GES bakımında termal kamera analizi: ne bulur, nasıl yapılır?

Termal kamera analizi, çalışan bir güneş santralinde panellerin, kabloların, konnektörlerin, sigortaların, eviricilerin ve panoların yüzey sıcaklığını görüntüleyerek normalden farklı ısınan noktaları bulur. Kırık ya da gölgede kalan hücreler, devreye girmiş bypass diyotları, enerji vermeyen stringler, PID belirtileri ve gevşek bağlantılar bu yöntemle bulunur. Bulguların güvenilir olması için tarama yeterli ışınımda ve kararlı hava koşullarında yapılmalı, her anomali konumuyla kaydedilip sınıflandırılmalıdır.

Bu işin uluslararası çerçevesini IEC TS 62446-3 çiziyor. Teknik şartname, işletmedeki PV santrallerinde dış ortamda yapılan termografi için ölçüm ekipmanını, ortam koşullarını, inceleme yöntemini, raporu ve personel yeterliliğini tanımlıyor ve bir anomali matrisi veriyor. Devreye alma testlerini ve teslim belgelerini düzenleyen IEC 62446-1 ise aynı serinin ilk parçası. Aşağıdaki sayısal değerler, IEA PVPS programının 2018 tarihli termografi ve elektrolüminesans raporundan alındı.

Termal kamera santralde neyi görür?

Panel üzerindeki desenler

Panelde kusurların çoğu kendine özgü bir ısı deseni bırakır. Deneyimli bir termograf deseni görünce olası nedeni daraltabilir. Kesin teşhis için yine de çoğu zaman ek ölçüm gerekir. IEA PVPS raporu santraldeki başlıca termal anomalileri sıcak hücreler, bağlantı kutusundaki ısınan bypass diyotları, toplama kutusundaki ısınan string sigortaları ve ısınan DC ve AC kablo ve bağlantı noktaları olarak sayıyor.

1. Tek bir hücrenin çevresinden belirgin sıcak olması, ön camın kırılmasına, dışarıdan gelen gölgeye ya da hücrenin kendi kusuruna işaret eder. Rapor bu sıcak hücrelerin aşırı durumlarda içten içe yanmaya kadar gidebileceğini yazıyor.
2. Panelin bir bölümünün, yani bir alt dizinin bütünüyle ısınması, o alt diziyi atlatan bypass diyotunun devrede olduğunu gösterir. Neden hücre kusuru, gölge ya da bağlantı kopukluğu olabilir. Rapora göre sürekli devrede kalan bir bypass diyotu o alt dizinin üretimini düşürür ve böyle paneller değiştirilmelidir.
3. Alt kenara yakın hücrelerin daha sıcak olduğu ya da yama yama ısınan paneller, stringin negatif ucuna yakın konumdaysa PID için güçlü bir işarettir. Rapor bu desenin kök nedeninin ayrıca araştırılmasını öneriyor.
4. Kuş pisliği, yaprak ya da yoğun toz altında kalan hücreler noktasal ısınır. Rapor, temizlik ve bakım yeterli sıklıkta yapılmazsa bu ısınmanın uzun süre devam edip panele zarar verebileceğini ve sonradan hasarın kalite sorunundan mı bakım eksikliğinden mi kaynaklandığını ayırt etmenin zorlaşacağını belirtiyor.

String ve kablo tarafı

Bir panelin ya da seri bağlı birkaç panelin tüm yüzeyi komşularından daha sıcaksa, bu paneller muhtemelen enerji vermiyordur. Işığın elektriğe dönüşmeyen kısmı ısı olarak panelde kalır. IEA PVPS raporu, devre dışı panellerde en sık görülen nedenleri bağlantısı kopmuş paneller ya da stringler, PID ve şönt hücreler, kısa devre olmuş bypass diyotları olarak sayıyor ve bu desende kablolamanın kontrol edilmesini öneriyor. Rapora göre bu arızalarda aktif ve pasif bölümler arasındaki sıcaklık farkı küçüktür, bu yüzden ölçüm koşulları burada daha da önemlidir.

