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Ferramenta é útil para mapear a temperatura dos módulos, permitindo ampliar bastante a percepção de falhas em sistemas fotovoltaicos e elétricos em geral.
Por Cristiane Pinheiro
A inspeção de usinas solares ficou muito mais eficiente com a chegada dos drones, sobretudo os equipados com câmera termográfica, uma conhecida aliada na detecção de falhas em instalações elétricas. Nas usinas fotovoltaicas, a técnica pode ser empregada também na avaliação dos módulos fotovoltaicos para identificar elevações de temperatura pontuais em módulos fotovoltaicos, que são em geral indício de danos ou defeitos de fabricação.
Segundo Henrique Freitas, um dos responsáveis pelo negócio da DJI no Brasil junto à Go Solar, braço da Golden Distribuidora, a termografia é o nome do processo de obtenção de imagens por meio de uma câmera equipada com sensor de radiação infravermelha. “O infravermelho é a parte do espectro da radiação eletromagnética associada à transmissão do calor. Ao obtermos uma imagem infravermelha estamos na prática enxergando a quantidade de calor emitida pelos corpos. A intensidade da luz infravermelha irradiada por um objeto permite identificar sua temperatura. Essa poderosa ferramenta é útil para mapear a temperatura dos objetos, permitindo ampliar bastante a percepção de falhas em sistemas fotovoltaicos e elétricos em geral”, explica.
Esse tipo de inspeção pode detectar defeitos comuns nos módulos fotovoltaicos como células quebradas ou fissuradas durante o transporte ou a instalação, vidros quebrados durante o processo de corte da vegetação ou durante a limpeza, descolamento de células por falha na laminação (processo de fabricação), a penetração de humidade causada geralmente por defeitos na folha plástica traseira (backsheet) do módulo, defeitos nas conexões elétricas e defeitos nos diodos da caixa de junção. A presença de anomalias térmicas percebidas na forma de pontos quentes (hotspots) pode indicar a existência de um desses defeitos.
“A identificação de módulos defeituosos é importante para evitar problemas no desempenho e na segurança das usinas. Módulos com células muito quentes podem tornar-se focos de incêndio. Mesmo nas situações que não evoluem para casos de incêndio, os defeitos ocasionam a redução do desempenho e limitam a vida útil do sistema”, destaca.
Pontos de atenção
Porém, ele alerta que a presença de sombras ou sujeiras que podem falsear os resultados da inspeção termográfica. É importante que os módulos estejam limpos e operando sob condições uniformes de irradiação solar.
Outro cuidado na inspeção termográfica é que o vidro presente na parte frontal do módulo fotovoltaico atrapalha a análise da distribuição da temperatura das células. Isso se deve ao fato de que o vidro reflete a luz presente no ambiente. “A radiação luminosa do vidro mistura-se com a luz infravermelha irradiada pelas células fotovoltaicas, impedindo a percepção clara do que ocorre com as células. A literatura recomenda câmeras infravermelhas com sensibilidade térmica inferior a 80 mK (mili-kelvin) para a obtenção de boas imagens termográficas de módulos fotovoltaicos”, comenta.
“A falsa identificação de ponto quente causada pelo reflexo do disco solar ou pela reflexão de objetos próximos, também é um problema muito conhecido na prática da termografia. Isso pode ser corrigido através do ajuste do ângulo de posicionamento da câmera”, diz.
Para o resultado mais preciso da inspeção, Freitas destaca que o ideal é que a inspeção termográfica seja realizada o mais próximo possível do meio-dia, com uma irradiância mínima de 700 W/m2. Ou seja, os testes realizados em dias nublados ou chuvosos não produzirão resultados aceitáveis.
O tipo de câmera também interfere na eficiência da análise. Segundo Freitas, a câmera precisa ter uma resolução gráfica alta. “Câmeras de baixa resolução vão exigir proximidade com o objeto a ser inspecionado, o que torna mais lentos os trabalhos de inspeção de usinas fotovoltaicas. A resolução mínima considerada aceitável para a termografia de sistemas fotovoltaicos encontra-se em torno de 320 x 240 pixels, sendo que a resolução recomendável deve ser superior a 640 x 480 pixels”, completa.
