DE102011015701B4 - Prüfanordnung und Prüfverfahren für eine Solaranlage - Google Patents

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Abstract

Bei einer Prüfanordnung (1) für eine photovoltaische oder solarthermische Solaranlage wird vorgeschlagen, mit einer Wärmebildkamera (2) ein Wärmebild der Solaranlage zu erfassen und mit einem Strahlungssensor (7, 8) einen Messwert einer die Licht- oder Sonneneinstrahlung an oder nahe der Solaranlage beziehungsweise die Belichtung der Solaranlage charakterisierenden physikalischen Messgröße zu messen und das Wärmebild und den Messwert in einer Auswerteeinheit (5) der Wärmebildkamera (2) einander zuzuordnen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Prüfanordnung für eine Solaranlage mit einer Wärmebildkamera, welche zur Erfassung eines Wärmebildes der zu prüfenden Solaranlage eingerichtet ist, und mit einer Auswerteeinheit, welche zur Weiterverarbeitung des erfassten Wärmebildes eingerichtet ist.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein Prüfverfahren für eine Solaranlage, wobei von der Solaranlage bei deren Betrieb mit einer Wärmebildkamera ein Wärmebild erfasst wird.
  • Solaranlagen sind in Form von Photovoltaik-Anlagen oder solarthermischen Anlagen bekannt und bestehen typischerweise aus einzelnen Modulen, die zu einer Anlage zusammengesetzt sind.
  • Es besteht häufig die Notwendigkeit, die Funktion der einzelnen Module zu prüfen.
  • Zur Überprüfung der Funktion der einzelnen Module und zur Suche auf mögliche Fehler wie Risse, Abdeckungen, Brüche und dergleichen ist es üblich geworden, Strom-Spannungs-Kennlinien der Module bei deren Betrieb aufzunehmen.
  • Hierdurch wird die Analyse eines kompletten Modulfeldes sehr aufwendig und benötigt viel Zeit.
  • Aus der US 5133605 A ist ein ein Infrarot-Bild verwendendes Überwachungssystem bekannt, bei welchem mit einer IR-Kamera Infrarot-Strahlung von einer Trafostation erfasst wird, wobei mit einer VIS-Kamera die von der Trafostation in Richtung der IR-Kamera reflektierte sichtbare Strahlung aufgenommen wird, um Bildbereiche im Bild der IR-Kamera, für welche der Anteil der reflektierten Strahlung einen Schwellwert überschreitet, zu maskieren.
  • Aus der DE 19814978 A1 ist ein Verfahren zur Messung strominduzierter Temperaturänderungen eines Objekts bekannt, bei welchem eine Solarzelle mit einem Laser definiert belichtet wird, wobei eine Infrarot-Kamera zwei thermografische Objektbilder in einer Temperaturänderungsperiode mit festgelegter Phasenlage aufnimmt, so dass die Objektbilder jeweils einem Objektzustand entsprechen.
  • Aus der DE 10240060 A1 sind ein Verfahren und eine Anordnung zur strahlungsinduzierten Bestimmung der lokalen Verteilung von Verlustströmen bzw. Verlustleistung in Halbleiterbauelementen bekannt, wobei mit einer Beleuchtung definierte Belichtungsverhältnisse eingestellt werden.
  • Aus der WO 2010/099964 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung von ohmschen Kurzschlüssen in Dünnschichtmodulen bekannt, wobei mit einem LED-Feld definierte Belichtungsverhältnisse eingerichtet werden.
  • Aus der EP 1956833 A1 ist eine Infrarot-Kamera bekannt, welche eine VIS-Kamera aufweist, deren optische Achse parallel zur optischen Achse der IR-Aufnahmeeinheit ausgerichtet ist.
  • Aus der US 7535002 B2 ist eine Kamera mit Überlagerung eines VIS-Bildes mit einem IR-Bild bekannt.
  • Aus der nachveröffentlichten DE 10 2010 010 509 A1 ist ein Verfahren zur Identifizierung leistungsschwacher Photovoltaikmodule in einer bestehenden PV-Anlage bekannt, bei welchem zunächst eine Abkühlungsphase für die Photovoltaikanlage abgewartet wird, die nach Sonnenuntergang endet, sodann elektrische Leistung aus dem Versorgungsnetz in die Photovoltaikanlage eingespeist wird, um die Solarmodule umgekehrt zu betreiben, und schließlich das thermische Verhalten der Photovoltaikmodule über eine Messung erfasst wird.
