Ferramentas e técnicas para manter os projetos solares com desempenho máximo

Por Will White, especialista em aplicações da Fluke | 10 de maio de 2023

À medida que o mundo corre para cumprir metas ambiciosas de descarbonização, os projetos de energia limpa estão surgindo e entrando em operação em ritmo acelerado. Projetar, permitir e construir projetos é apenas o começo para os proprietários de ativos solares fotovoltaicos. A inspeção e a manutenção de sistemas solares são esforços críticos e contínuos necessários para que continuem a ter o melhor desempenho, garantindo também longevidade, segurança e ROI. Aqui estão alguns problemas comuns para os técnicos observarem e as ferramentas a serem usadas para detectar baixo desempenho.

A realização de uma revisão visual completa do sistema fotovoltaico é fundamental para cada inspeção. Através desta etapa inicial, você pode identificar rapidamente as áreas do sistema que requerem atenção imediata, especialmente para questões que afetam a segurança do sistema. Por exemplo, os indicadores de falhas de arco perigosas podem ser sinalizados procurando por conexões desgastadas ou soltas, corrosão ou lacunas no isolamento. Essa varredura inicial também pode identificar os componentes do sistema que se beneficiariam de uma investigação mais aprofundada utilizando as ferramentas apropriadas.

Os empreiteiros solares encontrarão muitas falhas imprevistas no sistema ao longo da vida útil de uma instalação solar de alto desempenho. Esses cenários exigem um kit de ferramentas versátil, incluindo multímetros digitais, pinças amperímetros, testadores de resistência de isolamento e medidores de irradiância. Essas ferramentas podem testar componentes em todo o sistema para analisar completamente o desempenho e identificar problemas, como testar a eficiência do inversor, tensão CA/CC e níveis de corrente e continuidade do fusível.

Um problema comum que pode ser difícil de diagnosticar são as falhas de aterramento, pois podem ter várias causas, incluindo isolamento danificado do condutor, instalação inadequada, fios comprimidos e danos causados ​​pela água. O monitoramento da resistência de isolamento e os detectores de corrente residual (RCDs) podem ser usados ​​para detectar falhas de aterramento CC e ajudar a evitar falhas de arco subseqüentes, que podem levar a componentes metálicos energizados e aumentar o risco de incêndio. Recomenda-se realizar testes de aterramento frequentes usando monitores de resistência de isolamento ou colocando RCDs em condutores de matriz para medir correntes anormais.

A origem de muitas falhas do sistema fotovoltaico também pode ser diagnosticada capturando imagens térmicas de componentes críticos do sistema fotovoltaico. As câmeras termográficas são indispensáveis ​​para definir parâmetros de temperatura em todo o local de trabalho, permitindo que o empreiteiro identifique anomalias de temperatura que surgem durante os procedimentos de manutenção.

Uma leitura de temperatura acima do normal no sistema interno pode indicar que o componente está sofrendo de fiação ineficiente ou conectividade de transmissão comprometida, indicativo de conexões de alta resistência. Lidar com leituras de alta temperatura deve ser uma prioridade para evitar o risco de incêndio e danos adicionais a outros componentes do sistema. Altas temperaturas também podem indicar um módulo fotovoltaico ou string com baixo desempenho. Alternativamente, as áreas que apresentam uma leitura de temperatura mais baixa em comparação com a linha de base podem indicar uma conexão quebrada ou um fusível queimado.

Os empreiteiros solares podem usar traçadores de curva de tensão de corrente (IV) para iluminar falhas do sistema, atuando como uma alternativa eficiente ao uso combinado de um multímetro digital, medidor de pinça e medidor de irradiância. O teste de curva IV mede pontos entre a tensão de circuito aberto e a corrente de curto-circuito, exibindo uma curva visual que representa a saída de energia fotovoltaica. A curva IV exibida ajuda os empreiteiros a identificar problemas relacionados a diodos de desvio, corrente ou tensão reduzida, resistência em série e baixa resistência de derivação.

O teste da curva IV também ajuda a avaliar o benefício financeiro de certos procedimentos. Por exemplo, muitos sistemas fotovoltaicos em áreas secas e empoeiradas enfrentam o problema da perda de sujeira, onde a poeira e a sujeira nos painéis reduzem a capacidade da luz solar de ser efetivamente convertida em energia. O teste de curva IV pode quantificar essa perda comparando as medições de uma sequência de módulos sujos com uma linha de base esperada. A matriz selecionada de módulos fotovoltaicos sujos é testada, depois lavada e testada novamente para comparar os resultados do teste inicial. Os resultados de cada teste podem ser usados ​​para medir o impacto da sujeira e avaliar se a limpeza do array vale a pena.