Su un campo fotovoltaico la domanda che decide il valore di un rilievo aereo non è quale drone si usa: è se quel volo, a quella quota, risolve la cella. La IEC TS 62446-3IEC TS 62446-3Specifica tecnica che definisce condizioni, procedure e criteri di valutazione per l'ispezione a infrarossi degli impianti fotovoltaici: soglie di irraggiamento, modalità di ripresa e classificazione delle anomalie. fissa un criterio geometrico sull'oggetto — almeno 5×5 pixel per ogni cella — e da lì discende tutto: la quota massima ammessa, la larghezza della strisciata, il passo fra una passata e l'altra, la velocità oltre la quale l'immagine si muove, e quindi quante ore e quante batterie servono per coprire l'impianto dentro la finestra di irraggiamento utile. Questo strumento svolge la catena completa e restituisce un semaforo: diagnosi di cella, mappa di modulo o di stringa, oppure insufficiente. È l'applicazione al volo del calcolatore IFOV, distanza utile di misura e NETD, con in più i vincoli di missione e le condizioni di rilievo.
1 · Termocamera e ottica
Usa lati omogenei: il campo di vista dichiarato e il numero di pixel devono riferirsi allo stesso lato del sensore. L'IFOV è calcolato con la formula esatta alla tangente: sulle ottiche grandangolari da drone la forma lineare sottostima il pixel di oltre il 5%.
La costante di tempo è il parametro che genera il mosso termico: è dichiarata dal costruttore, l'ordine di grandezza dei microbolometri non raffreddati è la decina di millisecondi. Preset indicativo.
2 · Volo
L'angolo è quello fra l'asse ottico e la normale al piano del modulo: su moduli inclinati o su tracker una ripresa a nadir non è una ripresa perpendicolare.
Le sovrapposizioni sono buona prassi di mappatura, non requisiti della specifica tecnica: la documentazione dei software di fotogrammetria arriva a raccomandare il 90% su entrambi gli assi per le riprese termiche.
3 · Bersaglio
Il valore di serie, 156 mm, è il formato tradizionale ed è tipico, non prescritto: verifica la scheda dei moduli installati. Sui moduli half-cut la dimensione che comanda è il lato corto della mezza cella, non il lato lungo.
Il 5×5 è il criterio geometrico della specifica tecnica. Valori inferiori vanno dichiarati nel report come scelta di screening, non presentati come conformi.
4 · Missione
La superficie da sorvolare non è quella dei moduli: su campo a terra comprende le interfile. Valori indicativi: circa 6 m²/kWp su copertura con moduli contigui, 12-15 m²/kWp su campo a terra con interfile. Vanno ricavati dal layout reale.
Per autonomia utile si intende il tempo di missione già decurtato di decollo, atterraggio e riserva. Preset indicativo.
Alle nostre latitudini l'irraggiamento nel piano dei moduli sta stabilmente sopra i 600-700 W/m² solo nella fascia centrale della giornata e da primavera a inizio autunno. Valore indicativo: si verifica con il piranometro.
5 · Condizioni al momento del rilievo
Ordini di grandezza, non soglie normative: la firma reale dipende dal difetto, dal carico e dalle condizioni. Lo strumento riscala il ΔTDelta TDifferenza fra la temperatura del punto in esame e quella di un riferimento: un componente identico nelle stesse condizioni, oppure l'ambiente. La gravità di un'anomalia si valuta sul delta T, non sul valore assoluto, perché è il delta… all'irraggiamento impostato prima di confrontarlo con il NETD.
6 · Soglie di verifica — modificabili
Sono requisiti quantitativi riscontrati nelle fonti sulla IEC TS 62446-3: irraggiamento minimo 600 W/m² nel piano dei moduli, corrente di esercizio almeno il 30% della nominale, vento massimo 28 km/h, copertura nuvolosa massima 2 okta, 5×5 pixel per cella, detector oltre 320 × 240, NETD ≤ 0,1 K a 30 °C, campo di misura −20 / +120 °C, camera in luce visibile oltre 9 MPix raccomandata, 2 persone in squadra, ispezione almeno ogni quattro anni.
Restano aperti e modificabili, perché le fonti secondarie divergono o non li riportano in modo univoco: la convenzione sull'angolo — alcune fonti scrivono «almeno 30° rispetto al piano del modulo», altre «non oltre 30° dalla normale», che sono geometrie diverse — la distanza minima di 10 m, riportata da fonti secondarie e non da tutte, e il tempo di attesa per il ritorno in condizioni stazionarie dopo una variazione rapida di irraggiamento. Il valore autorevole si legge nel testo della IEC TS 62446-3. Sovrapposizioni, costante di tempo, m²/kWp, autonomia e tempi di virata non sono materia della specifica: sono parametri di missione.
Esito di risoluzione
Inserisci i dati per la verifica.
