熱像儀檢查太陽(yáng)能電池板規(guī)程。在研制和生產(chǎn)階段，太陽(yáng)能電池是靠通電或使用閃光燈來(lái)激活。這確保了充分的熱對(duì)比度，用于精確熱成像測(cè)量。但這種方法不能用于實(shí)地檢查太陽(yáng)能電池板，因此操作員必須確保有足夠的太陽(yáng)能。為了在實(shí)地檢查太陽(yáng)能電池時(shí)獲得充分的熱對(duì)比度，需要500 W/m2以上的太陽(yáng)輻照度。要獲得最大值結(jié)果，建議準(zhǔn)備好700 W/m2太陽(yáng)輻照度。太陽(yáng)輻照度以kW/m2為單位，描述了一個(gè)表面的瞬間入射能量，該能量可用日射強(qiáng)度計(jì)（用于測(cè)量全球太陽(yáng)輻照度）或太陽(yáng)熱量計(jì)（用于測(cè)量直接太陽(yáng)輻照度）進(jìn)行測(cè)量。太陽(yáng)輻照度主要取決于位置和局部天氣。較低的室外溫度也可提高熱對(duì)比度。

  您需要哪一種類型的熱像儀？ 用于預(yù)測(cè)性維護(hù)檢查的便攜式熱像儀通常搭載有靈敏度為8–14μm波段的非制冷微量熱型探測(cè)器。但在這個(gè)波段內(nèi)是無(wú)法穿透玻璃的。從電池板正面檢查太陽(yáng)能電池時(shí)，熱像儀探測(cè)到的是玻璃表面的熱量分布，但只能間接探測(cè)玻璃下方電池的熱量分布。因此太陽(yáng)能電池板玻璃表面的可測(cè)量和可視溫差比較微弱。為了使這些溫差可見(jiàn)，用于檢查的熱像儀需要具備≤0.08K的熱靈敏度。為了清晰顯現(xiàn)熱圖像中的微弱溫差，熱像儀還應(yīng)能夠手動(dòng)調(diào)節(jié)電平和跨度。光伏組件一般安裝在具有高度反射性的鋁制框架上，這種框架在熱圖像上會(huì)顯示為冷區(qū)，因?yàn)樗芊瓷涮炜罩猩l(fā)的熱輻射。在實(shí)踐中，這意味著熱像儀記錄到的框架溫度遠(yuǎn)低于0°C。由于熱像儀的直方圖均衡自動(dòng)適配最大和最小測(cè)溫值，許多細(xì)微的熱異常不會(huì)立即顯現(xiàn)。為了獲得高對(duì)比度熱圖像，需要不斷對(duì)電平和跨度進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。

  所謂的DDE（數(shù)字細(xì)節(jié)增強(qiáng)）功能提供了解決方式。DDE能夠自動(dòng)優(yōu)化高動(dòng)態(tài)范圍場(chǎng)景下的圖像對(duì)比度，熱圖像不再需要進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。因此具備DDE功能的熱像儀非常適用于快速精確的太陽(yáng)能電池板檢查。 實(shí)用功能 熱像儀的另一個(gè)實(shí)用功能是為熱圖像添加GPS數(shù)據(jù)標(biāo)記。這可以幫助在大片區(qū)域，如太陽(yáng)能電廠中輕松定位有問(wèn)題的模塊，并將熱圖像與設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián)。 熱像儀應(yīng)該配備內(nèi)置數(shù)碼相機(jī)鏡頭，以便將相關(guān)可見(jiàn)光圖像（數(shù)碼照片）與相應(yīng)的熱圖像一起保存。所謂的疊加模式可將熱圖像與可見(jiàn)光圖像相互疊加，也頗為實(shí)用。聲音和文本注釋可連同熱圖像一起保存在熱像儀中，有利于報(bào)告編寫。

  熱像儀放置：考慮熱反射和輻射系數(shù) 雖然玻璃在8–14μm波段的輻射系數(shù)為0.85–0.90，但玻璃表面的測(cè)溫并不容易。玻璃熱反射如同鏡面反射，這意味著不同溫度的周邊物體在熱圖像上能夠清晰呈現(xiàn)。在糟糕的情形中，這會(huì)導(dǎo)致成像失實(shí)（假“熱點(diǎn)”）和測(cè)量誤差。 熱像檢查中的建議視場(chǎng)角（綠色）和應(yīng)避免的視場(chǎng)角（紅色）。 為了避免熱像儀和操作員的玻璃熱反射，熱像儀不應(yīng)垂直對(duì)準(zhǔn)被檢查的模塊。但輻射系數(shù)在熱像儀垂直時(shí)達(dá)到最大，熱像檢查中的建議視場(chǎng)角（綠色）和應(yīng)避免的視場(chǎng)角（紅色）。并隨著熱像儀角度的增加而減小。5–60°的視場(chǎng)角是一個(gè)較好的平衡點(diǎn)（0°為垂直）。 為避免得出錯(cuò)誤結(jié)論，檢查太陽(yáng)能電池板時(shí)，您需要以正確角度握持熱像儀。

