Cos'è la termografia per impianti fotovoltaici

La termografia in campo energetico trova diverse applicazioni. La possibilità di misurare e visualizzare la distribuzione della temperatura superficiale di oggetti o sistemi, con una accessibilità sempre maggiore di questa tecnologia, la rende un alleato prezioso nella lotta agli sprechi e quindi per l’efficienza energetica.In campo edilizio, per esempio, con la termografia diventa semplice identificare i ponti termici e le eventuali perdite di calore dagli involucri, opachi e non, degli edifici.

Per quanto riguarda gli impianti fotovoltaici questa tecnica diagnostica non distruttiva può essere utilizzata per valutare la performance dei sistemi durante tutto il ciclo di vita dell’impianto. 

Per esempio, la termografia può rilevare la presenza di celle solari difettose o danneggiate, delle connessioni interrotte o scollegate, degli ombreggiamenti o dei blocchi di sporcizia sui moduli fotovoltaici.

Tutti problemi possono causare una perdita di produzione elettrica, una riduzione dell'efficienza del sistema e una diminuzione della durata dei componenti.

L'efficacia della termografia negli impianti fotovoltaici: quando e come va eseguita

La termografia per essere efficace ed efficiente necessita che il sistema sia in funzione durante l'ispezione per garantire un'analisi accurata dei dati termografici durante l’effettivo funzionamento dell’impianto, possibilmente durante le ore di media/alta insolazione al fine di effettuare la diagnostica in condizioni di stress massimo del sistema fotovoltaico.

Inoltre, è importante sapere che la termografia da sola non è in grado di fornire una diagnosi completa e definitiva dei problemi dell'impianto fotovoltaico.

Spesso è necessario integrare i dati termografici con altri strumenti diagnostici e con l'esperienza di un tecnico specializzato per ottenere una diagnosi precisa e completa.
Vediamo ora alcuni esempi concreti:

• Identificazione delle celle solari difettose o danneggiate: durante un'ispezione termografica, le celle solari difettose o danneggiate appaiono o più fredde o più calde rispetto alle celle in buona salute. Ciò può indicare la presenza di problemi come interruzioni del circuito elettrico o di un corto circuito interno al pannello stesso;
• Rilevamento di connessioni interrotte o scollegate: le connessioni interrotte o scollegate possono causare la perdita di energia nel sistema. Durante un'ispezione termografica, le connessioni difettose appaiono più fredde rispetto alle connessioni efficienti, poiché l’elettricità non può fluire attraverso di esse;
• Individuazione degli ombreggiamenti: durante un'ispezione termografica, le aree ombreggiate appaiono più fredde rispetto alle aree esposte al Sole, poiché ricevono meno luce solare;
• Rilevamento di blocchi di sporcizia: con un'ispezione termografica, le aree sporche appaiono più fredde rispetto alle aree pulite, poiché la sporcizia assorbe meno calore rispetto ai moduli solari.

La termografia può essere utilizzata anche come strumento diagnostico per valutare lo stato degli inverter solari visualizzando la distribuzione della temperatura dell'inverter stesso e rilevando così eventuali variazioni di temperatura che possono indicare problemi di funzionamento o guasti interni.

Per esempio, se si osserva che una zona dell'inverter possiede una temperatura più elevata rispetto al resto dell'apparecchio, ciò può indicare, il condizionale è d’obbligo, la presenza di un componente danneggiato o in avaria. In questo modo, la termografia può aiutare a identificare eventuali problemi e a prevenirne l'aggravamento, migliorando la sicurezza e l'efficienza del sistema fotovoltaico. E soprattutto consentendo indagini diagnostiche preventive.

Quali strumenti concorrono per un'analisi termografica completa 

Bisogna fare attenzione, però, al fatto che l’utilizzo di sistemi diagnostici termografici può non essere, in molti casi, esaustivo. Ai primi indizi ottenuti dalla termografia è necessaria un’indagine più approfondita, specialmente con gli impianti più complessi. 

Per eseguire l'ispezione termografica sono diverse le apparecchiature che si possono utilizzare. Eccone alcune:

• telecamere termografiche: sono strumenti in grado di rilevare la radiazione infrarossa emessa dagli oggetti e di tradurle in immagini termografiche;
• termometri a infrarossi: si tratta di strumenti portatili che utilizzano un sensore di temperatura a infrarossi per rilevare la temperatura di un oggetto senza contatto;
• scanner termici: sono strumenti in grado di rilevare la temperatura di una vasta area di un impianto fotovoltaico in modo rapido e preciso. Gli scanner termici sono particolarmente utili per rilevare eventuali problemi su grandi impianti fotovoltaici;
• sensori di temperatura: sono strumenti in grado di rilevare la temperatura di parti specifiche di impianti fotovoltaici. I sensori di temperatura sono utili per rilevare eventuali problemi localizzati e soprattutto per monitorare la temperatura del sistema in modo continuo.

Oltre a ciò negli ultimi tempi si sono cominciati a utilizzare i droni termografici.

Come funzionano i droni termografici?

Si tratta di droni che sono dotati di telecamere termografiche a infrarossi e che possono catturare immagini termiche dell'impianto fotovoltaico dall'alto.

L'utilizzo dei droni offre numerosi vantaggi rispetto alle ispezioni termografiche tradizionali a terra, tra i quali:

• una maggiore velocità d’ispezione: i droni possono coprire grandi aree di impianti fotovoltaici in poco tempo, riducendo i tempi di ispezione rispetto alle ispezioni tradizionali a terra;
• una migliore accessibilità: i droni possono raggiungere parti dell'impianto fotovoltaico che sono difficili da raggiungere a piedi o con mezzi tradizionali, magari situati in aree remote, dove l'accesso a terra può essere difficile o impossibile.
• una serie d’immagini più complete: le telecamere termografiche dei droni possono catturare immagini termiche dell'impianto fotovoltaico dall'alto, offrendo una visione più completa dell'intero sistema;
• dei dati più precisi: l'utilizzo dei droni può fornire dati termografici più precisi e affidabili grazie alla stabilità e alla precisione del volo dei droni.

In generale, la termografia può essere utilizzata per identificare problemi specifici, per la sicurezza degli impianti fotovoltaici in esercizio e può dare un contributo decisivo all’interno delle varie tipologia di manutenzione quali:

• la manutenzione preventiva, ossia ispezioni programmate per prevenire eventuali problemi che si potrebbero presentare in futuro;
• la manutenzione correttiva ossia le attività di pronto intervento per l’ispezione dei componenti che hanno già dato segni di avaria o mal funzionamento;
• la manutenzione predittiva che è l’analisi più indicata per gli impianti fotovoltaici visto che il “fermo impianto” può far perdere somme ingenti specialmente nel caso d’impianti che beneficiano degli incentivi del “conto energia” e che oggi si trovano oltre alla metà del loro ciclo di vita che è anche la più problematica vista l’anzianità dei sistemi e il fatto, non secondario, che spesso sono stati realizzati velocemente per poter accedere alle migliori condizioni degli incentivi stessi.
  

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