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✓ Immagini termografiche dettagliate
✓ identificazione hotspot
✓ Classificazione dei danni
✓ Strumento di analisi interattivo
✓ Percorso di ispezione ottimizzato
✓ Raccomandazioni per gli interventi
✓ Valutazione dei danni
✓ Stima dei costi di riparazione
✓ Individuazione dei deficit di prestazione
✓ Analisi operativa
✓ Valutazione combinata
✓ Generazione DEM impianto
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✓ Immagini termografiche dettagliate
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✓ Classificazione dei danni
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I campi fotovoltaici, come qualsiasi altro oggetto di infrastruttura artificiale, richiedono ispezioni periodiche. Solitamente l’ispezione di campi fotovoltaici per la rilevazione anomalie (pannelli che si surriscaldano a causa di problemi di connessione, hanno danni fisici o sono sporchi o coperti da detriti), richiede l’uso di due telecamere; quella ad infrarossi (IR) e quella per la luce visibile (RGB).
Un drone dotato di telecamera termica (IR) è la scelta migliore per l’ispezione sul campo dei pannelli solari, poiché nella maggior parte dei casi consente di risparmiare sui costi rispetto all’aviazione presidiata e consente di risparmiare tempo rispetto al controllo visivo con una telecamera a IR portatile.
È possibile utilizzare anche i droni semiprofessionali con fotocamere intercambiabili (come DJI Inspire), ma ciò richiede di occorre effettuare due voli, un primo volo con la videocamera a luce visibile e poi ripeterlo con la telecamera IR.
Per ridurre al minimo la durata dell’ispezione, si possono montare contemporaneamente i due tipi di telecamera (per luce visibile e IR); visto il maggior peso delle attrezzature ciò richiede l’impiego di un drone con adeguata capacità di carico (Payload) quale ad es. il DJI Matrice 210 RTK
DIFETTI RILEVABILI
In generale, le difettosità che è possibile riscontrare sono le seguenti:
Figura 1: immagine di pannelli solari FV presi dalla termocamera FLIR nello spettro IR
Ad es. in figura 1, il pannello contrassegnato con Bx7 presenta una temperatura media leggermente più alta rispetto agli altri pannelli e deve essere pertanto controllato.
Danno fisico: Un danno fisico al pannello provoca piccole aree di riscaldamento in quanto l’energia viene assorbita dietro l’area danneggiata. In figura 1 è visibile un danno fisico che si evidenzia come un punto luminoso nel rettangolo contrassegnato con Bx3, con temperatura massima 169,4 °F (76,3 °C). In altri punti dell’immagine sono visibili ulteriori pannelli con danni fisici.
Entrambi i tipi di difetti di solito sono chiaramente visibili sulle immagini nello spettro IR, ciò rende la localizzazione dei difetti relativamente facile anche su una immagine ortofotografica composta.
Figura 2: Mappa ortofotografica di un piccolo campo di pannelli fotovoltaici composta da immagini IR riprese con la termocamera FLIR
Nello spettro visibile (utilizzando la videocamera RGB) in genere è possibile rilevare solo anomalie quali la presenza di detriti o sporco sui pannelli. Ciò aiuta a determinare se il punto caldo (Hotspot) rilevato nell’immagine IR è dovuto ad un malfunzionamento del pannello o se è dovuto a detriti (sporco, escrementi di uccelli, ecc.) che si riscaldano.
Figura 3: Foto ripresa con la telecamera visibile, si notano detriti sul pannello.
Le rotture del vetro di solito non sono rilevabili a meno che il Drone non voli molto basso dato che le fessure sono piccole. Solo in caso di danni gravi, le foto possono mostrare delle rotture del vetro.
Relazione tra inverter e Hot-Spot
La relazione tra gli hot-spot nei moduli fotovoltaici e il funzionamento degli inverter può essere complessa e dipende da vari fattori. Gli hot-spot sono aree di temperatura elevata nei moduli fotovoltaici, spesso causati da malfunzionamenti, ombreggiamenti, o difetti del modulo. Possono portare a una riduzione dell’efficienza del modulo e, in casi estremi, a danni fisici come la rottura delle celle.
Gli inverter, d’altra parte, convertono la corrente continua (DC) prodotta dai moduli fotovoltaici in corrente alternata (AC) utilizzabile nelle reti elettriche. Problemi agli inverter possono includere inefficienze nella conversione, malfunzionamenti hardware o software, o problemi di connettività.
Ecco alcuni punti chiave sulla relazione tra hot-spot e inverter:
Quando si effettua una mappa termica per l’analisi, è importante segnalare sia le zone con problemi di inverter sia quelle con anomalie termiche nei moduli. Idealmente, dovresti creare due mappe distinte o una mappa integrata che evidenzi entrambi gli aspetti:
– Mappa Termica dei Moduli: Questa mappa dovrebbe evidenziare gli hot-spot e altre anomalie termiche nei moduli. Usa la tabella TATpivot per riassumere le anomalie termiche, indicando la posizione dei moduli, il numero di hot-spot, hot-spot adiacenti, righe di celle surriscaldate, e dirty-spot.