  • Aus der DE 197 38 302 A1 ist ein Verfahren zur Leistungsoptimierung von Solarmodulen mittels infrarotoptischer Wärmebildaufnahme und lokaler Beseitigung innerer Defekte bekannt, bei welchem eine Charakterisierung der elektrischen Eigenschaften von Solarmodulen mit einer hochauflösenden Infrarotkamera durch Anlegen von statischer oder gepulster Spannung in Fluss- oder in Sperrrichtung unter Beleuchtung oder unbeleuchtet erfolgt.
  • Aus der US 4129823 A ist ein System zur Bestimmung der Strom-Spannung-Charakteristik eines photovoltaischen Feldes bekannt, wobei das photovoltaische Feld in einen Versuchsaufbau mit einer Blitzlicht-Lampe gebracht wird.
  • Aus der DE 10 2008 048 834 A1 ist eine Vorrichtung zum Prüfen von Solarzellen bekannt, welche ein Beleuchtungsfeld mit Festkörperbeleuchtungsmitteln, das dazu eingerichtet ist, Strahlung abzugeben, aufweist und welche eine Aufnahmevorrichtung, die dazu eingerichtet ist, mindestens eine Solarzelle derart an einer vorbestimmten Position und/oder einer vorbestimmten Lage hinsichtlich des Beleuchtungsfelds aufzunehmen, dass das Beleuchtungsfeld die Strahlung zumindest teilweise an die mindestens einen Solarzelle abgibt, aufweist und welche Anschlussmittel, die dazu eingerichtet sind, einen elektrischen Kontakt mit der mindestens einen Solarzelle herzustellen, aufweist und welche eine Messeinheit, die dazu eingerichtet ist, eine an den Anschlussmitteln anliegende Spannung und/oder einen durch die Anschlussmittel fließenden Strom zu messen, aufweist.
  • Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die bekannten Prüfverfahren zu vereinfachen.
  • Hierzu schlägt die Erfindung bei einer Prüfanordnung der eingangs genannten Art die Merkmale des Anspruchs 1 vor. Insbesondere ist somit vorgesehen, dass ein Strahlungssensor zur Messung wenigstens einer Messgröße, mit welcher die Licht- oder Sonneneinstrahlung an oder nahe der Solaranlage charakterisierbar ist, ausgebildet ist und dass die Auswerteeinheit ein Eingabemittel aufweist, welches zur Eingabe von mit dem Strahlungssensor gemessenen, dem erfassten Wärmebild zugeordneten Messwerten der Messgröße eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass auf diese Weise einfach erfassbar ist, ob die für den Betrieb der Solaranlage günstigen Umgebungsbedingungen, insbesondere eine günstige Licht- oder Sonneneinstrahlung, vorliegen. Die Messung kann hierbei während einer künstlichen Beleuchtung, beispielsweise in einer Testanlage, oder unter direkter Sonneneinstrahlung in Betrieb durchgeführt werden. Die Erfindung macht sich hierbei die Erkenntnis zu nutze, dass Fertigungsfehler und Beschädigungen der Module zu Temperaturabweichungen an der Oberfläche der Module im Normalbetrieb führen, welche mit einer Wärmebildkamera schnell und einfach erfassbar sind. Durch die Verwendung eines zusätzlichen Strahlungssensors, der beispielsweise zur Messung der Strahlungsleistung oder der Strahlungsintensität eingerichtet sein kann, ist es möglich, derartige Temperaturänderungen in den Modulen, welche durch eine unerwünschte Beeinträchtigung der Funktion hervorgerufen ist, von einer Temperaturänderung in den Modulen aufgrund mangelhafter Belichtung zu trennen. Sobald der Strahlungssensor eine Belichtung über einem vorgegebenen Schwellwert anzeigt, kann davon ausgegangen werden, dass Temperaturabweichungen an den Modulen auf eine Fehlfunktion hindeuten. Je mehr Strahlungsleistung auf die Module einstrahlt, desto mehr treten Fehlfunktionen hervor. Auf diese Weise können Fehlerbilder von den Modulen erstellt werden, die auf beispielsweise sich fälschlicherweise im Leerlauf befindliche oder defekte Zellen in den Modulen hinweisen. Durch die erfindungsgemäße Zuordnung der gemessenen Messwerte zu dem erfassten Wärmebild können die vorliegenden Betriebsbedingungen auf einfache Weise dokumentiert werden, so dass eine nachgeordnete Auswertung der aufgenommenen oder erfassten Wärmebilder möglich ist.
  • Der Strahlungssensor kann eine Ausgabeeinheit für Messwerte aufweisen. Von Vorteil ist dabei, dass die Messwerte zur Weiterverarbeitung bereitgestellt sind und beispielsweise manuell oder automatisiert über das Eingabemittel in die Auswerteeinheit eingebbar sind.
