Aplicación de la termografía infraroja para la detección de fallos en módulos fotovoltaivos
Las fallas de los sistemas eléctricos siempre han sido objeto de estudio y discusión a nivel mundial, esto motiva a una búsqueda incesante con la finalidad de encontrar nuevas formas, estrategias, técnicas o metodologías que permitan reducir su efecto de manera total o parcial, a fin de garantizar e...
- Autores:
-
Silva Serrano, Jean Carlos
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2013
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
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- Acceso en línea:
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Las fallas de los sistemas eléctricos siempre han sido objeto de estudio y discusión a nivel mundial, esto motiva a una búsqueda incesante con la finalidad de encontrar nuevas formas, estrategias, técnicas o metodologías que permitan reducir su efecto de manera total o parcial, a fin de garantizar el suministro de energía de manera continua desde los centros de generación hasta los centros de consumo. Estas fallas son a menudo precedidas por una anomalía térmica del componente eléctrico, por lo cual la medición de la temperatura es uno de los principales parámetros para el análisis y diagnóstico, entre las alternativas para la medición de temperatura sin contacto encontramos la termografía infrarroja. |
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[1] SÁNCHEZ, A., ORTEGA, J., (2009). Tecnología Fotovoltaica: Reseña del fenómeno y estado del arte actual de la tecnología. ANES. [2] FLIR SYSTEMS, “Manual del Curso de Termografía Infrarroja Nivel [3] J. P. HOLMAN, “Transferencia de calor”, Compañía Editorial Continental, S.A. DE C.V., México. [4] TESTO AG, “Termografía Guía de Bolsillo” [5] TESTO AG, Manual para tecnología de medición de infrarrojos 6] Manual FLUKE Ti 20 thermal imager [7] Introducción a los principios de la termografía, Creado en cooperación entre Fluke Corporation y The Snell Group. 8] Utilización de la termografía en el mantenimiento de plantas fotovoltaicas, Roberto Poyato, Dpto. soporte técnico de Fluke Ibérica [9] Inspección termografica realizada en: fotovoltaica vallada s.!. valencia, España. Phd. Yecid Alfonso Muñoz. 2010 [10] Degradación de módulos fotovoltaicos de silicio cristalino tras 12 años de operación en España, Mariano Sidrach de Cardona, Paula Sánchez Friera, Michel Piliougine, Javier Peláez, Jesús Carretero. Dpto. de Física Aplicada Il. Universidad de Málaga. Málaga, España. 2010 [11] Análisis de la potencia disipada y temperatura que alcanza una célula fotovoltaica sombreada, Izaskun Iraizoz Latasa. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación. Universidad Pública de Navarra. 2011 [12] A Review of IR Thermography applied to PV systems, G. Schirripa Spagnolo, P. Del Vecchio, G. Makary, D. Papalillo, A. Martocchia. Department of Electronic Engineering - University of “Roma Tre” - Roma, Italy. 2012 [13] Disponible en: www.sensstech.com. Fecha de consulta: Mayo de 2013 |
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Estas fallas son a menudo precedidas por una anomalía térmica del componente eléctrico, por lo cual la medición de la temperatura es uno de los principales parámetros para el análisis y diagnóstico, entre las alternativas para la medición de temperatura sin contacto encontramos la termografía infrarroja.Introducción 1. Objetivos 1.1 objetivo general 1.2 objetivos específicos 2. Planteamiento del problema y justificación 3. Marco teórico 3.1 fundamentos teóricos 3.1.1 introducción 3.2 elementos principales de una instalación fotovoltaica 3.3 la célula fotovoltaica 3.3.1 tecnologías en células solares 3.4 principios de funcionamiento de las células solares 3.5 parámetros que definen el funcionamiento de una célula Solar 3.6 circuito equivalente 3.7 el módulo fotovoltaico 3.8 parámetros que definen el funcionamiento de un módulo Fotovoltaico y 3.9 factores de pérdidas energéticas 3.9.1 pérdidas por no cumplimiento de la potencia nominal 3.9.2 pérdidas de mismatch o de conexionado 3.9.3 pérdidas por polvo y suciedad 3.9.4 pérdidas angulares y espectrales 3.9.5 pérdidas por caídas óhmicas en el cableado 3.9.6 pérdidas por temperatura 3.9.7 pérdidas por sombreado del generador fotovoltaico 3.9.8 pérdidas por rendimiento ac/dc del inversor 4. Principios de la termografía infrarroja 4.1 introducción 4.2 el calor 4.2.1 modos de transferencia de calor 4.2.2 transferencia de calor por conducción 4.2.3 conductividad térmica 4.2.4 transferencia de calor por convección. 4.2.5 transferencia de calor por radiación. 4.2.6 emisividad 4.2.7 cuerpo negro y cuerpos reales 4.2.8 cuerpos reales 4.2.9 espectro infrarrojo 4.2.10 leyes de la termodinámica 4.2.11 la energía en un sistema cerrado (primera y segunda ley de la Termodinámica 4.2.12 ley de la conservación de la energía 4.3 temperatura 4.3.1 cero absoluto de temperatura 4.3.2 escalas absolutas de temperatura 4.3.3 escalas relativas de temperatura 4.3.4 temperatura aparente reflejada 4.3.5 relación de temperatura y calor 4.4 termografía infrarroja 4.4.1 tipos de termografía 4.4.2 características de los sistemas termograficos 4.5 operación de la cámara infrarroja 4.5.1 utilidades de la cámara para comprender mejor la imagen 4.5.2 control de la imagen térmica 4.5.3 rango de temperatura 4.5.4 nivel y campo. Campo 4.5.5 la cámara termográfica 4.5.6 captura de una imagen 4.6 aplicaciones de la termografía infrarroja. 