Ferramentas e técnicas para manter os projetos solares com desempenho máximo

May 26, 2023

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 a ser inovadores e a entrar em operação a um ritmo rápido. Projetar, licenciar 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, ao mesmo tempo que garantem longevidade, segurança e ROI. Aqui estão alguns problemas comuns que os técnicos devem observar e as ferramentas a serem usadas para detectar desempenho inferior.

A realização de uma revisão visual completa do sistema fotovoltaico é fundamental para cada inspeção. Através desta etapa inicial, você consegue identificar rapidamente áreas do sistema que requerem atenção imediata, especialmente para questões que afetam a segurança do sistema. Por exemplo, indicadores de falhas de arco perigosas podem ser sinalizados procurando conexões desgastadas ou soltas, corrosão ou lacunas no isolamento. Essa verificação inicial também pode identificar 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 amperimétricas, 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 de fusíveis.

Um problema comum que pode ser difícil de diagnosticar são as falhas de aterramento, pois podem ter diversas causas, incluindo isolamento do condutor danificado, 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 faltas à terra CC e ajudar a prevenir falhas de arco subsequentes, 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 nos condutores do conjunto para medir correntes anormais.

A origem de muitas falhas do sistema fotovoltaico também pode ser diagnosticada através da captura de imagens térmicas de componentes críticos do sistema fotovoltaico. As câmeras termográficas são indispensáveis ​​para definir parâmetros de temperatura em todo o canteiro de obras, permitindo ao empreiteiro identificar anomalias de temperatura que surgem durante os procedimentos de manutenção.

Uma leitura de temperatura superior ao 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. Abordar 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, 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 corrente-tensão (IV) para iluminar falhas do sistema, agindo como uma alternativa eficiente ao uso combinado de um multímetro digital, alicate amperímetro 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 bypass, corrente ou tensão reduzida, resistência em série e baixa resistência em 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 poeirentas enfrentam o problema da perda de sujidade, onde o pó e a sujidade nos painéis reduzem a capacidade da luz solar ser efetivamente convertida em energia. O teste da curva IV pode quantificar essa perda comparando as medições de uma série de módulos sujos com uma linha de base esperada. O conjunto selecionado de módulos fotovoltaicos sujos é testado, depois lavado e testado 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 vale a pena limpar o conjunto.