Đừng để “lửa” âm thầm đốt tiền: Soi lỗi pin mặt trời bằng camera nhiệt trong 5 phút
Trong vận hành điện mặt trời, có một kiểu “cháy” không khói: hot-spot, mối nối DC quá nhiệt, diode bypass lỗi… Lỗi càng âm thầm, tiền càng “bốc hơi” đều: vừa tụt sản lượng, vừa tăng rủi ro sự cố. Nếu muốn soi nhanh để biết hệ có đang bị đốt tiền hay không, camera nhiệt là công cụ hiệu quả nhất trong nhóm kiểm tra không phá huỷ.
1) 60 giây chuẩn bị: đo đúng điều kiện để khỏi “bắt nhầm”
Ảnh nhiệt mạnh ở chỗ nó phơi ra điểm nóng. Nhưng nó cũng dễ “báo ảo” nếu điều kiện đo không ổn định (mây kéo qua, gió giật, phản xạ kính). Thực hành theo tinh thần tiêu chuẩn nhiệt ảnh ngoài trời (thường được nhắc tới là IEC TS 62446-3:2017), tối thiểu nên khóa các điều kiện sau:
- Bức xạ đủ mạnh: ưu tiên khi hệ đang phát tốt; trong thực tế kiểm tra nhiệt, mức bức xạ cao giúp tăng tương phản điểm lỗi. Nhiều hướng dẫn thực hành chọn ngưỡng tối thiểu khoảng 600 W/m² và “đẹp” hơn khi ≥ 700 W/m².
- Gió thấp: gió mạnh làm tản nhiệt nhanh, khiến điểm nóng bị “làm mờ”. Trong thực tế vận hành, điều kiện gió nhẹ thường dễ đọc ảnh hơn.
- Góc nhìn hợp lý: tránh góc quá xiên để giảm phản xạ và sai số bề mặt kính. Nếu dùng drone, hướng thực hành hay khống chế góc nhìn không quá lớn so với pháp tuyến bề mặt.
- Độ phân giải đủ để thấy theo cell: nếu mục tiêu là bắt hot-spot cấp cell, ảnh cần đủ chi tiết (một mốc tham chiếu hay gặp là tối thiểu 5×5 pixel cho mỗi cell).
2) Quét “5 phút” theo chuẩn báo cáo: nhìn – khoanh – chụp – ghi
Để 5 phút đủ giá trị, quét theo kiểu “đi tìm bằng chứng” thay vì “đi xem cho biết”. Một quy trình gọn mà đội O&M hay dùng:
- Quét toàn cảnh theo hàng/dãy: giữ tốc độ đều, ưu tiên phát hiện pattern lệch nhiệt (một tấm/1/3 tấm/đầu nối/cả dãy).
- Khoanh vùng theo chuỗi: nếu một cụm lệch nhiệt, so với các tấm cùng hướng, cùng góc nghiêng, cùng mức bẩn.
- Chụp 2 lớp bằng chứng: (1) toàn cảnh dãy để định vị, (2) cận cảnh đúng điểm nóng/đầu nối để phục vụ xử lý.
- Kiểm tra lặp lại: chờ 1–3 phút rồi chụp lại. Lỗi “thật” thường lặp; lỗi do mây/che bóng thoáng qua thường biến mất.
- Ghi điều kiện đo: giờ chụp, trời nắng/mây, gió, string/inverter liên quan. Ghi càng rõ, xử lý càng nhanh.
Giờ chụp: … G_meas (W/m²): … Gió / mây: … Vị trí: dãy … / string … / inverter … Pattern + ΔTn: … (ảnh: toàn cảnh + cận)
3) Đọc ảnh theo “lớp lỗi”: 5 pattern phổ biến nhất
3.1) Hot-spot dạng “đốm” (cấp cell)
- Dấu hiệu: một điểm nhỏ nóng rực trên bề mặt tấm.
- Gợi ý nguyên nhân: nứt vi mô, vùng hàn/ribbon bất thường, cell suy giảm, che bóng cục bộ kéo lệch dòng.
- Cách xử lý tư duy: ưu tiên đối chiếu log string, và cân nhắc kiểm tra sâu (EL/IV curve) nếu điểm nóng lặp nhiều lần.
3.2) Nóng theo “dải 1/3 tấm” (bypass diode hoạt động/bất thường)
- Dấu hiệu: một dải nóng rõ trên khoảng 1/3 module (theo cấu trúc sub-string).
- Gợi ý nguyên nhân: diode bypass đang dẫn do che bóng/đứt mạch con, hoặc bản thân diode/tiếp xúc trong junction box có vấn đề.
