Bir güneş panelinde sorun çıktığında ilk belirti sıcaklıktır. Üretmeyen bir hücre aldığı ışınımı elektriğe çeviremez ve ısıya çevirir. Bu ısı, panelin sağlam komşularına göre birkaç derecelik bir farktır ve gözle görülmez. Termografi bu farkı görünür kılan ölçüm yöntemidir.
Bu yazı iki soruya cevap veriyor. GES termografi nedir ve termal kamera ölçümü sahada nasıl yapılır.
Termal kamera ne ölçer
Her yüzey sıcaklığıyla orantılı kızılötesi ışınım yayar. Termal kamera bu ışınımı algılar ve her piksel için bir sıcaklık değeri üretir. Buna radyometrik ölçüm denir. Radyometrik olmayan bir kamera yalnız renkli bir görüntü verir. Görüntüdeki iki noktanın sıcaklık farkını sayıyla söyleyemez.
GES termografisinde işe yarayan şey mutlak sıcaklık değil, sıcaklık farkıdır. Bir panelin sıcaklığı tek başına bir şey söylemez. Komşularından belirgin biçimde sıcak olması bir şey söyler.
Cam yüzey ışınımı yansıtır. Bu yüzden ölçüm açısı, gökyüzünün ve güneşin yansıması ölçümü bozabilir. Radyometrik kamera cam için doğru yayıcılık değeriyle ayarlanır ve görüntü dik açıya yakın alınır.
Elde kamera ile drone arasındaki fark
Elde termal kamerayla ölçüm bir panelden diğerine yürüyerek yapılır. Her panel için açı ve mesafe değişir. Yansımalar değişir. Bir megavatlık sahada binlerce panel vardır ve ölçüm saatler sürer. Hangi panelin hangi görüntüde olduğunu kaydetmek ayrı bir iştir.
Drone aynı ölçümü tepeden, sabit yükseklikten ve sabit açıyla yapar. Sahanın tamamı tek uçuşta görüntülenir. Kareler tek bir haritada birleştirilir ve her panel bu haritada kendi yerini alır. Bir bulgunun adresi böylece kendiliğinden oluşur.
İkisi de termografidir. Fark, ölçümün tekrarlanabilir olup olmadığındadır. Aynı sahayı gelecek yıl aynı koşullarda ölçüp karşılaştırmak istiyorsanız, ölçümün her seferinde aynı yükseklikten ve aynı açıyla yapılması gerekir.
Termal kamera ölçümü adım adım
1. Koşul
Termal fark yük altında oluşur. Panel yeterli ışınım almıyorsa sorunlu hücre ile sağlam hücre arasında görülebilir bir fark çıkmaz. IEC TS 62446-3 ölçüm için açık gün ve en az 600 W/m² ışınım ister. Bu koşul yılın büyük bölümünde öğle saatlerinde sağlanır. Bulut, rüzgar ve nem ölçüm gününü kaydırabilir.
2. Yükseklik ve çözünürlük
Şartname bir hücrenin görüntüde en az 5×5 piksel yer kaplamasını ister. Bunun altında tek bir sıcak hücre komşularının içinde kaybolur. 30 metre uçuş yüksekliği bugün yaygın modül formatlarında bu kuralı sağlar. Daha küçük hücreli eski modüllerde daha alçaktan uçmak gerekir.
3. Rota
Uçuş hatları panel sıralarını dik keser ve sahanın tamamını kapsar. Kareler birbirini örtecek şekilde alınır. Böylece her panel birden çok karede görünür. Konum RTK ile santimetre hassasiyetinde kaydedilir ve uçuş RTK sabitlenmeden başlamaz.
4. Harita
Uçuştaki kareler tek bir ortomozaikte birleştirilir. Termal harita, görünür ışık haritasıyla aynı piksel ızgarasına oturur. Bu sayede termal görüntüde görülen bir sapma, RGB görüntüde aynı panelin üzerinde kontrol edilir.
5. Panel başına ölçüm
Yapay zeka haritadaki her paneli tek tek bulur ve sınırını çizer. Her panel için en sıcak nokta, en soğuk nokta ve ortalama sıcaklık okunur. Sıcaklık farkı ışınıma göre normalize edilir ve komşularıyla karşılaştırılır. Komşularından sapan paneller işaretlenir.
6. Doğrulama
Bir panel tek bir karede sıcak görünebilir. Sebebi yansıma, geçici bir gölge ya da kameranın açısı olabilir. Aynı panel birden çok karede aynı sapmayı gösteriyorsa bulgu gerçektir. Tek kareye dayanan bir işaret rapora girmez.
Termal görüntüde ne görünür
Her anomali tipinin termal görüntüde kendine özgü bir deseni vardır.
- Tek sıcak hücre: bir hücre komşularından belirgin sıcak.
- Sıcak nokta: hücreden küçük, noktasal bir ısınma. Genelde lehim ya da bağlantı kaynaklı.
- Diyot: panelin üçte biri düzgün biçimde ılık. Bypass diyotu devrededir.
- Devre dışı panel: panelin tamamı düzgün biçimde sıcak. Panel üretmiyordur.
- Dizi arızası: bir dizideki panellerin tamamı sıcak. Dizi devre dışıdır.
- Bağlantı kutusu: panelin alt kenarında noktasal ısınma. Güvenlik önceliklidir.
Kirlenme, kuş pisliği, cam kırığı ve gölgeleme ise RGB görüntüde okunur. Termal görüntü kirin altındaki hücrenin ısındığını gösterir, kirin kendisini RGB gösterir. İki kanal birlikte okunduğunda temizlikle giden kayıp ile kalıcı anomali birbirinden ayrılır.
En sık yapılan ölçüm hataları
- Düşük ışınımda ölçüm. Fark oluşmaz ve saha temiz sanılır.
- Normalize edilmemiş sıcaklık. İki uçuş karşılaştırılamaz.
- Yansıma. Güneşin ya da gökyüzünün camdaki yansıması sıcak nokta sanılır.
- Tek kare. Geçici bir gölge bulgu olarak yazılır.
- Adressiz bulgu. Saha ekibi paneli bulamaz.
Ölçümden rapora
Ölçüm bir sayı üretir. Denetim bu sayıyı bir adrese, bir anomali tipine ve bir önceliğe çevirir. Raporda her bulgunun hangi sırada, hangi tabloda ve hangi panelde olduğu, sınıfı, ölçülen sıcaklık farkı ve tahmini yıllık kaybı yazar. Aynı bulgular santralin dijital kaydında panel kimliğiyle saklanır. Gelecek yılın ölçümü aynı panelle karşılaştırılır.
Bir termografi hizmeti alırken sorulacak sorular kısadır. Kamera radyometrik mi. Ölçüm koşulları raporda yazıyor mu. Hücre başına kaç piksel düşüyor. Bulgu kaç karede doğrulanıyor. Bulgunun tam yeri yazıyor mu.