Konnektörler ve kablo bağlantıları ise noktasal ısınır. Temas direnci artmış bir bağlantı, aynı stringdeki diğer bağlantılardan belirgin şekilde sıcak görünür ve zamanla ark ya da yangın riskine dönüşebilir.

Pano, evirici, trafo ve AG/OG ekipman

IEC TS 62446-3’ün kapsamında paneller kadar kablolar, sigortalar, şalterler ve eviriciler gibi diğer santral ekipmanı da var. String toplama kutularında sigorta, sigorta yuvası, klemens ve şalter bağlantıları; eviricilerde AC ve DC bağlantı uçları ve soğutma bölümleri; trafo merkezinde AG pano bağlantıları, kablo başlıkları ve trafo terminalleri aynı taramada incelenebilir. Bu ekipmanda değerlendirme genellikle karşılaştırmayla yapılır. Aynı tipteki ve aynı yükteki fazlar ya da bağlantılar birbiriyle kıyaslanır ve belirgin şekilde ayrışan nokta işaretlenir.

Geçerli bir tarama için hangi koşullar gerekir?

Termal görüntü ancak doğru koşullarda alındığında anlamlıdır. Düşük ışınımda akım düşer, kusurların ısıl izi zayıflar ve sorunlu paneller normal görünebilir. IEA PVPS raporunun önerileri şunlar:

1. Görüntüler 600 W/m²’nin üzerindeki yüksek ışınımda alınmalı. Rapora göre pratikte 600 W/m², devre dışı bölümleri olan panelleri bulmak için çoğu durumda yeterli. Hücre çatlakları ve sıcak noktalar ise yerel ısı birikimi yarattıkları için daha düşük ışınımda da görülebilir.
2. Gökyüzü açık, rüzgâr düşük ve ortam sıcaklığı kararlı olmalı. Rüzgâr panel yüzeyinde homojen olmayan sıcaklık alanları oluşturur ve devre dışı bölümlerin yarattığı farkı okumayı zorlaştırır.
3. Hava koşullarındaki değişim panelin ısıl zaman sabitinden çok daha yavaş olmalı. Rapora göre tipik bir panelin ışınım, sıcaklık ya da rüzgârdaki bir değişimden sonra ısıl olarak dengeye gelmesi 5-15 dakika sürüyor. Güneşin önünden geçen bulutlar bu yüzden en sık karşılaşılan sorundur.
4. Bulutların, binaların ve ağaçların panel camındaki yansımaları önlenmeli. Bunun için daha kararlı koşullar beklenir ya da kameranın konumu değiştirilir.
5. Panellerin eğimi, yönü, string düzeni ve sahadaki farklılıklar önceden bilinmeli. Rapor bu bilgiyi görüntülerin değerlendirilmesi için zorunlu sayıyor. İzleme verisi de yorumu destekler.

Bu yüzden tarama genellikle açık bir günde, öğle saatlerine yakın bir pencerede yapılır. Işınım ölçer panel düzlemine yerleştirilir. Hava sıcaklığı, rüzgâr ve bulut durumu raporda yazılır. Yoğun kirlenme ya da kuş pisliği varsa tarama öncesinde temizlik yapmak sonucu sadeleştirir.

Kamera, açı ve çözünürlük

IEC TS 62446-3, ölçüm ekipmanı için asgari şartlar tanımlıyor. IEA PVPS raporu da kameraları dört sınıfa ayırıp her sınıfın tipik özelliklerini veriyor. Rapordaki tabloda alt sınıf için 160 x 120 piksel ve 0,1 K’dan iyi ısıl duyarlılık, orta sınıf için 320 x 240 piksel ve 0,05 K’dan iyi duyarlılık yer alıyor. Rapor, birçok inceleme için orta sınıf bir kameranın yeterli olduğunu, sınıfı ne olursa olsun kalibrasyon sertifikasının ön şart olduğunu ve kameranın yılda bir yeniden kalibre edilmesi gerektiğini yazıyor. Yayınım katsayısının ve yansıyan sıcaklığın kamerada elle ayarlanabilmesi de PV uygulamaları için gerekli.

