات مناسبة و عزلها حراريا بالذات في المناطق الحارة. كابل مرتفع الحرارة و يلاحظ من الصورة ان درجة حرارة الكابل اعلي من 70, رغم ان الوصلات في نهاية السلك سليمة و ذلك عكس المثال القادم.
    و تمثل الحالات التي تكون فيها الأسلاك أو قواطع الدائرة درجة حرارتها اكبر من 70 خطر حريق, و يجب صيانتها فورا. و لعزل الكابلات حراريا يراعي التي:
    دفن الكابلات الأرضية تحت الأرض علي عمق لأ يقل عن 70 سم حيث الحرارة المعتدلة نسبيا و ذلك داخل مواسير PVC بشرط وضع عدد 2 سلك فقط داخل الماسورة الواحدة لضمان التهوية الجيدة. و من العجيب اننا نجد بعض الناس يقومون بتنفيذ الكابلات علي عمق قريب جدا من سطح الأرض مما يتسبب في ارتفاع درجة حرارتها صيفا فضلأ عن خطورة تعرضعا للتقطيع. كما نجد اخارون يقومون بوضع كابلات كثيرة داخل ماسورة واحدة مما يعرضها ايضا لأرتفاع درجة حرارتها.
    كابلات كثيرة في ماسورة ضيقة
    في حال تنفيذ كابلات علي الحوائط فيجب ان تكون هذه الكابلات مدفونة داخل الحائط لحمايتها من اشعة الشمس المباشرة حال وجودها علي حوائط خارجية. اما في الحوائط الداخلية فيمكن ان توضع هذه الكابلات في مواسير PVC بعيدة عن المناطق التي تتعرض لأشعة الشمس المباشرة, و يفضل في المناطق الحارة عدم استخدام المجري المعدني Metal Cable Tray حيث ان هذه المجاري مناسبة في المناطق الباردة فقط, اما في دولنا العربية فوضع الكابلات في مجري معدني هو مماثل لوضعها داخل فرن يودي الي ارتفاع الحرارة
  4. الوصلات MC4 و بارات التجميع
    يتم فحص جميع الوصلات في لوح التجميع Combiner Box, ارتفاع درجة حرارة الوصلة يعني انها وصلة غير محكمة Loose Connection كما في الصورة. و يجب الـتاكد من ان درجة حرارة اي وصلة لأ تزيد عن 70 درجة مئوية باي حال من الأحوال كما في الكابلات وصلة غير محكمة و يلاحظ من الصورة ان درجة حرارة الكابل عادية بدون مشاكل علي عكس المثال السابق, و لكن المشكلة تكمن في ارتفاع درجة حرارة الوصلة الغير سليمة
  5. انفرتر الطاقة الشمسية يجب أن يكون جيد التبريد لمنع الفشل المحموم الذي قد يؤدي إلى نشوب حرائق
    و بالتالي يتم تركيب الأنفرتر في مكان جيد التهوية و بعيد عن اشعة الشمس المباشرة مع تزويده بمراوح تهوية طبقا للأحتياج
    حرارة الأنفرتر
    و بصفة عامة يجب ان لأ تزيد درجة حرارة الأنفرتر عن 15 درجة اعلي من حرارة الجو, و ذلك لضمان ان لأ تزيد درجة حرارته عن 60 درجة مئوية حال ان درجة حرارة الجو 45.
    و يراعي عند اجراء المسح الحراري للأنفرتر التأكد من ان جميع اجزائه جيدة التهوية و حرارتها منابسة, فمن الأخطاء الشائعة وضع مراوح في مكان واحد فقط من الأنفرتر مع مجود اماكن مكتومة و مرتفعة الحرارة بداخله. فعلي الشركة المنفذة عمل مراوح اضافية يتم نوجيها علي الأجزاء التي ترتفع حرارتها اثناء تشغيل ألأنفرتر.
  6. قواطع الحماية
    يتم استخدام التصوير الحراريي لمعرفة اي قواطع تيار حرارتها مرتفعة عن باقي القواطع, و درجة الحرارة في حد ذاتها ليست هامة و لكن الهام هو معرفة ان كانت هذه القواطع تتعرض لاحمال ذائدة Over Load ام لأ
    قاطع تيار مرتفع الحرارة
    فمثلا في الصورة السابقة وجدنا ان قاطع التيار المرتفع الحرارة سعنه 20 امبير, و لكن عند استخدام بنسة الامبير Amp Clamp قمنا بقياس تيار قدره 23 امبير يمر في السلك, و هو ما يعني ان القاطع يتعرض لحمل زائد و بالتالي يجب استبداته بقاطع اكبر
    تيار 23 امبير
    و من المعلوم ان اقصي تيار دائم مسموح به هو 80% فقط من قدرة القاطع, اي ان القاطع ال20 امبير يجب ان لأ يتعرض لحمل دائم اكبر من 16 امبير.
    يمكن ايضا بسهولة معرفة القواطع السيئة التصنيع باستخدام التصوير الحراري, فمثلا لو كان الأمبير الذي تم قياسه علي السلك في الحدود المسموح بها و بالرغم من ذلك درجة حرارة القاطع اكبر من 70 درجة مئوية, فهذا يعني انه من نوعية سيئة و يجب استبداله نلوع افضل.
  7. البطاريات
    يتم قياس درجة حرارة البطاريات اثناء الشحن أو التغريغ بواسطة التصوير الحراري, و نجد البطارية التالفة درجة حرارتها اعلي من باقي البطاريات السليمة. بطاريات تصوير حراري
    كما يمكن بسهولة بيان ان كانت القواشيط بين البطاريات محكمة التوصيل ام لأ, فنجد دائما الوصلات الغير محطمة درجة حرارتها اعلي و تظهر فورا في التصوير الحراري,

خدمات شركة النصر في محال الفحص و التصوير الحراري

شركة النصر تقدم لعملائها لأول في مصر خدمة التصوير الحراري لمنظومات الطاقة الشمسية ذات القدرات الأقل من 500 كيلو وات (من المعلوم ان القدرات الأكبر تحتاج الي كاميرات عالية الدقة غير متوفرة في مصر حاليا) و اعداد تقرير مفصل معتمد من استشاري الشركة عن جميع مكونات المنظومة. هذه التقارير المحايدة تهدف إلى حماية كل من العميل و مقاول التركيبات.
يجب أن يتم أول فحص بعد نهاية التركبيب مباشرة ليتم استلام المنظومة من مقاول التركيبات.
يجب ان يتم عملية فحص هامة اخري للألواح و كافة مكومات المنظومة قبل نهاية فترة الضمان مباشرة, حتي يتمكن العميل من الأستبدال المجاني لأي مكونات غير سليمة طبقا لبنود الضمان
?الطاقة الشمسية من النصرسولر?
DMCA.com Protection Status