  遠(yuǎn)距離檢查：測(cè)量期間并非總能輕易獲得合適的視場(chǎng)角。在多數(shù)情況下，使用三腳架能夠解決問(wèn)題。在較為不利的條件下，可能需要使用移動(dòng)作業(yè)平臺(tái)或者甚至乘坐直升機(jī)飛到太陽(yáng)能電池上方。在這種情況下，距離目標(biāo)較遠(yuǎn)可能是一個(gè)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)榭梢砸淮涡詸z查一大片區(qū)域。為了保證熱圖像的質(zhì)量，用于遠(yuǎn)距離檢查的熱像儀至少應(yīng)具備320×240像素、較好是640×480像素的圖像分辨率。熱像儀還應(yīng)配備有互換鏡頭，以便操作員能夠更換長(zhǎng)焦鏡頭，進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢查，比如從直升機(jī)上。但是建議長(zhǎng)焦鏡頭僅用于圖像分辨率高的熱像儀。使用長(zhǎng)焦鏡頭進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量的低分辨率熱像儀無(wú)法探測(cè)到指示太陽(yáng)能電池板故障的細(xì)微熱量細(xì)節(jié)。 從不同視角進(jìn)行檢查 使用紅外熱像儀拍攝的太陽(yáng)能電池板背面熱圖像，它的對(duì)應(yīng)可見(jiàn)圖像如右圖所示。

  在多數(shù)情況下，已安裝的光伏組件也可用熱像儀從組件后方進(jìn)行檢查。此外，從組件后部獲得的溫度可能比較高，因?yàn)槭侵苯訙y(cè)量電池，而不是透過(guò)玻璃表面進(jìn)行測(cè)量。 周圍環(huán)境和測(cè)量條件 應(yīng)選擇晴朗天氣進(jìn)行熱像檢查，因?yàn)樵贫鋾?huì)降低太陽(yáng)輻照度，并產(chǎn)生熱反射干擾。但只要所用的熱像儀足夠靈敏，即便是在陰天也可以獲得有用的圖像。安靜的環(huán)境也比較有利，因?yàn)樘?yáng)能電池板表面的任何氣流都會(huì)造成傳遞性冷卻，從而降低熱梯度?？諝鉁囟仍降?，潛在熱對(duì)比度就越高。建議在清晨進(jìn)行熱像檢查。另一種提高熱對(duì)比度的方法是斷開(kāi)電池負(fù)載，以斷開(kāi)電流，使熱量?jī)H僅依靠太陽(yáng)輻照度產(chǎn)生。然后接上負(fù)載，在電池的發(fā)熱階段進(jìn)行檢查。 但在正常情況下，系統(tǒng)檢查應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行條件下，即負(fù)載狀態(tài)下進(jìn)行。取決于電池和問(wèn)題或故障的類型，在無(wú)負(fù)載或短路條件下的測(cè)量結(jié)果可提供額外的信息。測(cè)量誤差產(chǎn)生測(cè)量誤差的主要原因是熱像儀放置不當(dāng)和周圍環(huán)境與測(cè)量條件欠佳。典型的測(cè)量誤差原因有： 視場(chǎng)角過(guò)窄 太陽(yáng)輻照度隨著時(shí)間推移而改變（例如由于云層變化所致） 熱反射（如太陽(yáng)、云朵、周圍更高的建筑、測(cè)量裝備等） 局部遮蔽（如周圍建筑或其他構(gòu)筑物的遮蔽） 熱圖像提供的信息 熱圖像提供的信息如果太陽(yáng)能電池板的某些部位溫度高于其他部位，溫暖區(qū)域會(huì)清晰顯現(xiàn)在熱圖像上。取決于形狀和位置，這些熱點(diǎn)和熱區(qū)域能夠指示出不同的故障。如果整個(gè)組件的溫度都高于往常，這可能表明存在互連問(wèn)題。如果單個(gè)電池或電池組顯示為一個(gè)熱點(diǎn)或溫度較高的“拼接圖案”，通常是旁路二極管故障、內(nèi)部短路或電池錯(cuò)配所致。 這些紅點(diǎn)顯示溫度一直高于其他組件的組件，表明存在連接故障。 在一個(gè)太陽(yáng)能電池內(nèi)的這個(gè)熱點(diǎn)表明該電池內(nèi)部存在物理?yè)p傷。 遮蔽和電池裂縫在熱圖像上顯示為熱點(diǎn)或多邊形斑塊。電池或電池局部溫度升高表明電池發(fā)生故障或存在遮蔽。應(yīng)比較負(fù)載、無(wú)負(fù)載和短路條件下獲得的熱圖像。將從模塊正面和背面拍攝的熱圖像進(jìn)行比較，也可以得到有價(jià)值的信息。 常見(jiàn)模塊故障列表 當(dāng)然，為了準(zhǔn)確識(shí)別故障，出現(xiàn)異常的模塊還應(yīng)進(jìn)行電學(xué)測(cè)試和目視檢查。

  結(jié)論：光伏系統(tǒng)熱像檢查可迅速定位電池和模塊的潛在缺陷，并迅速探測(cè)出電氣互連問(wèn)題。檢查是在正常運(yùn)行條件下進(jìn)行，不需要關(guān)閉系統(tǒng)。為了獲得信息量較大的準(zhǔn)確熱圖像，必須遵循某些條件和測(cè)量程序： 應(yīng)使用合適的熱像儀和配件； 需要充足的太陽(yáng)輻照度（至少500W/m2，更好是700W/m2以上）； 視場(chǎng)角應(yīng)在安全范圍（5°至60°之間） 避免遮蔽和熱反射 熱像儀主要用于查找故障。對(duì)檢測(cè)到的異常現(xiàn)象進(jìn)行分類和評(píng)估需要對(duì)太陽(yáng)能技術(shù)、被檢查系統(tǒng)和附加的電氣測(cè)量值有透徹的了解。適當(dāng)?shù)奈募牧袭?dāng)然也必不可少，并應(yīng)包含所有檢查條件、附加測(cè)量值和其他相關(guān)信息。使用熱像儀進(jìn)行檢測(cè)（先是用于安裝期間的質(zhì)量控制，緊接著是常規(guī)檢查）可促進(jìn)全面、簡(jiǎn)單地監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)。這將有助于保持太陽(yáng)能電池板的功能及延長(zhǎng)其使用壽命。

 

 

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