Çözünürlük için IEA PVPS raporu, tek bir hücrenin ısıl izinin ideal olarak 5 x 5 pikselle görüntülenmesini esas alan bir kuraldan söz ediyor. Kameranın panele en fazla ne kadar uzak olabileceği bu kurala göre basit bir lens hesabıyla bulunur. Uzak mesafeden yapılan ölçümde çözünürlük düşer, atmosferin ve bakış açısının etkisi artar ve ölçülen sıcaklıklar daha az güvenilir olur.

Bakış açısı da sonucu değiştirir. Rapora göre cam yüzeyin yayınım katsayısı tipik olarak 0,85’tir, ancak bu değer bakış açısı 90 ile 60 derece arasındayken geçerlidir. Açı küçüldükçe kameranın okuduğu sıcaklık sapar. Bu yüzden görüntü panele mümkün olduğunca dik alınır, güneşin ve ölçüm yapan kişinin kendi yansıması görüntüye sokulmaz. Her termal bulgu için aynı alanın normal fotoğrafı da çekilir.

El kamerası mı, drone mu?

IEA PVPS raporu iki yöntemin süresini bir örnekle karşılaştırıyor. Koşulların ideal olduğu varsayımıyla 4 MWp’lik bir santralin el kamerasıyla taranması yaklaşık 15-20 saat, drone üzerindeki bir kamerayla taranması yaklaşık 5-10 saat sürüyor. Büyük arazi santrallerinde drone bu yüzden cazip.

Buna karşılık uzaktan yapılan çekim, yukarıda anlatılan çözünürlük ve açı sorunlarını büyütür. Rapor, el kameraları için tanımlanan özelliklerin farklı lens ve mesafeler nedeniyle drone taramalarında her zaman sağlanamayabileceğini, yerden yapılan ölçümlerin daha uzun sürse de panellerin ısıl izi hakkında ek bilgi verdiğini belirtiyor. Görüntüler birleştirilerek tek bir harita oluşturulacaksa, tarama süresince ışınımın kararlı kalması ayrıca önem kazanır.

Pratikte iki yöntem birbirini tamamlar. Geniş alan önce taranır, işaretlenen paneller, toplama kutuları ve bağlantılar el kamerasıyla yakından incelenir. Çatı santrallerinde ve pano içlerinde el kamerası çoğu zaman tek seçenektir.

Bulgular nasıl sınıflandırılır?

IEC TS 62446-3, incelemeye kılavuzluk etmesi için bir termal anomali matrisi veriyor. Pratikte her bulgu deseni, sıcaklık farkı ve güvenlik açısından taşıdığı riskle birlikte değerlendirilir ve yapılacak iş buna göre belirlenir. IEA PVPS raporu da tek hücredeki sıcaklık farkı için şu yaklaşımı öneriyor:

1. 10 °C’nin altındaki fark normal kabul edilir ve ayrıca listelenmez.
2. 10-20 °C arasındaki fark şimdilik sorun yaratmaz, ancak işletme süresince artabileceği için panel sonraki taramalarda yakından izlenir.
3. 20 °C’nin üzerindeki farkın panel çıkışını düşürmesi beklenir. Aşırı durumlarda malzeme bozulabilir ve bakım sırasında güvenlik sorunu oluşabilir. Rapor bu panellerin değiştirilmesini öneriyor.

Rapor ayrıca kritik termal anomalilerin mümkün olan en kısa sürede ele alınmasını istiyor. Ölçülen fark o anki ışınıma bağlıdır ve 1.000 W/m²’de 600 W/m²’ye göre daha büyüktür. Farklı günlerde yapılan taramalar karşılaştırılırken bu yüzden ışınım da yanında yazılmalıdır.

Termografi tek başına her zaman kesin sonuç vermez. Rapordaki bir örnekte komşusundan 1,5 K sıcak görünen bir panelin farklı yayınım katsayılı arka yüz malzemesi yüzünden öyle göründüğü, gerçekte arızalı olmadığı anlatılıyor. Ön yüzden yapılan değerlendirme yetmediğinde I-V eğrisi ölçümü, izolasyon ölçümü ve gerekirse elektrolüminesans görüntüleme devreye girer.