  • Zur einfachen Übermittlung der gemessenen Messwerte an die Auswerteeinheit kann vorgesehen sein, dass das Eingabemittel eine drahtlose oder drahtgebundene Datenverbindung zwischen dem Strahlungssensor und der Auswerteeinheit umfasst. Die drahtlose Datenverbindung kann beispielsweise über eine Infrarot-, WLAN-, Bluetooth- oder eine andere drahtlose Datenschnittstelle realisiert sein. Die drahtgebundene Datenverbindung kann mit einer der üblichen drahtgebundenen Datenschnittstellen, beispielsweise als USB-Datenstelle, realisiert sein.
  • Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit an eine Anzeigeeinheit angeschlossen ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Messergebnisse und das erfasste Wärmebild auf einfache Weise direkt anzeigbar sind.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit an einer Speichereinheit angeschlossen ist. Somit ist das erfasste Wärmebild mit den zugeordneten Messwerten für eine nachgeordnete Auswertung oder Dokumentation speicherbar.
  • Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit zur Anzeige und/oder zur Speicherung eines erfassten Wärmebilds mit zugeordnetem Messwert der Messgröße eingerichtet ist. Die Zuordnung kann dadurch erfolgen, dass der Messwert in das erfasste Wärmebild eingeblendet wird. Die Zuordnung kann auch dadurch erfolgen, dass die Anzeige des Messwerts und des Wärmebilds räumlich getrennt, aber gleichzeitig durchgeführt werden. Die Zuordnung kann auch dadurch erfolgen, dass aus dem Messwert eine Information abgeleitet wird, welche gemeinsam mit dem erfassten Wärmebild angezeigt und/oder abgespeichert wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit in die Wärmebildkamera integriert ist. Ebenso kann vorgesehen sein, dass der Strahlungssensor in die Wärmebildkamera integriert ist. Auch kann vorgesehen sein, dass die Anzeigeeinheit in die Wärmebildkamera integriert ist. Beliebige Kombinationen hiervon sind denkbar. Beispielsweise können die Auswerteeinheit und die Anzeigeeinheit in die Wärmebildkamera integriert sein, während der Strahlungssensor separat angeordnet ist.
  • Besonders günstig ist es, wenn der Strahlungssensor abnehmbar an der Wärmebildkamera angeordnet ist. Somit kann der Strahlungssensor auf einfache Weise an den Mess- oder Betriebsort der Solaranlage gebracht werden, und es kann mit der Wärmebildkamera ein Wärmebild aus der Distanz erfasst werden.
  • Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Anzeigeeinheit abnehmbar an der Wärmebildkamera angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Benutzer die Messergebnisse aus einem vergleichsweise frei wählbaren Blickwinkel ablesen kann. Beispielsweise ist es auf diese Weise möglich, das mit der Wärmebildkamera erfasste Wärmebild und/oder den gemessenen Messwert an einem entfernten Ort von der Wärmebildkamera abzulesen.
  • Für eine sich über einen längeren Zeitraum erstreckende Prüfung und/oder für eine Prüfung unter möglichst genau vorgebbaren Bedingungen kann vorgesehen sein, dass die Prüfanordnung eine Haltevorrichtung für die Wärmebildkamera umfasst. Vorzugsweise ist diese Haltevorrichtung als Stativ ausgebildet, was eine Aufstellung oder Befestigung der Wärmebildkamera an vielen Orten erlaubt.
  • Zur Vereinfachung des Gebrauchs oder der Handhabung des Strahlungssensors kann vorgesehen sein, dass der Strahlungssensor ein Befestigungsmittel zur lösbaren Befestigung an der Solaranlage aufweist. Beispielsweise kann das Befestigungsmittel zur Klemm- und/oder Schraubbefestigung eingerichtet sein.
  • Um einen Benutzer beim Vorliegen unzureichender Betriebsbedingungen zu warnen, kann vorgesehen sein, dass eine Vergleichseinheit vorhanden ist, mit welcher eine Benutzerinformation generierbar ist, wenn der Messwert ein vorgegebenes Toleranzkriterium verletzt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Vergleichseinheit eine Benutzerinformation generiert, wenn der Messwert ein vorgegebenes Toleranzkriterium erfüllt, um das Vorliegen günstiger Betriebsbedingungen anzuzeigen.
