Herramientas y técnicas para mantener los proyectos solares al máximo rendimiento

Nov 15, 2023

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

A medida que el mundo se apresura a alcanzar ambiciosos objetivos de descarbonización, los proyectos de energía limpia están abriendo camino y poniéndose en funcionamiento a un ritmo rápido. Diseñar, obtener permisos y construir proyectos es sólo el comienzo para los propietarios de activos solares fotovoltaicos. La inspección y el mantenimiento de los sistemas solares son fundamentales y se requieren esfuerzos continuos para que sigan funcionando al máximo y, al mismo tiempo, garantizar la longevidad, la seguridad y el retorno de la inversión. A continuación se detallan algunos problemas comunes que los técnicos deben tener en cuenta y las herramientas que deben utilizar para detectar un rendimiento deficiente.

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

Los contratistas solares encontrarán muchas fallas imprevistas en el sistema durante la vida útil de una instalación solar de alto rendimiento. Estos escenarios requieren un conjunto de herramientas versátil, que incluya 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 e identificar problemas, como probar la eficiencia del inversor, los niveles de corriente y voltaje 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, que incluyen aislamiento del conductor dañado, instalación incorrecta, cables pellizcados y daños por agua. El monitoreo de la resistencia del aislamiento y los detectores de corriente residual (RCD) se pueden utilizar para detectar fallas a tierra de CC y ayudar a prevenir fallas de arco posteriores, que pueden provocar componentes metálicos energizados y un mayor riesgo de incendio. Se recomienda realizar pruebas de conexión a tierra frecuentes utilizando monitores de resistencia de aislamiento o colocando RCD en conductores de matriz para medir corrientes anormales.

El origen de muchos fallos del sistema fotovoltaico también se puede diagnosticar mediante la captura de imágenes térmicas de 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 anomalías de temperatura que surgen durante los procedimientos de mantenimiento.

Una lectura de temperatura más alta de lo habitual en el sistema interno puede indicar que el componente tiene 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 base pueden indicar una conexión rota o un fusible fundido.

Los contratistas solares pueden utilizar trazadores de curvas de corriente-voltaje (IV) para iluminar fallas del sistema, actuando como una alternativa eficiente al uso combinado de un multímetro digital, una pinza amperimétrica 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 mostrada 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 se enfrentan al problema de la pérdida de suciedad, donde el polvo y la suciedad de los paneles reducen la capacidad de la luz solar para convertirse efectivamente en energía. Las pruebas de curva IV pueden cuantificar esta pérdida comparando las mediciones de una serie de módulos sucios con una línea de base esperada. El conjunto seleccionado 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 utilizar para medir el impacto de la suciedad y evaluar si vale la pena limpiar el conjunto.

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