太阳能电池板中瑕疵、故障检测方案(红外热像仪)

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应用案例FLIR FLIR www.flir.com Solartechnik Stiens利用FLIR红外热像仪确保太阳能电池板正常运行 “经过几家热像仪供应商的比较后， FLIR脱颖而出” 化石燃料储备日渐减少，煤气价格不断攀升，很多人开始将太阳能作为可再生发电源。Solartechnik Stiens公司为确保其制造的太阳能电池板正常良好运行，便使用FLIR红外热像仪来寻找电池板中存在的瑕疵。 Solartechnik Stiens公司的服务技术人员Benjamin Kimpel解释道：“太阳能电池将日照转化为电能的同时也会产生热量。工作效率低下电池产生的热量比正常电池产生的热量要高的多，所以在热图像上自然会呈现为热点。这就是我们所需要的功能。月 Solartechnik Stiens是一家相对较新的公司，于2004年成立，已从最初的2名职工发展到如今的55名职工。2008年，公司在考丰根建立了分公司，这是公司的主要办公建筑，屋顶安装了峰值总功率为46 kWp的太阳能系统。该建 筑的上半部分 楼层不断循着太阳运动轨迹，每过十分钟就会轻微移动，很难察觉，从日出到日落移动180°，保证太阳能电池板时刻都面对太阳，从而最大限度地利用太阳能。 FLIR T335红外热像仪：可用性是关键 FLIR T335红外热像仪：轻型、小巧、容易使用。 Solartechnik Stien公司的服务技术人员Benja-min Kimpel Solartechnik Stien公司在考丰根的主要办公建筑的第二层楼，每过十分钟就会轻微移动，无法察觉，从而保证太阳能电池板时刻都面对阳光。 FLIR T335红外热像仪具有多种不同的互换镜头。 为防止存在问题的太阳能电池板交付到客户手中， Solartechnik Stiens采购了一台FLIR T335红外热像仪，在电池板交付前可对其进行检查。像所有FLIR T系列红外热像仪一样， FLIRT335红外热像仪非常实用。FLIRT系列便携式热像仪将人体工程学设计、重量及使用简便性推向新高度。其中可用性是关键： FLIR Systems公司工程师已经将用户舒适度和清晰度方面的反馈转化为一系列全面而富有创新意义的热像仪特征。 FLIR T335红外热像仪包括一台非制冷微量热型探测器，探测器产生的热图像清晰可见，分辨率为320×240 这些逆变器将太阳电池板的直流电转化为交流电。 像素，在热精确度低于50mK的情况下，能够精确测量出-20℃到+650℃之间的温度。Kimpel先生解释道： “FLIR T335红外热像仪产生的图像质量显著，但我们更看重它的实用性设计。热像仪重量轻，还有可旋转镜头组件，是现场作业的理想工具，可以检查已经安装的太阳能电池板是否存在问题。” 工作效率低下的太阳能电池Kimpel先生认为，热像仪是检查太阳能电池板是否存在问题的理想工具。 “太阳能电池板产电量减少，通常都会产生更多的热量。这意味着，利用热像仪可以快速发现这些工作效率低下的太阳能电池。 太阳能电池工作效率低下一般是由于使用的半导体材料存在不均匀性。大部分太阳能电池板使用的半导体是硅，，而大部分太阳能电池使用的是多晶硅片，这些多晶硅片在生产过程中或之后容易发生不均匀现象。太阳能电池出现不均匀现象的密度过高，其产电量会下降，产热量相对其他电池会更多，从而降低整个电池板的性能。 个别问题可能导致整个电池板失效转化交流电时需要使用一定的电流量，所以工作效率低下电池若使整个电池板的产电量低于关键阀值，那么整个电池板可能完全失效。 然而，太阳能电池板性能较差存在很多其他原因，如，电池损坏、玻璃破损、水泄漏、焊接点断开、子电池串断裂、旁路二极管破损、半导体材料脱落、连接器出现故障等等。无论是何原因，热像仪都可帮助操作人员找到出现故障的地方，甚至指出故障原因。对于所有可能出现的问题，热像仪都可发挥其重要作用，帮忙找出问题所在。 找出问题所在 这些太阳能电池板安装在桅杆上，可以从背面监测，最大限度地减少反射。 止这些出现问题的太阳能电池板交付到客户手中，也希望安装这些电池板后能够对其性能进行监测。”要找出问题，要求所利用的测试和测量方法有效，且具有成本效益，能够对电池性能及电子结构定性。 “我们邀请了几家供应商展示他们的热像像，并对一台正在运行的太阳能电池板设定测试情境，希望得出哪家供应商的热像仪能够最先呈现热点。结果显示， FLIR的产品最适合我们。” 测试当中，FLIR区域分销经理Michael Mende及FLIR Roeder测量系统产品分销商HeinerFRoder向Kimpel先生推荐FLIR T335红外热像仪。“FLIR T335红外热像仪不仅结合了人体工程学设计及完美的图像质 Solartechnik Stien公司停车场的太阳能电池板测试显示，热点很快就能呈现在热图像上，甚至从正面监测。 热成像检查中的建议视场角(绿色)和应避免的视场角(红色)。 从太阳能电池板正面拍摄的热图像上的热点可能表明多个电池工作效率低下。 量，而且在上述对比测试中获得的结果最佳，所以我们决定购买FLIR T335红外热像仪。 