  • Zur Lösung der genannten Aufgabe sind bei einem Prüfverfahren der eingangs beschriebenen Art die Merkmale des Anspruchs 7 vorgesehen. Insbesondere wird somit vorgeschlagen, dass mit einem Strahlungssensor wenigstens ein Messwert einer Messgröße, mit welcher die Licht- oder Sonneneinstrahlung an oder nahe der Solaranlage charakterisierbar ist, gemessen wird und dass der Messwert und das erfasste Wärmebild automatisch verknüpft werden. Diese Verknüpfung kann beispielsweise durch eine Zuordnung der Dateninhalte zueinander oder durch Ableitung neuer Daten durch Verarbeitung des Wärmebildes und des Messwertes oder auf andere Weise eingerichtet sein und durchgeführt werden. Die Erfindung bietet den Vorteil, dass dem Benutzer eine besonders fehlerarme Dokumentation einer schnell und einfach durchführbaren Prüfung von Solarmodulen ermöglicht ist.
  • Allgemein kann bei der Erfindung die Solaranlage als Photovoltaik-Anlage oder als solarthermische Anlage ausgebildet sein.
  • Besonders bei Photovoltaik-Anlagen ergeben sich durch Materialfehler oder Beschädigungen hohe Innenwiderstände und dergleichen, die zu unerwünschten Stromflüssen führen, die mit einer Wärmebildkamera auf einfache Weise als Erwärmung im Betrieb sichtbar gemacht werden können.
  • Gerade bei einer manuellen Eingabe des gemessenen Messwerts zur Verknüpfung mit dem erfassten Wärmebild kann es von Vorteil sein, wenn die Messung mit dem Strahlungssensor vor oder nach Erfassung des Wärmebilds durchgeführt wird.
  • Besonders präzise Messergebnisse und eine besonders aussagekräftige Verknüpfung können jedoch erreicht werden, wenn der Messwert während der Erfassung des Wärmebildes gemessen wird.
  • Zur Vermeidung von Fehlbedienungen beziehungsweise Fehlmessungen kann vorgesehen sein, dass eine Benutzerinformation generiert wird, wenn der mit dem Wärmebild verknüpfte Messwert ein Toleranzkriterium erfüllt oder verletzt.
  • Für eine nachgeordnete Dokumentation oder Auswertung der durchgeführten Messungen kann vorgesehen sein, dass der Messwert und das Wärmebild einander zugeordnet abgespeichert werden. Somit ist auf einfache Weise die automatische Verknüpfung bereitgestellt.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass der Messwert und das Wärmebild einander zugeordnet angezeigt werden. Beispielsweise kann dies durch Einblendung des Messwertes in das Wärmebild und/oder durch Verarbeitung des Messwertes und Ableitung einer in dem Wärmebild dann dargestellten Information oder auf andere Weise erfolgen.
  • Zur Beobachtung über längere Zeiträume kann vorgesehen sein, dass die Wärmebildkamera zu oder während der Erfassung der Wärmebilder an einer Haltevorrichtung gemäß einem vorgegebenen Bewegungsablauf verfahren wird. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise großflächige Modulfelder nach Art eines Scanners durchmessen.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale der Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele.
  • Es zeigt:
  • 1 eine erfindungsgemäß ausgerüstete Wärmebildkamera in einer dreidimensionalen Schrägansicht von vorn,
  • 2 die Wärmebildkamera gemäß 1 in einer dreidimensionalen Schrägansicht von hinten,
  • 3 eine erfindungsgemäße Prüfanordnung in einer schematisierten Prinzipdarstellung und
  • 4 eine weitere erfindungsgemäße Prüfanordnung in einer schematisierten Prinzipdarstellung.
  • 1 zeigt als Bestandteil einer zu 3 und 4 näher erläuterten Prüfanordnung 1 eine Wärmebildkamera 2.
  • Die Wärmebildkamera 2 weist in an sich bekannter Weise eine für Wärmestrahlung durchlässige Optik 3 auf, hinter der im Inneren des Gehäuses 4 ein IR-Strahlungsdetektor in Sensorfeldtechnik oder in Scanner-Technik zur Erfassung eines Wärmebildes ausgebildet und angeordnet ist.
  • Im Inneren des Gehäuses 4 ist weiter eine elektronische Auswerteeinheit 5 ausgebildet und angeordnet, mit welcher die erfassten Messwerte zur Erstellung eines aussagekräftigen Wärmebildes in an sich bekannter Weise eingerichtet ist.
  • Die Wärmebildkamera 2 ist als portables Handgerät ausgebildet und weist einen Griff 6 auf, welcher zum Betrieb der Wärmebildkamera 2 einen Akku aufnehmen kann.