Anomali görülen panellerin oranına da bakılır. IEA PVPS raporu, kayıt altına alınan panellerin yüzde 10’undan azında görülen anomalilerin, hücre ve panel üretimindeki normal toleranslar düşünüldüğünde özel bir kalite sorununa işaret etmediğini yazıyor. Oran yüzde 10’u aşıyorsa nedenin araştırılması gerekir. Neden panel kalitesi olabileceği gibi tasarım, montaj, bakım ya da işletme hatası da olabilir.

Rapordan onarım listesine

İyi bir termografi raporu taramayı tekrarlanabilir kılar. Raporda kullanılan kamera, tarih ve saat, ortam koşulları ve ışınım, kirlenme durumu, kullanılan yöntem, her bulgunun termal görüntüsü ve fotoğrafı, konumu, sınıfı ve önerilen işlem bulunmalı. Konum, sahada tereddüt bırakmayacak şekilde yazılmalı: seri numarası, satır ve sütunu belli koordinat ya da string planındaki işaret gibi.

Raporu bir iş listesine çevirirken şu sırayı izliyoruz:

1. Güvenlik riski taşıyan bulguları ayırıp ilgili stringi ya da ekipmanı aynı gün güvenli hale getirmek.
2. Gölge ve kirlenme kaynaklı bulguları temizlik ya da bitki kesimi gibi işlerle gidermek ve aynı noktaları sonraki taramada tekrar kontrol etmek.
3. Bypass diyotu, alt dizi ve hücre kusuru şüphesi olan panellerde I-V eğrisi ölçümüyle kaybı doğrulamak.
4. Enerji vermeyen stringlerde sigorta, konnektör ve kablo kontrolü yapmak, izolasyon ölçümüyle yalıtım kusurlarını aramak.
5. Isınan bağlantıları enerjisiz durumda açıp temizlemek, sıkmak ya da yenilemek ve yeniden taramak.
6. PID şüphesi olan bölgede panellerin string içindeki konumunu ve topraklama düzenini incelemek.
7. Değiştirilen her panelin seri numarasını, ölçüm sonucunu ve yapılan işi bakım kaydına geçirmek. Bu kayıt garanti talebinde de kullanılır.

Termal tarama ne sıklıkla yapılmalı?

Tarama aralığı santralin büyüklüğüne, yaşına, arıza geçmişine ve sahanın koşullarına göre santral sahibi ya da işletmeciyle birlikte belirlenir. Takvimi belirlerken şu noktalar işe yarar:

1. Kabulde yapılan ilk tarama, sonraki tüm taramalar için referans olur. IEA PVPS raporu, panel garanti taleplerinde kullanılabilmesi için ilk taramanın devreye almada yapılmasını öneriyor.
2. Önceki taramada izlemeye alınan paneller, bir sonraki periyodik taramada yeniden kontrol edilir.
3. Performans oranında ya da string akımlarında açıklanamayan bir düşüş görüldüğünde, arızayı daraltmak için hedefli bir tarama yapılır.
4. Dolu, fırtına ya da yangın gibi olaylardan sonra kırık cam ve hasarlı bağlantıları bulmak için tarama tekrarlanır.
5. Panel ve evirici garantilerinin bitmesinden önce yapılan tarama, garanti kapsamındaki kusurların zamanında bildirilmesini sağlar.

Bakımını yürüttüğümüz santrallerde termal analizi üretim takibi, I-V eğrisi testi ve izolasyon ölçümüyle birlikte planlıyor, bulguları konumlarıyla birlikte bakım kayıtlarına ve raporlara işliyoruz. Saha ekiplerimizi Ankara ve İstanbul’dan koordine ediyor, işleri ISO 9001, ISO 14001 ve ISO 45001 kapsamındaki süreçlerimizle yürütüyoruz.

Bu yazı, Ekim 2026 itibarıyla geçerli standartlara göre hazırlandı. Tarama planlamadan önce IEC TS 62446-3’ün ve ilgili standartların güncel sürümlerini kontrol edin.