4.6.1 sistemas eléctricos 4.6.2 aplicaciones en energías renovables 4.6.3 turbinas de vapor y generadores hidroeléctricos 4.6.4 aplicación en equipo electrónico 5. Técnicas de inspección en una termografía infrarroja 5.1 parámetros de inspección 5.1.1 distancia entre la cámara y el objeto 5.1.2 humedad relativa 5.2 detección de los distintos puntos calientes en los Equipos eléctricos 5.3 técnicas de inspección termográfica 5.4 factores que intervienen en una inspección termográfica 5.5 criterio de clasificación de fallos 5.5.1 delta “t' 5.6 campos térmicos difíciles de interpretar 5.7 utilización de la termografía en fotovoltaica. 6. Estudios de referencia 6.1 inspección termográfica realizada en: fotovoltaica Vallada s.l. Valencia, España 6.2 degradación de módulos fotovoltaicos de silicio Cristalino tras 12 años de operación en España 6.3 análisis de la potencia disipada y temperatura que Alcanza una célula fotovoltaicasombreada 6.4 la termografía infrarroja aplicada a los sistemas Fotovoltaicos 7. Medidas experimentales. Termografía infrarroja 7.1 instrumentación 7.1.1 paneles solares fotovoltaicos 7.1.2 estación meteorológica 7.1.3 cámara termográfica fluke ti32 7.1.4 software de análisis de termogramas smartview 3.1 1 7.2 medidas experimentales 7.2.1 termografías 7.2.2 ensayo destructivo módulo yhsun-3 7.2.3 inspección termográfica realizada a filtros partmo 7.3 resumen inspección 8. Procedimiento para la realización de inspecciones Termográfica en instalaciones fotovoltaicas 2 8.1 procedimiento para realizar una inspección termográfica 9. Conclusiones Referencias AnexosPregradoThe failures of electrical systems have always been the subject of study and discussion worldwide, this motivates an incessant search in order to find new ways, strategies, techniques or methodologies that allow reducing their effect totally or partially, in order to to guarantee continuous energy supply from generation centers to consumption centers. These failures are often preceded by a thermal anomaly of the electrical component, which is why temperature measurement is one of the main parameters for analysis and diagnosis. Among the alternatives for non-contact temperature measurement we find infrared thermography.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Aplicación de la termografía infraroja para la detección de fallos en módulos fotovoltaivosApplication of infrared thermography for the detection of faults in photovoltaic modulesIngeniero en EnergíaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABPregrado Ingeniería en EnergíaIES-3034info:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPEnergy engineeringTechnological innovationsEnergyPhotovoltaic installationEquivalent circuitInfrared cameraThermodynamicsHydrothermal electric power systemsPhotovoltaic power generatorsSolar thermal energyIngeniería en energíaInnovaciones tecnológicasEnergíaTermodinámicaSistemas eléctricos hidrotérmicosGeneradores de energía fotovoltaicaEnergía térmica solarInstalación fotovoltaicaCircuito equivalenteCámara infrarroja[1] SÁNCHEZ, A., ORTEGA, J., (2009). Tecnología Fotovoltaica: Reseña del fenómeno y estado del arte actual de la tecnología. ANES.[2] FLIR SYSTEMS, “Manual del Curso de Termografía Infrarroja Nivel[3] J. P. HOLMAN, “Transferencia de calor”, Compañía Editorial Continental, S.A. DE C.V., México.[4] TESTO AG, “Termografía Guía de Bolsillo”[5] TESTO AG, Manual para tecnología de medición de infrarrojos6] Manual FLUKE Ti 20 thermal imager[7] Introducción a los principios de la termografía, Creado en cooperación entre Fluke Corporation y The Snell Group.8] Utilización de la termografía en el mantenimiento de plantas fotovoltaicas, Roberto Poyato, Dpto. soporte técnico de Fluke Ibérica[9] Inspección termografica realizada en: fotovoltaica vallada s.!. valencia, España. Phd. Yecid Alfonso Muñoz. 2010[10] Degradación de módulos fotovoltaicos de silicio cristalino tras 12 años de operación en España, Mariano Sidrach de Cardona, Paula Sánchez Friera, Michel Piliougine, Javier Peláez, Jesús Carretero. Dpto. de Física Aplicada Il. Universidad de Málaga. Málaga, España. 2010[11] Análisis de la potencia disipada y temperatura que alcanza una célula fotovoltaica sombreada, Izaskun Iraizoz Latasa. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación. Universidad Pública de Navarra. 2011[12] A Review of IR Thermography applied to PV systems, G. Schirripa Spagnolo, P. Del Vecchio, G. Makary, D. Papalillo, A. Martocchia. Department of Electronic Engineering - University of “Roma Tre” - Roma, Italy. 2012[13] Disponible en: www.sensstech.com. 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