  • Die Wärmebildkamera gemäß 1 und 2 ist Bestandteil einer in 3 gezeigten Prüfanordnung 1.
  • Eie Prüfanordnung 1 umfasst zusätzlich zu der Wärmebildkamera 2 einen Strahlungssensor 7, 8.
  • Jeder der gezeigten Strahlungssensoren 7, 8 ist zur Messung wenigstens einer Messgröße ausgebildet, mit welcher die einfallende Licht- oder Sonneneinstrahlung charakterisierbar ist.
  • Jeder der Strahlungssensoren 7, 8 weist hierzu ein nicht weiter dargestelltes, lichtempfindliches Sensorelement auf, mit welchem ein von der einfallenden Lichtleistung, Lichtintensität oder Helligkeit abhängiges Messsignal erzeugbar ist.
  • In Betrieb kann jeder der gezeigten Strahlungssensoren 7, 8 an einer zu prüfenden Solaranlage oder in der Nähe zu dieser Solaranlage oder zumindest in gleicher Ausrichtung wie die Solaranlage befestigt oder angeordnet werden. Hierdurch kann aus dem erwähnten Messsignal eine Charakterisierung der Licht- oder Sonneneinstrahlung an oder nahe der Solaranlage abgeleitet werden.
  • Die Auswerteeinheit 5 weist ein Eingabemittel 9, 10, 11 auf, mit welchem die mit dem Strahlungssensor 7 oder 8 gemessene Messgröße in die Wärmebildkamera 2 und genauer in die Auswerteeinheit 5 eingebbar ist.
  • Hierbei ist das Eingabemittel 9 als Feld von Bedienelementen zur manuellen Eingabe des mit dem Strahlungssensor 7 oder 8 gemessenen Messwertes eingerichtet.
  • Das Eingabemittel 10 ist hinter einer klappbaren Abdeckung als Datenschnittstelle für eine drahtgebundene Datenverbindung und/oder zum Auslesen eines Speichermediums eingerichtet.
  • Das Eingabemittel 11 ist schließlich als Datenschnittstelle für eine drahtlose Datenverbindung im Inneren des Gehäuses 4 ausgebildet.
  • Der in 3 gezeigte Strahlungssensor 8 hat zusätzlich eine Ausgabeeinheit 12, mit welcher die gemessenen Messwerte angezeigt werden können.
  • Die so angezeigten Messwerte können im Anschluss manuell beispielsweise über das Eingabemittel 9 in die Wärmebildkamera 2 eingegeben werden.
  • Der Strahlungssensor 8 ist über eine drahtlose Datenverbindung 13 mit dem Eingabemittel 11 der Wärmebildkamera verbunden.
  • Über die drahtlose Datenverbindung 13 können somit die gemessenen Messwerte der Messgröße direkt übermittelt werden.
  • Auf den Seiten des Strahlungssensors 8 ist daher eine weitere Ausgabeeinheit 14 zum Betrieb der drahtlosen Datenverbindung 13 eingerichtet.
  • Der Strahlungssensor 7 ist gegenüber dem Strahlungssensor 8 einfacher aufgebaut und weist keine optische Ausgabeeinheit auf.
  • Zur Übermittlung der gemessenen Messwerte über eine drahtgebundene Datenverbindung 15 ist der Strahlungssensor 7 mit einer Ausgabeeinheit 16 ausgestattet, welche eine Datenschnittstelle für die drahtgebundene Datenverbindung 15 bereitstellt.
  • Die drahtgebundene Datenverbindung 15 ist über das Eingabemittel 10 mit der Auswerteeinheit 5 zur Eingabe der Messwerte verbunden.
  • 4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Prüfanordnung 1, bei welcher funktionell und/oder konstruktiv zu der Prüfanordnung 1 gemäß 3 gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben sind.
  • Die Prüfanordnung 1 gemäß 4 unterscheidet sich von der Anordnung gemäß 3 dadurch, dass die Wärmebildkamera 2 zusätzlich eine Anzeigeeinheit 17 aufweist, an welche die Auswerteeinheit 5 angeschlossen ist.
  • Die Anzeigeeinheit 17 kann – wie dies 2 beispielhaft zeigt – als Display ausgebildet sein.
  • An der Anzeigeeinheit 17 ist somit das mit der Optik 3 erfasste und in der Auswerteeinheit 5 bearbeitete Wärmebild anzeigbar.
  • Die Wärmebildkamera 2 gemäß 3 weist dagegen lediglich eine auch in 4 vorhandene Speichereinheit 18 zur Speicherung der erfassten Wärmebilder und der zugeordneten Messwerte der Messgröße auf.
