Güneş enerjisi santralleri, güneş ışığından gelen enerji parçacıklarını elektrik enerjisine çeviren santrallerdir. Santrallerde, hesap makinelerindekine benzer fakat büyük ebatlarda güneş pilleri kullanılır. Güneş pilleri fotovoltaiktir. (Fotovoltaik; güneş hücreleri ya da güneş panelleri sayesinde Güneş’ten elektrik elde etme yöntemidir. Fotovoltaik aynı zamanda bu konuda yapılan çalışmalara verilen genel bir addır.) Üzerine gelen güneş ışınlarını elektriğe çevirirler.
Çevre sorunları, modern iş ve siyasetin ön saflarında yer almaktadır. Yenilenemeyen enerji kaynaklarını tüketme riski bile, alternatif enerji üretim teknolojilerine yönelik yoğun araştırmaları teşvik etmek için yeterli olmuştur. Ülkemizde de, tükenmez bir kaynak olan güneş enerjisinin kullanımı için, devlet teşviklerinin de artmasıyla beraber büyük alanlara güneş enerji santralleri inşa edilmeye başlanmıştır. Yine de bir güneş enerjisi santrali işletmek basit bir mesele değildir. Hassas, yüksek kaliteli montajın yanı sıra, güneş enerjisi santralleri düzenli bakım gerektirir ve her panel sürekli olarak denetlenmelidir. Santrallerin yüksek verimde çalışabilmesi için tespit edilen sorunlara derhal müdahale edilmelidir. Denetim yapan kişilerin, geniş bir alanda güneş enerjisi panellerini inceleyebilecekleri hızlı, ucuz, güvenilir ve zamandan tasarruf edebilecekleri bir yönteme ihtiyaçları vardır. İşte bu durumda karşımıza, termal görüntüleme sistemleri olan dronelar kullanılarak yapılan ölçümler çıkmaktadır.
Proses kusurları, kötü yapı ve yanlış panel kullanımından kaynaklanan kusurlardır. Kullanıcı için, bu dikkatsiz kullanım mekanik hasar içerebilir (çizik kırık veya hücreleri kırık) ya da yetersiz bakım kir fotovoltaik yüzeyi üzerine yerleşme yol açabilir yüzey alanlarının,. Kir, üretim işlemi sırasında silikon malzemeye dağılma nedeniyle panelin tek tek katmanlarının bütünlüğünü tehlikeye atabilir. Yukarıda belirtilen kusurların çoğu, sıcak noktalar olarak bilinen sıcak yerlerin oluşmasına neden olur. Bunlar, elektronların artan bir rekombinasyonu olduğunda ortaya çıkar. Bu işlem sırasında açığa çıkan enerji ısı olarak uzaya yayılır. Bu aşırı ısınma, 50°C’den fazla bir termal diferansiyele yol açabilir. Normal hücrelerle karşılaştırıldığında.
Bu genellikle arızalı hücrede ve ayrıca tüm panelde geri dönüşü olmayan hasara yol açar. Yine de tek tek fotovoltaik hücrelerin incelenmesi genellikle zor bir iştir. Ya paneller binaların çatılarında yüksekte bulunur ya da güneş panelinin alanı geniştir ve görsel inceleme hem zaman alıcı hem de mali açıdan zordur. Ancak, yılda bir kez düzenli denetimlerin yapılmaması (4 yılda en az 1 kez ayrıntılı denetim) yangın şeklinde ölümcül sonuçlara yol açabilir.
Termal kamera sistemleri, sıcak nokta sorunu için önemli bir teşhis aracı sunar. Sıcak noktalar ısı yaydığından, termal görüntülerde (termogramlar) panelin geri kalanıyla canlı bir renk kontrastı olarak görünürler. Ancak çoğu durumda termal kamera ile panellere yaklaşmak mümkün veya güvenli değildir. Paneller genellikle eğimli çatılarda bulunur ve bitkiler gibi çeşitli engellerin varlığı nedeniyle paneller arasında geçiş imkansız olabilir. Bu nedenlerle termal kameralar drone üzerine monte edilecek şekilde tasarlanır. Havadayken, termal kamera olağanüstü çok yönlülük sunar.
Başarılı olmak için drone tabanlı termodiagnostik ölçüm, hem bir denetçinin hem de bir pilotun deneyimini gerektirir. Drone pilotu, kamera sistemini kontrol eden termodiagnostik uzmanı, sıcak noktaları belirler ve görüntüleri daha sonra analiz için saklarken, drona gerekli kumandayı vererek manevra yapmasını sağlar.
Bir termal anomali için önerilen inceleme açısı 70° ile yaklaşık 90° arasında değişir. Bu, ancak nadiren elde taşınan bir sistemle başarılabilir. Ancak, kontrol edilebilir gimbal üzerine sabitlenmiş termal kameralı bir drone, bu koşulu kolayca yerine getirir. Ölçüm işlemi sırasındaki tek sınırlayıcı faktör, ölçüm hassasiyetini önemli ölçüde etkileyebilecek hidro-meteorolojik koşullardır. 1.000 W/m2 güneş ışığı yoğunluğuna sahip 25°C’lik bir ortam sıcaklığı ölçüm için idealdir. Bu durumda, panellerin çıktısı her türlü kusuru yansıtmak için yeterince yüksektir.
Havadan termal görüntüleme sistemleri, montajdan hemen sonra, tedarikçiden alınmadan hemen önce sistemlerin incelenmesi için idealdir. Ayrıca, kullanıcının enerji emilimi için maksimum verimlilikten ve minimum onarım maliyetlerinden yararlanmasını sağlayan düzenli denetimleri kolaylaştırırlar. Termal kameralar, geleneksel yöntemlerden birkaç kat daha fazla hız ve güvenilirlik sunar. Ayrıca termal kamera ölçümü de panellerdeki kusurları belirlemenin en ucuz yöntemidir. Günümüzde termogramlar, hasar raporlarında standart bir özelliktir ve şirketler tarafından üretim hatalarının kanıtı olarak kabul edilmektedir.