- Tác động: thường kéo giảm công suất theo phần sub-string bị ảnh hưởng, đồng thời tăng nhiệt cục bộ.
3.3) Nóng ở junction box (đi-ốt/tiếp điểm/đấu nối)
- Dấu hiệu: khu vực hộp nối phía sau tấm nóng hơn rõ so với các tấm lân cận.
- Gợi ý nguyên nhân: tiếp điểm lỏng, diode suy giảm, dòng đi qua bất thường gây tổn hao.
- Độ ưu tiên: cao hơn lỗi “ấm đều” vì liên quan trực tiếp đến rủi ro quá nhiệt tại điểm tập trung.
3.4) Nóng ở đầu MC4/cáp DC (điện trở tiếp xúc đang “đốt”)
- Dấu hiệu: một điểm nóng sắc nét tại đầu nối/cáp home-run/combiner.
- Gợi ý nguyên nhân: tiếp xúc kém, oxy hoá, siết không đúng lực, sai chủng loại đầu nối, hoặc lẫn đầu nối khác hãng.
- Rủi ro: đây là nhóm lỗi đáng sợ nhất vì “nóng ở connector” thường là tiền đề của cháy cục bộ.
3.5) “Ấm đều” theo dãy/chuỗi (mismatch, PID, hoặc chuỗi bị kéo xuống)
- Dấu hiệu: cả dãy nhiệt nền cao hơn (hoặc thấp hơn) so với các dãy tương đương.
- Gợi ý nguyên nhân: mismatch do bẩn/độ lão hoá khác nhau, string làm việc lệch, hoặc các vấn đề hệ thống (PID thường có gradient nhiệt “mỏng”, rất dễ bị bỏ sót nếu ảnh không đủ chi tiết).
- Hướng xác minh: đối chiếu dữ liệu inverter theo string, rồi mới quyết định bước kiểm tra sâu.
4) Ưu tiên xử lý theo ΔTn (chênh nhiệt đã chuẩn hoá) thay vì ΔT thô
Chênh nhiệt (ΔT) bị ảnh hưởng mạnh bởi mức bức xạ tại thời điểm chụp. Cùng một ΔT, nếu chụp lúc bức xạ thấp thì lỗi thường “nặng” hơn so với chụp lúc bức xạ cao. Vì vậy, trong thực hành chuẩn hoá, người ta hay dùng ΔTn (normalized temperature difference) để xếp mức độ.
Công thức tham khảo thường gặp:
- ΔT = T_defect − T_ref
- ΔTn = ΔT × (1000 / G_meas), trong đó G_meas là bức xạ tại thời điểm đo (W/m²)
Chọn T_ref bằng trung vị nhiệt độ của 6–10 tấm “khỏe” sát bên (cùng hàng, cùng hướng) để giảm nhiễu do gió/biên dãy.
| Ngưỡng ΔTn tham khảo | Mức ưu tiên | Ý nghĩa thực dụng |
|---|---|---|
| < 10°C | Theo dõi | Ghi log và hẹn kiểm tra trong kỳ bảo trì gần nhất. |
| 10–20°C | Lên kế hoạch sửa | Khoanh vùng để xử lý trong 30–90 ngày (tuỳ tính chất lỗi và rủi ro). |
| ≥ 20°C hoặc có dấu hiệu mất an toàn | Ưu tiên cao | Xử lý sớm vì có thể kéo theo tổn thất lớn hoặc rủi ro nhiệt ở connector/junction box. |
5) An toàn: ảnh nhiệt không thay thế quy trình điện
Camera nhiệt giúp phát hiện vấn đề, không phải giấy phép để thao tác điện. DC áp mái nguy hiểm vì khó “tắt hẳn” khi còn bức xạ, và rủi ro ngã trên mái luôn song hành.
- Không tháo/siết đầu nối nếu chưa cô lập theo quy trình an toàn và người có chuyên môn điện.
- Tránh thao tác gần dây DC/junction box nếu thiếu PPE và không có người giám sát an toàn.
- Ghi log đầy đủ: ảnh toàn cảnh + ảnh cận + thời điểm + điều kiện (nắng/mây/gió) + string/inverter liên quan.
Một cuộc quét nhiệt 5 phút đúng cách không nhằm “kết luận thay tấm” ngay lập tức. Nó nhằm lộ diện điểm đốt tiền, xếp đúng ưu tiên xử lý, và tạo hồ sơ đủ chặt để đội O&M ra quyết định nhanh.
Tham khảo phương pháp: IEC TS 62446-3:2017 (outdoor infrared thermography cho PV) và các tóm tắt thực hành về phân loại mức độ theo ΔTn.