태양광 산업에서의 적외선 열화상 응용 사례

태양광 모듈 검사에서 열화상 기술이 필요한 이유

설치 용량이 큰 태양광 발전소는 고장이 발생할 확률도 높아지며, 이에 따라 안전 문제가 증가합니다. 열화상 카메라는 강한 침투력, 강한 빛 간섭 무시, 저전력 소비, 긴 수명을 특징으로 하며, 모든 날씨 조건에서 원거리 작동이 가능합니다. 열화상 카메라는 숨겨진 결함을 식별할 수 있어, 유지보수 효율성과 편의성을 크게 높입니다.

태양광 산업에서의 열화상 카메라 적용 사례

1. 태양광 패널의 반도체 실리콘 웨이퍼 결함 감지

태양광 패널은 반도체의 특성을 이용하여 햇빛을 전기로 변환합니다. 이때 가장 많이 사용되는 소재는 실리콘입니다. 단파장 적외선(0.9~1.7μm)은 반도체 내부까지 투과해, 웨이퍼 내부의 균열이나 손상 등 잠재적 결함을 빠르고 정확하게 탐지합니다.

2. 태양광 핫스팟 감지

패널 내 핫스팟은 심각한 손상을 유발할 수 있으며, 모듈의 수명을 단축시킵니다. 열화상 카메라는 표면 온도 분포를 시각화하여, 고온이 발생하는 핫스팟을 빠르게 찾아내어 유지보수에 활용할 수 있습니다.

3. 인버터 회로 기판 감지

단락, 개방 회로, 접촉 불량 등 회로 결함은 고유의 열 분포를 보입니다. 열화상 카메라는 고장 부품의 과열이나 비정상 온도 분포를 시각화하여 회로 기판 설계를 최적화하고 고장을 예방합니다.

4. 전기배전반 모니터링

전기 접점이 고온에 지속적으로 노출되면 절연이 열화되어 화재 위험이 있습니다. 열화상 카메라는 고온 지점을 명확히 시각화하여, 원인 분석 및 조치가 가능합니다.

5. 태양 전지 및 모듈 검사

모듈 결함은 열화상 이미지상에서 \'핫스팟 효과\'로 나타납니다. 결함 부위는 열을 전기로 변환하지 못하고 고온으로 표시됩니다. 열화상 카메라는 이러한 부분을 비접촉 방식으로 빠르고 정확하게 탐지할 수 있습니다.

6. 에너지 저장소(ESS) 안전 모니터링 시스템

컨테이너 내부 온도를 실시간으로 모니터링하며, 냉방 시스템과 소방 시스템을 연동하여 이상 발생 시 즉시 경고 및 대응이 가능합니다. 영상 저장도 지원되어 사후 분석이 가능합니다.

7. 태양광 발전소 주변 보호

무인 야외 지역에 설치된 발전소는 외부 침입 위험이 있습니다. 열화상 카메라는 낮밤 관계없이 침입자를 탐지하고 경고 시스템과 연동하여 보안 인력의 신속한 개입을 가능하게 합니다.

열화상 카메라의 장점

• 온도 분포의 직관적 시각화: 고온 지점을 자동 감지하여 결함 위치를 빠르게 파악할 수 있습니다.
• 비접촉 원거리 측정: 표면에 영향을 주지 않고 측정 가능하며, 전력 효율과 작업 효율성을 향상시킵니다.
• 경보 지원 기능: 온도 한계를 설정하고, 초과 시 경고를 통해 즉각적인 유지보수를 유도합니다.

Raythink 열화상 카메라 적용 사례

1. 태양광 발전소 보안 및 화재 감시 프로젝트

국가전력투자공사(SPIC) 발전소에 PC4 시리즈 듀얼 스펙트럼 열화상 PTZ 장비를 설치하여 3D 전방위 감시를 실현했습니다. 각 장치는 반경 4km를 커버하며, 2m 크기의 작은 발화점도 감지합니다. 화재 감지 속도를 수 분 내로 단축시키며, 조기 경보를 통해 피해와 중단 리스크를 크게 줄였습니다.

2. 전기배전반 모니터링 적용 사례

배전 시스템의 노후화와 환경 요인으로 인해 고장이 빈번했습니다. 열화상 기술을 통해 외부 결함(산화, 느슨한 접촉)과 내부 결함(절연 열화)을 실시간으로 탐지하여 유지보수의 정확성과 효율성을 높였습니다. 외부 결함 100% 조기 탐지, 내부 결함 85% 예측 정확도를 달성하였으며, 점검 시간은 50% 감소하였습니다.