  • Die Speichereinheit 18 kann eine herausnehmbare Speicherkarte umfassen.
  • Die Auswerteeinheit 5 ist somit zur Anzeige und zur Speicherung eines erfassten Wärmebilds mit zugeordnetem Messwert der mit dem Strahlungssensor 7 oder 8 gemessenen Messgröße eingerichtet.
  • Der Strahlungssensor 7 beziehungsweise 8 kann – wie in 3 und 4 gezeigt – separat von der Wärmebildkamera 2 ausgebildet sein.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 ist der Strahlungssensor 7 dagegen in die Wärmebildkamera 2 integriert. Auf diese Weise ist eine besonders kompakte Prüfanordnung 1 geschaffen, bei welcher der Strahlungssensor 7 zwar nicht exakt die auf die zu prüfende Solaranlage einfallende Licht- oder Sonneneinstrahlung misst. Die in 1 und 2 gezeigte Ausführung liefert jedoch in vielen Anwendungsfällen bereits brauchbare Näherungsmessungen.
  • Ist der Strahlungssensor 7 in 1 abnehmbar an der Wärmebildkamera 2 angeordnet, so kann durch Abnehmen des Strahlungssensors 7 die Situation gemäß 3 beziehungsweise 4 erreicht werden.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Anzeigeeinheit 17 an der Wärmebildkamera 2 abnehmbar oder zumindest schwenkbar angeordnet, so dass die Messergebnisse und das erfasste Wärmebild aus unterschiedlichen Blickwinkeln relativ zur Ausrichtung der Wärmebildkamera 2 ablesbar sind.
  • Die Prüfanordnungen 1 gemäß 3 beziehungsweise 4 umfassen weiter eine Haltevorrichtung 19, an welcher die Wärmebildkamera 2 mit nicht weiter dargestellten Befestigungsmitteln befestigbar ist.
  • Bei den Ausführungsbeispielen gemäß 3 und 4 ist die Haltevorrichtung 19 als Stativ ausgebildet, an welcher die Wärmebildkamera 2 und/oder der Strahlungssensor 7 beziehungsweise 8 lösbar montierbar ist.
  • Bei weiteren Ausführungsbeispielen weisen die Haltevorrichtungen 19 zusätzlich motorische Antriebe auf, um die montierte Wärmebildkamera 2 entlang eines vorgegebenen Bewegungsablaufes zu verfahren. Auf diese Weise können großflächige Solaranlagen mit einem vordefinierten Prüfungsmuster ausgemessen werden.
  • In der elektronischen Auswerteeinheit 5 ist weiter eine Vergleichseinheit 20 elektronisch realisiert, mit welcher die über das Eingabemittel 9, 10 oder 11 eingegebenen Messwerte darauf geprüft werden können, ob der Messwert ein vorgegebenes Toleranzkriterium erfüllt oder verletzt, beispielsweise in einem vorgegebenen Toleranzintervall liegt oder außerhalb. Je nach Prüfergebnis wird mit der Vergleichseinheit 20 eine an der Anzeigeeinheit 17 darstellbare und/oder eine akustisch wahrnehmbare Benutzerinformation generiert. Beispielsweise kann diese Benutzerinformation als ein Warnhinweis auf unzureichende Licht- oder Sonneneinstrahlung an der momentan geprüften Solaranlage eingerichtet sein.
  • Mit der Prüfanordnung 1 ist somit ein Prüfverfahren für eine Solaranlage ausführbar, bei welcher von der Solaranlage im Betrieb ein Wärmebild mit einer Wärmebildkamera 2 erfasst wird, wobei vor, nach oder während der Erfassung des Wärmebildes mit wenigstens einem Strahlungssensor 7, 8 wenigstens ein Messwert der beschriebenen Messgröße gemessen wird. Der gemessene Messwert wird über Eingabemittel 9, 10 und/oder 11 der Auswerteeinheit 5 in der Wärmebildkamera 2 zugeführt und durch diese automatisch mit dem erfassten Wärmebild verknüpft.
  • Ergibt eine Prüfung in einer Vergleichseinheit 20, dass der Messwert ein Toleranzkriterium verletzt, so wird ein Warnhinweis wegen unzureichender Messbedingungen ausgegeben. Ergibt die Prüfung des gemessenen Messwerts in der Vergleichseinheit 20 dagegen, dass ein Toleranzkriterium erfüllt ist, so wird dem Benutzer das Vorliegen einer aussagekräftigen Messsituation angezeigt.