选择您需要的视角 事实上，Kimpel先生选择FLIR T335红外热像仪，不只是因为该款热像仪的图像质量、人体工程学设计及其可用性特征： “我们从FLIR Systems公司获得的培训也同等重要，，”Kimpel先生解释道。虽然所有FLIR红外热像仪的设计都便于操作，但除了了解如何操作热像仪外，还有很多其他需要注意的地方。 “比如，使用热像仪监测太阳能电池板的正面时必须十分谨 用钳形表可以迅速测出电池板的产电量。通过FLIR MeterLink技术将测量数据与热图像结合起来。 用户可利用画中画的特点将热图像直接叠加在相应的可见光图像上。推动按钮，用户便可轻松移动可见光图像内的热图像，并修改其尺寸和形状。 慎，不可妄下结论，需要考虑反射因素。” FLIR区域分销经理Michael Mende认为，必须认真选择视角，避免因周围物体受到玻璃反射而发出热量导致错误诠释热图像。 “将热像仪垂直对着太阳能电池板能够产生最好效果，因为垂直角度时发射率最高，随着角度的增加，发射率也会降低。但是垂直角度时，热像仪和操作员的反射可能会呈现在热图像中。因此，5-60°(0°为垂直)被视为良好的折中视 角。” Michael Mende认为解决上述问题还有一个更好的办法，即，完全避免反射... 从背面监测 解决上述问题的最好办法在于完全避免反射。 “这种办法对于安装在屋顶的太阳能电池板可能不太常用，但对于SolartechnikStien公司停车场内安装在桅杆上的太阳能电池板却很实用。将热像仪对着太阳能电池板的背面进行监测是可能实现的。电池板的 背面监测没有显示热点，因为上幅热图像是从正面拍摄，热图像上出现的热点是由反射造成的。 背面的热辐射并不多，可以很准确地测量太阳能电池板的温度。” MeterLink 除了购买FLIR T335红外热像仪， Solartechnikk Stien公司还购买了Extech钳形表。通过MeterLink连接可将Extech钳形表与FLIRT335 FLIRT系列便携式红外热像仪将人体工程学设计、重量及使用简便性推向新高度。 从同一块太阳能电池板背面拍摄的图像上的反射比前面拍摄的要少得多，温度测量值也更准确。 这些热点似乎是指工作效率低下的太阳能电池，但是仔细检查发现，这些热点中有几个是由站在电池板正面的人们的温度反射造成的。 在这份热叠加记录中，只有热图像上的热点显示出来了。 红外热像仪连接起来。利用FLIRMeterLink技术，可将钳形表收集到的测量数据通过蓝牙转移到FLIR热图像中，从而简化了电子或建筑检查工作，不仅省时，而且降低了错误记录的风险。 “通过MeterLink将FLIRT335红外热像仪与钳形表连接起来之前，我们只能将钳形表上的测量值亲手记录在笔记本上。得益于MeterLink，这些信息都可自动连接到报告中。” 热叠加及画中画 FLIR T335红外热像仪的另一个特征在于，它可 以通过两种方法将可见光图像和热图像结合起来：热叠加和画中画。 FLIR T335红外热像仪的这两种特征便于创建醒目报告，并将问题热点传达给同事或客户。画中画特征是指用户可将热图像直接覆盖在用整合310万像素相机拍摄的相应的可见光图像上。通过推动按钮，这种功能便能结合红外图像的优势和可见光图像的优势。用户便可轻松移动可见光图像内的热图像，并修改其尺寸和形状。 FLIR热叠加技术进一步推进了可见光图像和热图像的整合。热图像的某些温度范围可以盖过可见光图像的 此幅热图像明确显示，监测太阳能电池板时，反射可能会影响监测结果：热像仪记录的是云的反射热图像，而不是电池板本身的温度。 “画中画和热叠加特征对于快速与同事或客户沟通工作效率低下太阳能电池的位置十分有效，因为有些人发现继续观察所监测太阳能电池板的热图像是很难找出工作效率低下电池的位置的。” FLIR QuickReport Kimpel先生创建报告时会使用FLIRQuickReport软件。“这种技术很简单，容易操作，”Kimpel显示解释道。通过FLIR QuickReport软件，用户可以组织分析热像仪拍摄的热辐射图像，并通过三个简单步骤将图像呈现在报告中。 用户通过该软件不仅可以改变调色板和温度对比度，显示最小细节处，还能通过MeterLink连接将Extech钳形表获得的测量数据传输到报告中。 Kimpel先生总结道： “FLIRRT335红外热像仪的确有助于确保我们所有的太阳能电池板达到SolartechnikStien公司严格的质量标准，正是凭借这样的质量标准， SolartechnikStien公司才名名闻名远扬。 如需了解有关红外热像仪或此应用的更多信息，请联系： FLIR中国公司总部： 前视红外热像系统贸易(上海)有限公司 全国咨询热线：400-683-1958 邮箱： info@fir.cn www.flir.com ( 图片仅供说明之用，显示图像可能不代表该热像 象 仪的实际分辨率 ) 　　化石燃料储备日渐减少,煤气价格不断攀升,很多人开始将太 阳能作为可再生发电源。Solartechnik Stiens公司为确保其制 造的太阳能电池板正常良好运行,便使用FLIR红外热像仪来寻 找电池板中存在的瑕疵。　　Solartechnik Stiens公司的服务 技术人员Benjamin Kimpel解释道：“太阳能电池将日照转化为电能的同时也会产生热量。工作效率低下电池产生的热量比正常电池产生的热量要高的多，所以在热图像上自然会呈现为热点。这就是我们所需要的功能。”