Geometria della strisciata
Campagna
Condizioni di rilievo
—
Sensibilità contro firma attesa
—
Nota: il calcolo risolve la geometria del rilievo e i vincoli di missione. Non sostituisce la valutazione operativa del volo, che richiede pilota e operazione conformi alla normativa aeronautica applicabile, né la diagnosi, che resta un atto tecnico firmato da un operatore certificato di 2° livello.
Risoluzione al variare della quota
| Quota | GSD effettiva | Pixel per cella | Pixel sul lato corto del modulo | Esito |
|---|---|---|---|---|
| — | — | — | — | — |
Come si legge l'esitosu
Lo strumento restituisce quattro esiti separati, e non un punteggio unico, perché sono vincoli indipendenti: uno può essere verde e un altro rosso, e basta un rosso a far declassare il rilievo.
Risoluzione, semaforo a tre stati:
- Diagnosi di cella (verde): sulla cella cadono almeno tanti pixel quanti ne richiede il criterio scelto — di serie i 5×5 della specifica tecnica. È la condizione per un'ispezione dettagliata con misura di temperatura e classificazione delle anomalie.
- Mappa di modulo o di stringa (giallo): la cella non è risolta ma il modulo sì. Si vedono stringhe fuori servizio, moduli integralmente caldi, pattern di substringa da diodo di bypass, derive sistematiche lungo una fila. Non si vede l'hot spot di cella, e i ΔT letti sui difetti piccoli sono attenuati dalla media spaziale, quindi sottostimati.
- Insufficiente (rosso): nemmeno il modulo è risolto secondo il criterio. Il volo produce un'immagine d'insieme, non un documento diagnostico.
Condizioni di rilievo: verde se tutti i parametri stanno dentro le soglie, giallo se restano solo raccomandazioni non rispettate, rosso con l'elenco puntuale di ciò che non passa. È la lista da controllare prima di decollare, non da giustificare dopo.
Sensibilità: confronta il ΔT atteso, riscalato all'irraggiamento impostato, con il NETD dello strumento. Il riscalamento è l'inverso della normalizzazione a 1.000 W/m²: a 600 W/m² un difetto che a piena luce produrrebbe 15 °C ne produce circa 9, e con difetti a firma debole quel fattore decide se il segnale esce dal rumore.
Campagna: dice se il tempo di volo sta dentro la finestra di irraggiamento utile. È il vincolo che, su impianti estesi, obbliga a spezzare la campagna su più giornate — e a ripetere ogni giorno la registrazione delle condizioni.
Le formule usatesu
IFOV, forma esatta:
IFOV [mrad] = 2 × tan( FOV / 2 ) ÷ N pixel × 1000
GSD a nadir — i millimetri di terreno coperti da un pixel, poiché 1 mrad sottende 1 mm a 1 m:
GSD [mm] = IFOV [mrad] × quota [m]
GSD effettiva sul piano del modulo, corretta per l'obliquità della ripresa:
GSD_eff [mm] = GSD [mm] ÷ cos( angolo dalla normale )
A 30° il pixel copre il 15% in più, a 45° il 41% in più. È una correzione geometrica: l'errore radiometrico dovuto all'emissivitàEmissivitàRapporto fra la radiazione emessa da una superficie reale e quella emessa da un corpo nero alla stessa temperatura. Varia con materiale, finitura e angolo di vista: impostarla male è la prima causa di misure sbagliate. Rame lucido e… direzionale del vetro si aggiunge e non è quantificato qui.
Pixel sul bersaglio:
pixel per cella = lato della cella [mm] ÷ GSD_eff [mm]
Quota massima ammessa (formula inversa):
quota max [m] = lato della cella [mm] × cos( angolo ) ÷ ( IFOV [mrad] × pixel richiesti )
Geometria della strisciata:
larghezza strisciata [m] = pixel sul lato lungo × GSD [mm] ÷ 1000
passo fra strisciate [m] = larghezza × ( 1 − sovrapposizione trasversale )
impronta lungo la traccia [m] = pixel sul lato corto × GSD [mm] ÷ 1000
distanza fra due scatti [m] = impronta × ( 1 − sovrapposizione longitudinale )
Velocità massima per la frequenza di ripresa:
v_max [m/s] = distanza fra due scatti [m] × frequenza di ripresa [scatti/s]
Velocità massima per il mosso. Un microbolometro non ha un otturatore: il pixel si assesta con una costante di tempo termica, e in quel tempo il drone si sposta. Lo spostamento a terra durante l'assestamento è lo strisciamento dell'immagine:
v_max [m/s] = tolleranza di mosso [px] × GSD [mm] ÷ costante di tempo [ms]
Le unità tornano da sole: millimetri diviso millisecondi sono metri al secondo. Con GSD 30 mm, costante di tempo 12 ms e tolleranza di un pixel si ottengono 2,5 m/s. Fra le due velocità si adotta la più bassa, e se la velocità impostata le supera lo strumento la riduce e lo segnala.