  • Die Messung des Messwertes und die Erfassung eines Wärmebildes werden kontinuierlich oder in regelmäßigen Zeitabständen wiederkehrend durchgeführt, wobei zwischen einzelnen Messungen die Blickrichtung der Wärmebildkamera 2 gemäß einem vorgegebenen Bewegungsablauf verändert wird, indem die Wärmebildkamera 2 an einer motorisch ausgerüsteten Haltevorrichtung 19 montiert und verfahren wird.
  • Bei der Prüfanordnung 1 für eine photovoltaische oder solarthermische Solaranlage wird vorgeschlagen, mit einer Wärmebildkamera 2 ein Wärmebild der Solaranlage zu erfassen und mit einem Strahlungssensor 7, 8 einen Messwert einer die Licht- oder Sonneneinstrahlung an oder nahe der Solaranlage beziehungsweise die Belichtung der Solaranlage charakterisierenden physikalischen Messgröße zu messen und das Wärmebild und den Messwert in einer Auswerteeinheit 5 der Wärmebildkamera 2 einander zuzuordnen.

Claims (11)

  1. Prüfanordnung (1) für eine Solaranlage, mit einer Wärmebildkamera (2), welche zur Erfassung eines Wärmebildes der zu prüfenden Solaranlage bei deren Betrieb eingerichtet ist, und mit einer Auswerteeinheit (5), welche zur Weiterverarbeitung des erfassten Wärmebildes eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strahlungssensor (7, 8) zur Messung wenigstens einer Messgröße, mit welcher die Licht- oder Sonneneinstrahlung an oder nahe der Solaranlage charakterisierbar ist, ausgebildet ist, dass der Strahlungssensor (7, 8) in gleicher Ausrichtung wie die Solaranlage anordenbar ist, dass die Auswerteeinheit ein Eingabemittel (9, 10, 11) aufweist, welches zur Eingabe von mit dem Strahlungssensor (7, 8) gemessenen, dem erfassten Wärmebild zugeordneten Messwerten der Messgröße eingerichtet ist, und dass das Eingabemittel (9, 10 11) eine drahtlose Datenverbindung (13) zwischen dem Strahlungssensor (7, 8) und der Auswerteeinheit (5) umfasst.
  2. Prüfanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungssensor (7, 8) eine Ausgabeeinheit (12, 14, 16) für die Messwerte aufweist.
  3. Prüfanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (5) an eine Anzeigeeinheit (17) und/oder an eine Speichereinheit (18) angeschlossen ist und/oder dass die Auswerteeinheit (5) zur Anzeige und/oder zur Speicherung eines erfassten Wärmebilds mit zugeordnetem Messwert der Messgröße eingerichtet ist.
  4. Prüfanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (5) und/oder der Strahlungssensor (7, 8) und/oder die Anzeigeeinheit (17) in die Wärmebildkamera (2) integriert ist/sind und/oder dass die Anzeigeinheit (17) und/oder der Strahlungssensor (7, 8) abnehmbar an der Wärmebildkamera (2) angeordnet ist/sind.
  5. Prüfanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfanordnung (1) eine Haltevorrichtung (19) für die Wärmebildkamera (2) umfasst und/oder dass der Strahlungssensor (7, 8) ein Befestigungsmittel zur lösbaren Befestigung an der Solaranlage aufweist.
  6. Prüfanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vergleichseinheit (20) vorhanden ist, mit welcher eine Benutzerinformation generierbar ist, wenn der Messwert ein vorgegebenes Toleranzkriterium erfüllt oder verletzt.
