Estudo de caso: Termografia em módulos fotovoltaicos
A Termografia tem se mostrado muito útil na área da eletricidade, seja para diagnóstico em preventivas, seja para identificação em ações de manutenção corretiva em painéis elétricos de distribuição e similares no ramo da indústria.
E quando se trata de Usinas Solares Fotovoltaicas não é diferente. Nestes sistemas a Termografia pode ser utilizada como ferramenta de diagnóstico de defeitos em módulos fotovoltaicos, String Box CC, conexões elétricas em geral do sistema, dentre outros.
A Termografia nestes casos costuma ocorrer no momento do comissionamento da usina, quando dar-se o startup da geração para verificação de possíveis módulos defeituosos ou conexões com mau contato que possam reduzir a eficiência do sistema, bem como esta inspeção pode ocorrer durante a operação de usinas já com alguns meses em uso, onde neste caso o objetivo é diagnosticar falhas que levam à menor eficiência do conjunto naquele momento.
Neste estudo de caso em específico, atendemos à uma micro-usina, com capacidade de 6,7kWp. A pedido do proprietário do imóvel, fomos incumbidos de diagnosticar o motivo pela qual esta usina não atendia à geração máxima esperada dos 6,7kWp informado pela fornecedora (distribuidora) do Kit fotovoltaico. Segundo alegação do cliente, o kit até então adquirido como 6,7kWp não passava dos 5,3kWp nos momentos de máxima expectativa de geração em torno do meio dia solar.
Bom, a Termografia foi uma das ferramentas utilizadas neste diagnóstico.
Primeiramente informamos que testes seriam realizados ali e que para o instalador não as entendesse como afronta à sua capacidade técnica, diversos testes seriam necessários, afinal somos uma empresa especializadas em laudos elétricos e portanto diversos testes por mais simples que pareçam seriam realizados para então obtermos o diagnóstico do possível problema.
No inversor verificamos as tensões de entrada CC, saída CA, correntes DC e CA, parâmetros inseridos no inversor, arranjos de string box, conexões nos conectores MC4…dentre outros.
À certa altura dos testes, verificamos que nenhuma falha até então existia naquela instalação, partimos então à ferramenta Termografia, durante a inspeção verificamos um “ponto quente” em um dos módulos fotovoltaicos, a região pequena e quente naquele momento (10h00, dia de sol constante e sem nuvens) com 52 graus celsius, enquanto na célula ao lado a temperatura era de aproximadamente 31 graus celsius. De todo arranjo composto de 20 placas, somente aquela apresentou um ponto quente, direcionando nosso foco para o diagnóstico.
Imagem térmica – ponto quente identificado
Imagem comum – ponto quente identificado
Imagem térmica – após limpeza do módulo fotovoltaico
Imagem comum – após limpeza do módulo fotovoltaico
Verificamos que a região sobreaquecida, com relação às células vizinhas, apresentava um formato que acompanhava o contorno de sujeira acumulada naquele ponto, basicamente água de chuva com poeira. Realizamos a limpeza total do módulo e realizamos novamente a inspeção termográfica. O ponto quente sumiu, concluímos então de que se tratava de falta de limpeza e orientamos o cliente sobre a importância da limpeza destes módulos e de que sombras parciais não podem incidir nestas placas. Sorte ou não do cliente, o até então aquecimento local ocorreu por questão de sujeira e não por defeito nas células em si.
Pois bem, ainda ficou em aberto o por quê do baixo rendimento alegado pelo cliente, quanto ao seu kit fotovoltaico.
A conclusão ao nosso cliente foi de que, apesar de seu sistema ser dotado de 20 módulos de 335Wp, totalizando 6,7kWp, o inversor on-grid utilizado fornecido pela distribuidora era de apenas 5kWp e os testes confirmaram que ele não injetava mais do que 5,3kWp, mesmo ao meio dia solar, tampouco jamais chegaria aos 6,7kWp prometidos. A conclusão do laudo técnico foi de que a distribuidora erroneamente induziu o cliente à adquirir um kit de 5kWp com a afirmação de que se tratava de um kit de 6,7kWp!
Esclarecemos ao cliente que a vantagem que ele possuía era somente de produzir energia elétrica mais cedo e parar mais tarde devido a maior área de captação solar, mas que obviamente a geração estaria limitada à potência máxima de 5kW no horário de pico solar.
Apesar do diagnóstico, a ferramenta Termografia mostrou-se útil, poderia muito bem ter ocorrido danos em células dos módulos fotovoltaicos ou outros defeitos similares em si na qual somente com a termovisão seria possível identificá-los.
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