– Mappa dei Problemi dell’Inverter: Qui dovresti segnalare le posizioni e i tipi di problemi riscontrati negli inverter. Includi dettagli come il tipo di malfunzionamento e se è correlato o meno con anomalie termiche nei moduli.
Comprendere e documentare sia le condizioni termiche dei moduli sia lo stato degli inverter ti aiuterà a ottenere una visione completa del sistema e a identificare le possibili cause dei problemi. Questo può facilitare la manutenzione e la riparazione, garantendo un funzionamento ottimale dell’impianto fotovoltaico.
Pianificazione delle missioni di ispezione su campi fotovoltaici
In generale, le missioni di ispezione su campi fotovoltaici con l’impiego di droni sono pianificate allo stesso modo delle missioni di fotogrammetria APR Standard: occorre impostare dell’area di rilevamento, ottimizzare il percorso e le impostazioni delle telecamere per ottenere il miglior risultato dall’elaborazione dei dati raccolti.
Figura 4: missione di ispezione dei pannelli solari pianificata
Selezione GSD (risoluzione a terra)
Per la fotogrammetria è importante che venga correttamente definita la risoluzione a terra (GSD, distanza tra i centri di due Pixel) in quanto è la caratteristica principale dei dati di Output dell’indagine.
In caso di ispezione di pannelli fotovoltaici, il cliente deve indicare quali difetti devono essere rilevati. Per rilevare pannelli con problemi di connessione, il parametro GSD per IR in genere viene impostato a 25 cm. Per rilevare danni fisici o Hotspot più piccoli di un intero pannello, il GSD dovrebbe essere impostato tra 5 e 16 cm; più è basso (cioè risoluzione a terra alta) minore sarà l’area coperta dalla singola immagine; ciò si traduce in maggiore durata dell’ispezione.
Quando il drone trasporta simultaneamente la telecamera IR e quella per luce visibile, il GSD per la luce visibile non è rilevante in quanto sarà sicuramente molto migliore rispetto alla risoluzione del sensore IR. Ad esempio, a 60 m di distanza una fotocamera ottica con obiettivo da 24 mm avrà un GSD di 5 la telecamera termica con obiettivo FLIR da 19 mm produrrà immagini con GSD 14,5.
Posizione della fotocamera
L’angolo di ripresa ottimale per l’ispezione termica dei pannelli fotovoltaici è compreso tra 5 e 30 gradi per evitare riflessi e letture di temperatura imprecise.
Mappe ortofotografiche
Le tecniche di composizione fotografica delle singole immagini per la realizzazione (anche automatica) di mappe ortofotografiche possono essere impiegate sia per le immagini a luce visibile che quelle IR.
La mappa ortofotografica (ortofoto) può essere generata rapidamente dopo il volo direttamente in loco. Questo permette di individuare con certezza e rapidità i pannelli con criticità, restituendo allo stesso tempo un’analisi d’insieme di tutto il campo fotovoltaico.
Figura 5: Mappa ortofotografica di un campo fotovoltaico composta utilizzando il Software di fotogrammetria
Figura 6: Mappa ortofotografica del campo fotovoltaico nello spettro IR
Le mappe ortofotografiche di campi fotovoltaici relativamente piccoli possono essere analizzate manualmente con un diverso livello di Zoom.
Figura 7: Rilevamento automatico di difetti sui pannelli solari
Indubbiamente l’utilizzo di droni per il rilievo di un’area o l’ispezione di una infrastruttura consente un interessante risparmio di tempo e costi. Le funzionalità e gli strumenti di pianificazione delle missioni (ad es. Software Drone di UgCS) consentono ai piloti di personalizzare ogni missione in base ai requisiti dell’applicazione.
Velocità di acquisizione ed elaborazione
L’acquisizione dei fotogrammi RGB e IR da video e non da foto consente una maggiore velocità di acquisizione e di elaborazione dei dati, velocizzando tutte le operazioni da compiere in loco. L’acquisizione del dato da foto, invece, richiederebbe un volo più lento, con conseguente allungamento di tempi e costi per le operazioni.
Presentazione del Software SunSky53
SunSky53 è un software pratico e innovativo progettato per rivoluzionare l’analisi e la gestione degli impianti fotovoltaici. SunSky53 è stato sviluppato con l’obiettivo di fornire agli operatori e ai tecnici del settore solare uno strumento completo e intuitivo per il monitoraggio e la manutenzione dei moduli fotovoltaici.
Caratteristiche Principali di SunSky53:
Applicazioni di SunSky53:
SunSky53 è ideale per tecnici, ingegneri, e gestori di impianti fotovoltaici che necessitano di un tool affidabile e completo per la manutenzione preventiva e l’ottimizzazione degli impianti. Che si tratti di piccoli impianti residenziali o di grandi installazioni commerciali, SunSky53 offre gli strumenti necessari per garantire massima efficienza e durata dei moduli fotovoltaici.
Con SunSky53, portiamo la gestione e la manutenzione degli impianti fotovoltaici a un nuovo livello di precisione e facilità d’uso. Il nostro obiettivo è di fornire agli operatori del settore solare uno strumento completo che non solo faciliti il loro lavoro quotidiano, ma contribuisca anche a massimizzare l’efficienza e la durata degli impianti fotovoltaici.
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