Herramientas y técnicas para mantener los proyectos solares al máximo rendimiento

Por Will White, especialista en aplicaciones de Fluke | 10 de mayo de 2023

A medida que el mundo se apresura a cumplir con los ambiciosos objetivos de descarbonización, los proyectos de energía limpia se abren camino y se ponen en marcha a un ritmo acelerado. Diseñar, obtener permisos y construir proyectos es solo el comienzo para los propietarios de activos de energía solar fotovoltaica. La inspección y el mantenimiento de los sistemas solares son críticos y se requieren esfuerzos continuos para que sigan funcionando de la mejor manera, al tiempo que garantizan la longevidad, la seguridad y el retorno de la inversión. Estos son algunos problemas comunes que los técnicos deben tener en cuenta y las herramientas que deben usar para detectar el bajo rendimiento.

La realización de una revisión visual exhaustiva del sistema fotovoltaico es fundamental para cada inspección. A través de este paso inicial, puede identificar rápidamente las áreas del sistema que requieren atención inmediata, especialmente en asuntos que afectan la seguridad del sistema. Por ejemplo, los indicadores de fallas de arco peligrosas se pueden marcar buscando conexiones desgastadas o sueltas, corrosión o brechas en el aislamiento. Este escaneo inicial también puede identificar los componentes del sistema que se beneficiarían de una mayor investigación utilizando las herramientas adecuadas.

Los contratistas solares encontrarán muchas fallas imprevistas en el sistema a lo largo de la vida útil de una instalación solar de alto rendimiento. Estos escenarios requieren un conjunto de herramientas versátil, que incluye multímetros digitales, pinzas amperimétricas, probadores de resistencia de aislamiento y medidores de irradiancia. Estas herramientas pueden probar componentes en todo el sistema para analizar completamente el rendimiento y detectar problemas, como probar la eficiencia del inversor, los niveles de voltaje y corriente de CA/CC y la continuidad de los fusibles.

Un problema común que puede ser difícil de diagnosticar son las fallas a tierra, ya que pueden tener una variedad de causas, incluido el aislamiento del conductor dañado, una instalación incorrecta, cables atrapados y daños por agua. El monitoreo de resistencia de aislamiento y los detectores de corriente residual (RCD) se pueden usar para detectar fallas a tierra de CC y ayudar a prevenir fallas de arco posteriores, que pueden conducir a componentes metálicos energizados y un mayor riesgo de incendio. Se recomienda realizar pruebas frecuentes de conexión a tierra utilizando monitores de resistencia de aislamiento o colocando RCD en conductores de matriz para medir corrientes anormales.

El origen de muchas fallas del sistema fotovoltaico también se puede diagnosticar mediante la captura de imágenes térmicas de los componentes críticos del sistema fotovoltaico. Las cámaras termográficas son indispensables para establecer puntos de referencia de temperatura en todo el lugar de trabajo, lo que permite al contratista identificar las anomalías de temperatura que surgen durante los procedimientos de mantenimiento.

Una lectura de temperatura más alta de lo normal en el sistema interno puede indicar que el componente sufre un cableado ineficiente o una conectividad de transmisión comprometida, lo que indica conexiones de alta resistencia. Abordar las lecturas de alta temperatura debe ser una prioridad para evitar el riesgo de incendio y daños adicionales a otros componentes del sistema. Las altas temperaturas también pueden indicar un módulo o cadena fotovoltaica de bajo rendimiento. Alternativamente, las áreas que presentan una lectura de temperatura más baja en comparación con la línea de base pueden indicar una conexión rota o un fusible quemado.

Los contratistas de energía solar pueden usar trazadores de curvas de corriente-voltaje (IV) para iluminar las fallas del sistema, actuando como una alternativa eficiente al uso combinado de un multímetro digital, un medidor de pinza y un medidor de irradiancia. La prueba de curva IV mide puntos entre el voltaje de circuito abierto y la corriente de cortocircuito, mostrando una curva visual que representa la salida de energía fotovoltaica. La curva IV que se muestra ayuda a los contratistas a identificar problemas relacionados con diodos de derivación, corriente o voltaje reducidos, resistencia en serie y baja resistencia en derivación.

La prueba de la curva IV también ayuda a evaluar el beneficio financiero de ciertos procedimientos. Por ejemplo, muchos sistemas fotovoltaicos en áreas secas y polvorientas enfrentan el problema de la pérdida de suciedad, donde el polvo y la suciedad en los paneles reducen la capacidad de la luz solar para convertirse efectivamente en energía. La prueba de la curva IV puede cuantificar esta pérdida al comparar las medidas de una cadena de módulos sucios con una línea de base esperada. La matriz seleccionada de módulos fotovoltaicos sucios se prueba, luego se lava y se vuelve a probar para comparar los resultados de la prueba inicial. Los resultados de cada prueba se pueden usar para medir el impacto de la suciedad y evaluar si vale la pena limpiar la matriz.

La inspección y el mantenimiento pueden ser tediosos y requieren el uso de varias herramientas especializadas para adaptarse a situaciones impredecibles. Invertir en herramientas multifunción y probadores con software de informes integrado puede aligerar el cinturón de herramientas y la mochila de un técnico. Las herramientas de alta calidad ayudan a los contratistas a diagnosticar y resolver rápidamente los problemas de rendimiento del sistema, reduciendo el tiempo que pasan en cada sitio y evitando reparaciones costosas. Las mejores herramientas no solo serán precisas, sino también seguras, duraderas y fáciles de usar.