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La Nota Energética

Fallas térmicas en instalaciones solares

Los drásticos cambios climáticos, el daño en la capa de ozono, el aumento de los gases efecto de invernadero, entre otras evidencias generadas a partir de investigaciones, nos han llevado a buscar soluciones para disminuir el impacto que genera nuestro estilo de vida en el medio ambiente.

Toda la cadena de la energía: producción, transporte, transformación o consumo, es vital para el funcionamiento de la sociedad actual, la cual genera residuos considerables, sin embargo, una de las soluciones que encontramos para disminuir el impacto que la energía genera, es el aprovechamiento del sol. Colombia, no ha sido ajena, el trabajo gubernamental ha dado resultados, empezar a hablar de transición energética, las resoluciones, y las subastas, han impulsado el mercado y la construcción de proyectos de energía solar fotovoltaica de diferentes tamaños, a lo largo y ancho del país.

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Inspección Termográfica en Paneles Solares Fotovoltaicos

Es por esto, que hoy, quiero enfocarme en particular, a hablar de temperatura y paneles solares fotovoltaicos. Para comenzar quiero romper el mito del calor: La creencia popular considera que la generación de energía es mayor en zonas de alta temperatura, en cambio la evidencia técnica indica que la temperatura que incide sobre un módulo, tiene efectos negativos sobre la capacidad de conversión (Solar-Eléctrica) del mismo.

Teniendo en cuenta lo anterior, es de gran importancia que la temperatura en una zona particular del país, sea considerada como criterio de diseño. De la misma manera, cobra relevancia analizar el comportamiento térmico de la instalación, como parte del mantenimiento predictivo y preventivo, haciéndolo una necesidad.

Analizar la temperatura de los módulos, nos permite identificar posibles fallas, y evitar mayores averías. Diferencias de temperatura, en un punto o zona de un módulo, o entre módulos, es evidencia de una anomalía. Estas anomalías pueden influir en la disminución de la potencia generada, por ende, en la generación de valor económico de la instalación; por si fuera poco, esta anomalía puede ser más grave, por ejemplo: encontrar una fila de celdas en un panel deshabilitadas, el mismo panel deshabilitado, e incluso un String o arreglo de módulos.

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Inspección Termográfica en Paneles Solares

Lo anterior es una razón de peso, para optar por identificar oportunamente puntos con variaciones significativas de temperatura, en este mismo sentido, otra consecuencia que puede evitarse con la identificación temprana de puntos con alta temperatura, son las conflagraciones, la ecuación perfecta para una falla catastrófica, es su combinación con algunos componentes y equipos que contienen bases inflamables.

Diferentes anomalías, generan variaciones de temperatura en una instalación fotovoltaica, ejemplo de ello es una célula o celda de un panel solar averiada o que no genera energía por falta de radiación, esta empieza a comportarse como una resistencia, generando un aumento de temperatura en esa celda en particular.

De la misma manera, y teniendo en cuenta que la resistencia al paso de la corriente eléctrica genera temperatura, las soldaduras defectuosas entre células, o con el busbar (Barraje de conexiones), son otro ejemplo de anomalía, donde aumenta la resistencia del punto de contacto, en consecuencia, se encontrara un aumento en la temperatura en dicho punto.

Como ya vimos, los deltas de temperaturas de un módulo, o una sección del mismo puede tener causas diversas, a continuación, relaciono algunas:

  • Sombras (Estructuras o Suciedad acumulada).
  • Fracturas y grietas en las células o en el cristal del módulo.
  • Entrada de humedad, y suciedad.
  • Fallas en puntos de contacto (Soldaduras defectuosas).
  • Cortocircuitos en células solares.
  • Módulos en circuito abierto y sin conexión.
  • Diodos de derivación defectuosos, entre otros.

En conclusión, es muy importante identificar las anomalías de tipo térmico, para esto la opción es la inspección por termografía infrarroja, una técnica de mantenimiento predictivo, ampliamente aplicada a los sistemas eléctricos en general, a través de la cual, no solo podemos analizar el comportamiento térmico de cada uno de los módulos, e identificar indicios de estas anomalías, sino que también es posible realizar la inspección, de otros componentes en la instalación, para los cuales, también se tiene evidencia de relación entre la temperatura y las anomalías relacionadas con posibles fallos.

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Ing. Dudley Tabares Londoño
Líder de Confiabilidad y Mantenimiento a Subestaciones
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