  7. Prüfverfahren für eine Solaranlage, wobei von der Solaranlage bei deren Betrieb mit einer Wärmebildkamera (2) ein Wärmebild erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strahlungssensor (7, 8) in gleicher Ausrichtung wie die Solaranlage angeordnet wird, dass mit dem Strahlungssensor (7, 8) wenigstens ein Messwert einer Messgröße, mit welcher die Licht- oder Sonneneinstrahlung an oder nahe der Solaranlage charakterisierbar ist, gemessen wird, dass der gemessene Messwert über eine drahtlose Datenverbindung (13) an eine Auswerteinheit (5) der Wärmebildkamera (2) übermittelt wird und dass der Messwert und das erfasste Wärmebild automatisch verknüpft werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert während der Erfassung des Wärmebildes gemessen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Benutzerinformation generiert wird, wenn der mit dem Wärmebild verknüpfte Messwert ein Toleranzkriterium erfüllt oder verletzt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert und das Wärmebild einander zugeordnet abgespeichert und/oder angezeigt werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebildkamera (2) zur oder während der Erfassung der Wärmebilder an einer Haltevorrichtung (19) gemäß einem vorgegebenen Bewegungsablauf verfahren wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012208364A1 (de) * 2012-05-18 2013-11-21 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Funktionskontrolle einer Komponente einer Photovoltaikanlage

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD714167S1 (en) * 2012-09-04 2014-09-30 S.P.M. Instrument Ab Control device

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4129823A (en) * 1977-11-03 1978-12-12 Sensor Technology, Inc. System for determining the current-voltage characteristics of a photovoltaic array
US5133605A (en) * 1989-12-11 1992-07-28 Fujitsu Limited Monitoring system employing infrared image
DE19738302A1 (de) * 1997-09-02 1999-03-04 Zae Bayern Verfahren zur Leistungsoptimierung von Solarmodulen mittels infrarotoptischer Wärmebildaufnahme und lokaler Beseitigung innerer Defekte
DE19814978A1 (de) * 1998-04-03 1999-10-14 Hahn Meitner Inst Berlin Gmbh Verfahren zur Messung strominduzierter Temperaturänderungen eines Objektes
DE10240060A1 (de) * 2002-08-30 2004-03-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Anordnung zur strahlungsinduzierten Bestimmung der lokalen Verteilung von Verlustströmen bzw. Verlustleistung in Halbleiterbauelementen
EP1956833A1 (de) * 2007-02-07 2008-08-13 Guangzhou SAT Infrared Technology Co., Ltd. Infrarotkamera
US7535002B2 (en) * 2004-12-03 2009-05-19 Fluke Corporation Camera with visible light and infrared image blending
DE102008048834A1 (de) * 2008-09-25 2010-04-08 Schulz Systemtechnik Gmbh Vorrichtung zum Prüfen von Solarzellen
WO2010099964A2 (en) * 2009-03-05 2010-09-10 Oerlikon Solar Ag, Trübbach Method and apparatus for measurement of ohmic shunts in thin film modules with the voc-ilit technique
DE102010010509A1 (de) * 2010-03-06 2011-09-08 Adensis Gmbh Verfahren zur Identifizierung leistungsschwacher Photovoltaikmodule in einer bestehenden PV-Anlage

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6958689B2 (en) * 2001-09-21 2005-10-25 Rosemount Aerospace Inc. Multi-sensor fire detector with reduced false alarm performance
US7989729B1 (en) * 2008-03-11 2011-08-02 Kla-Tencor Corporation Detecting and repairing defects of photovoltaic devices

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4129823A (en) * 1977-11-03 1978-12-12 Sensor Technology, Inc. System for determining the current-voltage characteristics of a photovoltaic array
US5133605A (en) * 1989-12-11 1992-07-28 Fujitsu Limited Monitoring system employing infrared image
DE19738302A1 (de) * 1997-09-02 1999-03-04 Zae Bayern Verfahren zur Leistungsoptimierung von Solarmodulen mittels infrarotoptischer Wärmebildaufnahme und lokaler Beseitigung innerer Defekte
DE19814978A1 (de) * 1998-04-03 1999-10-14 Hahn Meitner Inst Berlin Gmbh Verfahren zur Messung strominduzierter Temperaturänderungen eines Objektes
DE10240060A1 (de) * 2002-08-30 2004-03-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Anordnung zur strahlungsinduzierten Bestimmung der lokalen Verteilung von Verlustströmen bzw. Verlustleistung in Halbleiterbauelementen
US7535002B2 (en) * 2004-12-03 2009-05-19 Fluke Corporation Camera with visible light and infrared image blending
EP1956833A1 (de) * 2007-02-07 2008-08-13 Guangzhou SAT Infrared Technology Co., Ltd. Infrarotkamera
DE102008048834A1 (de) * 2008-09-25 2010-04-08 Schulz Systemtechnik Gmbh Vorrichtung zum Prüfen von Solarzellen
WO2010099964A2 (en) * 2009-03-05 2010-09-10 Oerlikon Solar Ag, Trübbach Method and apparatus for measurement of ohmic shunts in thin film modules with the voc-ilit technique
DE102010010509A1 (de) * 2010-03-06 2011-09-08 Adensis Gmbh Verfahren zur Identifizierung leistungsschwacher Photovoltaikmodule in einer bestehenden PV-Anlage

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012208364A1 (de) * 2012-05-18 2013-11-21 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Funktionskontrolle einer Komponente einer Photovoltaikanlage
DE102012208364B4 (de) * 2012-05-18 2014-12-11 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung, Verfahren und Steuereinheit zur Funktionskontrolle einer Komponente einer Photovoltaikanlage

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