Нова система за соларни панели открива топлинни аномалии с грешка под 1 см при тестове

Резултатите са публикувани в научното списание Applied Thermal Engineering. Специализираното издание pv magazine отразява разработката на 4 ноември 2026 г.

Защо прегряването е проблем

Слънчевите панели преобразуват част от постъпващата слънчева енергия в електричество, а останалата се превръща предимно в топлина.

Понякога отделни участъци от модула достигат значително по-висока температура от останалите. Тези зони се наричат горещи точки. Възникват при засенчване, замърсяване, повредени клетки или проблемни електрически връзки, а в по-тежките случаи ускоряват стареенето на материалите, повреждат модула и създават риск за безопасността.

Откриването им обикновено изисква специализирана проверка. Новата разработка предлага друг подход: самият панел да подава информация за температурни аномалии чрез система, захранвана от собствената му отпадна топлина.

Как работи

В основата стоят четири термоелектрически генератора, монтирани от задната страна на наблюдавания участък. Те използват температурната разлика между две повърхности, за да произвеждат напрежение, явление, известно като ефект на Зеебек.

Изследователите установяват, че промените в напрежението на четирите генератора могат да се използват не само за добив на електроенергия, но и за определяне на мястото на температурната аномалия.

Системата включва алуминиев топлоотвод за пасивно охлаждане. Произведената електроенергия се натрупва в суперкондензатор, който захранва измервателната електроника и позволява периодично безжично изпращане на данни. Електрониката се включва при 4.0 V и се изключва при 2.8 V.

Така една конструкция върши три неща наведнъж: следи температурата, подпомага охлаждането и осигурява енергия за собственото си наблюдение.

Какво показват изпитванията

След компютърно моделиране екипът проверява системата върху покривна фотоволтаична инсталация на телекомуникационен обект в град Тайджоу, Източен Китай. Резултатите от изпитванията на открито са четири.

Грешката при локализирането на контролирано създадена температурна аномалия е 9.93 мм. Температурата в измерваната локална точка е до 7.7°C по-ниска спрямо сравнителния участък, а средното понижение в наблюдаваната област е 5.4°C. В рамките на 10-часов дневен тест системата извършва около 45 безжични предавания на данни, без външно захранване на наблюдаващата електроника.

Съществена подробност: температурните аномалии са създадени контролирано, чрез поставяне на черна лента на три позиции върху панела, а местоположението им е проверено с инфрачервена камера.

Следователно точността от около един сантиметър не означава, че системата разпознава реални електрически повреди със същата прецизност. Това предстои да бъде проверено.

Какво казва българската уредба за поддръжката

В България поддръжката и периодичните проверки на електрическите уредби за ниско напрежение в сгради се уреждат от Наредба № 1 от 27 май 2010 г. (обн. ДВ, бр. 46 от 2010 г., изм. ДВ, бр. 95 от 2016 г.). Глава седма от нея задава рамката.

Чл. 80 изисква параметрите, заложени в проекта и проверени при въвеждането в експлоатация, да се поддържат в процеса на нормална експлоатация. Чл. 81 препраща поддръжката към проекта и към Наредба № 16-116 от 2008 г. за техническа експлоатация на енергообзавеждането.

Най-интересното за тази новина е в чл. 82, ал. 2. Там е записано какво трябва да може да покаже обхватът на периодичните проверки, включително по т. 2: осигуряване на защита против увреждане на собственост от огън и висока температура, явяващи се в резултат на инсталационен дефект.

С други думи, уредбата описва резултата, който проверката трябва да докаже, но не предписва метода. Тя не споменава термография никъде. Не задава и срок: по чл. 82, ал. 1 обхватът и сроковете, които не са определени в Наредба № 16-116 и не са посочени в проекта, се определят от длъжностното лице, отговарящо за енергийното стопанство, назначено от собственика. Чл. 84 изброява от какво зависи честотата, а чл. 85 изисква проверките да се извършват от квалифицирани лица и да завършват с подписан доклад.

Едно уточнение, което си струва да се направи: първоначалният текст на наредбата от 2010 г. изброяваше изрично фотоволтаичните системи в обхвата си. Изменението от 2016 г., в сила от 30 януари 2017 г., замени цялата първа глава и този списък отпадна. Действащата редакция не посочва изрично фотоволтаичните системи. Прилагането на наредбата към отделни части на конкретна инсталация следва да се преценява според нейното предназначение, разположение и технически характеристики.

Термографията вече се предлага в България

Инфрачервената термография на фотоволтаични инсталации не е експериментална у нас. Предлага се търговски от няколко български доставчика.

Варненската „Деметра-Консулт" ООД, работеща като орган за контрол „Деметра Тест", описва услугата като термография на фотоволтаични панели за установяване на температурни аномалии и локално нагряване, и я свързва с локализиране на горещи точки и температурни отклонения, които могат да насочат към проблемни връзки, претоварване или повредени компоненти.

SolarCheck, софийска услуга за термографска диагностика, предлага въздушна и наземна термография и описва какво се търси: локални температурни аномалии, прегряващи връзки и компоненти, както и индикации около bypass вериги.

Тук е важно да се каже какво тези услуги не са, и то с техните собствени думи. SolarCheck заявява, че услугата не представлява акредитирана лабораторна проверка или официален контрол по смисъла на приложимото законодателство, и че термографията е диагностичен метод, който не заменя необходимите електрически измервания, сервизни проверки или официален контрол. „Деметра Тест" е акредитиран по БДС EN ISO/IEC 17020:2012 за електрически уредби, микроклимат и осветление, но изрично посочва, че термографията е допълнителна инженерна услуга извън обхвата на акредитацията.

Тоест термографията в България е достъпен диагностичен метод, а не заместител на професионалната проверка. Наредба № 1 не я изисква, но липсата на изрично изискване в нея не изключва изисквания по други приложими правила или по проектната документация.

Какво означава това за соларните инсталации

При големите фотоволтаични паркове наблюдението на състоянието на отделните модули е част от поддръжката. При покривните инсталации достъпът до всеки панел често е затруднен, а проверката е еднократно събитие: показва състоянието в деня, в който е направена.

Разработката от Тайджоу се цели именно в тази разлика. Ако се докаже при продължителна експлоатация, самозахранващи се сензори биха могли да допълнят съществуващите методи и да сигнализират за проблем между две проверки, а не само по време на проверка.

Остават съществени въпроси: колко надеждно системата открива действителни електрически дефекти, как работи при различни атмосферни условия и дали производството и монтажът ѝ са икономически оправдани. Екипът планира допълнителни изпитвания при електрически предизвикани горещи точки и при по-сложни условия на открито.

Засега това не е технология, която може да бъде поръчана за домашна фотоволтаична система, и не замества професионална проверка. Но е показателен пример как топлината, която днес се разглежда като загуба, може да се превърне в източник на полезна диагностична информация.