紅外熱像儀在光伏太陽能電池檢測中的應用
紅外熱像儀的原理:
從物理學原理分析,人體就是一個自然的生物紅外輻射源,能夠不斷向周圍發(fā)射和吸收紅外輻射。正常人體的溫度分布具有一定的穩(wěn)定性和特征性,機體各部位溫度不同,形成了不同的熱場。當人體某處發(fā)生**或功能改變時,該處血流量會相應發(fā)生變化,導致人體局部溫度改變,表現(xiàn)為溫度偏高或偏低。根據(jù)這一原理,通過熱成像系統(tǒng)采集人體紅外輻射,并轉換為數(shù)字信號,形成偽色彩熱圖,利用專用分析軟件,經(jīng)專業(yè)醫(yī)師對熱圖分析,判斷出人體病灶的部位、**的性質(zhì)和病變的程度,為臨床診斷提供可靠依據(jù)。濕度傳感器探頭, ,不銹鋼電熱管 PT100傳感器, ,鑄鋁加熱器,加熱圈 流體電磁閥
紅外熱像儀的特點:
我們周圍的物體只有當它們的溫度高達1000℃以上時,才能夠發(fā)出可見光。相比之下,所有溫度在**零度(-273℃)以上的物體,都會不停地發(fā)出熱紅外線。例如,可以計算出一個正常的人所發(fā)出的熱紅外線能量,大約為100瓦。所以,熱紅外線(或稱熱輻射)是自然界中存在*為廣泛的輻射。熱輻射除存在的普遍性之外,還有另外兩個重要的特性。
1、大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線,但是對3~5微米和8~14微米的熱紅外線卻是透明的。因此,這兩個波段被稱為熱紅外線的“大氣窗口”。利用這兩個窗口,可以使人們在完全無光的夜晚,或是在煙云密布的現(xiàn)場,清晰地觀察到前方的情況。正是由于這個特點,紅外成像技術為**上提供了先進的夜視裝備并為飛機、艦艇和坦克裝上了全天候前視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在海灣戰(zhàn)爭中發(fā)揮了非常重要的作用。
2、物體的熱輻射能量的大小,直接和物體表面的溫度相關。熱輻射的這個特點使人們可以利用它來對物體進行無接觸溫度測量和熱狀態(tài)分析,從而為工業(yè)生產(chǎn),節(jié)約能源,保護環(huán)境等等方面提供了一個重要的檢測手段和診斷工具。
紅外熱像儀在光伏太陽能電池檢測中的應用:
太陽能熱斑會嚴重的破壞太陽電池組件或系統(tǒng),需要對太陽電池組件進行熱斑檢測,使相對發(fā)熱均勻的電池片進行組合或維護,以避免組件所產(chǎn)生的能量被熱斑的組件所消耗,同時避免由于熱斑可能給太陽能組件或系統(tǒng)的壽命帶來的威脅。但是使用紅外熱像儀可以簡便快捷檢測出組件熱斑。
什么是太陽組件熱斑?
如果太陽電池組件由于在制造和實驗的過程中,出現(xiàn)隱裂、碎片、焊接**等;或在應用過程中,被其它物體(如鳥糞、樹蔭等)長時間遮擋時,被遮擋的太陽能電池組件此時將會嚴重發(fā)熱,這就是“熱斑效應”。這種效應對太陽能電池會造成很嚴重地破壞作用;有光照的電池所產(chǎn)生的部分能量或所有的能量,都可能被“熱斑”的電池所消耗。
熱像儀熱斑檢測
用熱像儀來檢測太陽能電池組件上各電池片的發(fā)熱狀況。在正常情況下,各電池片的溫度分布均勻;如果存在組
件矩陣中有個別電池片溫度出現(xiàn)異常過高,就說明此電池片可能有問題,已經(jīng)由正常光能轉電能的工作狀態(tài),變?yōu)殡姵亟M件的負載消耗電能發(fā)熱,影響整個電池組件的轉化功率,此時需要更換溫度過高的電池片。
紅外熱像儀和數(shù)據(jù)采集器、紅外點溫儀相比較,有自身的優(yōu)點:
1、通過紅外線熱像儀檢測目標電路時,不需要斷電,操作方便,同時非接觸測量使原有的溫度場不受干擾;
2、圖像直觀、快捷,方便檢測者在同時間和相同的環(huán)境下得到同一塊組件上不同電池塊的溫度,容易找出熱斑;
3、反應速度較快,小于1毫秒;
4、用戶除了可以拍攝紅外圖像外,還可以同時捕獲一幅可見光照片,并將其融合在一起,有助于**時間識別和定位故障,如下圖可疑故障點。
5、在IEC61215(國際標準地面用晶體硅光伏組件設計鑒定和定型)標準中第10.9章“熱斑耐久試驗”中推薦使用紅外熱像儀。
拍攝時可能會遇到哪些問題?
在拍攝電池組件可能會遇到的問題有:
1、強烈的太陽光或非常強的輔助光源;
2、拍攝時應該將組件在正常的太陽光或輔助光源下工作,或將組件在上述光源的照射下短路,否則熱斑不會出現(xiàn)。
如何才能拍攝上等電路紅外熱像?
熱像進行拍攝時,若要得到一幅清晰的紅外熱圖,我們建議:
1、盡量選擇熱靈敏度較高的熱像儀;
2、應使熱像儀紅外鏡頭面軸線與所要拍攝的目標垂直;
3、拍攝焦距應盡量對準;
4、先使用自動模式測量的溫度范圍;然后手動設置水平及跨度,將溫度范圍設置在*小,并包含有先前測量的溫度范圍;
5、避免太陽或輔助光源的反射。