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用于光伏運維的熱像儀測量技巧和選型要素

2022年09月16日 09:44:52人氣:165來源:德圖儀器國際貿易(上海)有限公司

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  盡管熱像儀已廣泛用于光伏領域,但這并不意味著光伏領域的熱成像測量是簡單的。
 
  這里,有一些不容忽視的測量技巧、提示和選型要素,幫助您在使用或選型熱像儀時事半功倍。
 
  光伏電站的熱成像測量技巧
 
  01 氣象先決條件
 
  應在晴朗、干燥且伴有強烈太陽輻射的天氣條件下進行測試。如果在測量期間,太陽輻射發生變化,例如因為烏云過多而導致,那么暫停測量。
 
  為了實現盡可能更高、從而易于檢測到的溫度梯度,我們建議在室外溫度較低的時候(例如:早晨或者傍晚)開展測量工作。此外,還會將因為風力而導致的電池板冷卻效應納入考慮范圍。
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  云的反射是可見的
 
  02 對準角度
 
  在熱成像測量期間,熱像儀與光伏組件之間的對準角度非常關鍵。輻射的能量取決于方向,即在紅外溫度測量期間,熱像儀與組件表面的對準角度應為 60°- 90°。光伏組件應對齊,以盡可能與太陽輻射的方向垂直。
 
  角度相關的測量錯誤可能會導致溫差和偽反射等等。應確保測量圖像不受反光的影響,例如熱像儀本身、測量技術人員、太陽或者附近建筑物的反射。反射輻射也能被熱像儀檢測到。隨著視角的移動,可以通過視角的變化來確定是否存在并避免反射問題。
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  測量組件時,正確對準
 
  如果光伏電池板支架下的空間允許,還可以從背面拍攝熱圖像,這幾乎可以排除所有反射因素,而且可達到更高的發射水平。傳熱足以能夠評估背面的溫度分布。這意味著可以避免不正確的測量和錯誤的讀圖。
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  從背面拍攝電池板得到的熱圖像
 
  用于光伏運維的熱像儀選型因素
 
  針對光伏電站運維的熱像儀,往往有較高的參數要求。在選型時,建議參考如下因素:
 
  01紅外分辨率或者空間分辨率
 
  空間分辨率(單位為mrad)描述了熱像儀在一定距離識別對象(例如:單個故障組件)的能力。由于空間分辨率與探測器的紅外分辨率有關,因此在大型光伏系統以及從遠距離測量的情況下,推薦使用至少 320 × 240 像素(76,800個測量點)紅外分辨率的熱像儀。
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  大空間分辨率利于大型設施的檢查
 
  02熱靈敏度 (NETD)
 
  熱靈敏度描述了熱像儀識別目標表面溫度變化的能力。例如,0.05 °C(或者50 mK)的熱靈敏度意味著熱像儀可以識別的最小溫度變化是 0.05 °C,并且在顯示器上進行不同的色彩分級。熱靈敏度參數越低,生成的紅外圖像質量越佳。
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  在相同像素數下,不同NETD參數的熱圖對比
 
  03可更換鏡頭
 
  除了探測器的紅外分辨率以外,鏡頭的視場角也會影響空間分辨率。為了節約測量時間,可以從一個高平臺位置使用熱像儀進行掃描檢測,這時應選擇配有可更換長焦鏡頭的熱像儀。
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  使用長焦鏡頭,遠距離拍攝的屋頂光伏電池板熱圖
 
  04紅外分析軟件
 
  分析軟件(例如:testo IRSoft)支持優化和分析熱圖像,并可確保清楚地展示和記錄圖像中的結果。軟件應直觀、設置清楚且交互友好。在testo IRSoft中,使用預定義的報告模板,在幾分鐘內就可創建有意義且專業的報告。
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  光伏組件的溫度分布直方圖
 
  上圖展示了光伏組件的溫度分布直方圖。可以從此直方圖中讀取各方面的信息。當溫度平均值為53.4 °C的時候,最大值高達77.9 °C,而最小溫度值為38.7 °C。
 
  通過占比­­­(表示為百分比),可以得出有關有多少個單元處于臨界溫度范圍的結論。示例中的直方圖顯示了所有溫度數值的大約55%高于63 °C,比53.4 °C的平均值高出了 10 °C。
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