Campagna — assumendo un campo di forma quadrata e strisciate parallele:
lato del campo [m] = √( superficie [m²] )
numero di strisciate = arrotondamento per eccesso di ( lato ÷ passo )
sviluppo lineare [m] = numero di strisciate × lato
tempo di volo [s] = sviluppo ÷ velocità operativa + numero di strisciate × tempo di virata
batterie = arrotondamento per eccesso di ( tempo di volo ÷ autonomia utile )
Riscalamento del ΔT atteso all'irraggiamento reale, inverso della normalizzazione:
ΔT alla misura [°C] = ΔT a 1.000 W/m² × G misurato ÷ 1.000
rapporto segnale/rumore = ΔT alla misura ÷ ( NETD [mK] ÷ 1000 )
Cosa il numero di pixel per cella non dicesu
Il criterio dei 5×5 pixel è necessario, non sufficiente. Superarlo non garantisce che il ΔT letto sia corretto, per tre ragioni che vanno tenute distinte.
La prima è la media spaziale. Anche con la cella risolta, un difetto più piccolo della cella — una frattura, un punto di contatto — occupa pochi pixel e la sua temperatura viene mediata con il vetro freddo intorno. Il valore letto è sistematicamente più basso del reale, e l'anomalia scende di classe. È lo stesso meccanismo che il calcolatore IFOV descrive per i morsetti, applicato a un bersaglio diverso.
La seconda è la radiometria. Una termocamera non radiometrica riscala la palette su ogni fotogramma: i valori dei pixel non hanno significato fisico costante. Con quei file non si calcola un ΔT, non lo si normalizza a 1.000 W/m² e quindi non si classifica nulla. La casella «radiometrica» in questo strumento non è un dettaglio di comodo: se è vuota, l'esito di risoluzione descrive una ricognizione, non una misura.
La terza è la normalizzazione. Senza l'irraggiamento registrato da un piranometro al momento della ripresa, il ΔT misurato non è riportabile alle condizioni di riferimento e non è confrontabile con il rilievo dell'anno precedente. Il campo «irraggiamento» di questo strumento serve a pianificare; in campo va misurato e registrato, non stimato.
Le firme attese e perché il NETD conta poco, tranne quando contasu
Su un modulo fotovoltaico in produzione le firme diagnostiche più frequenti sono ampie: un hot spotHot spotSurriscaldamento circoscritto rispetto all'intorno. Su impianto fotovoltaico segnala celle in avaria, ombreggiamenti persistenti o microfratture; su impianto elettrico segnala tipicamente una resistenza di contatto anomala. di cella e un diodo di bypass in corto stanno nell'ordine delle decine di kelvin, una stringa fuori servizio produce un pattern uniforme su decine di moduli. Contro contrasti simili un NETD di 50 o di 80 mK è ampiamente sufficiente, e la sensibilità termica non è il vincolo.
Diventa il vincolo in tre casi: PID in fase iniziale, dove il gradiente lungo la stringa vale pochi kelvin e cresce lentamente; soiling leggero, che produce contrasti dello stesso ordine dei disomogeneità naturali; e qualunque rilievo eseguito sotto la soglia di irraggiamento, perché il riscalamento comprime tutte le firme. In quei casi il rapporto ΔT/NETD calcolato qui è il numero che dice se ha senso volare o se conviene aspettare una giornata migliore.
Resta il limite che nessun parametro strumentale supera: micro-cricche non evolute, PID incipiente, delaminazioni iniziali e snail trail possono non produrre alcuna firma termica. La tecnica elettiva per quei modi di guasto è l'elettroluminescenza, eventualmente con misure di curva I-V. Un report onesto dichiara cosa ha cercato, cosa ha trovato e cosa non era in grado di trovare — l'elenco completo delle voci di un documento verificabile è nella pagina su cosa deve contenere il report termografico.
Il vincolo che non è tecnicosu
Il volo con aeromobile senza pilota richiede pilota e operazione conformi alla normativa aeronautica applicabile: attestato o certificato di competenza adeguato alla sottocategoria di impiego, operatore registrato, e — quando le condizioni dell'operazione escono dai casi più semplici — le valutazioni e le autorizzazioni previste. Non entriamo nel merito regolamentare, che va verificato sulla documentazione dell'autorità in vigore alla data del volo. Il punto per il committente è uno solo: il rapporto deve dichiarare il regime operativo sotto cui il volo è stato eseguito, perché un rilievo condotto fuori regola è un rilievo che, nel momento in cui va difeso, non si può usare.
Vale anche la distinzione di ruoli: il pilota conduce il volo e acquisisce i dati, l'operatore termografico certificato di 2° livello interpreta e firma. Possono essere la stessa persona, ed è la configurazione migliore; se non lo sono, il report deve dire chi ha fatto cosa.
Riferimenti / Fontisu
- IEC TS 62446-3:2017 — Photovoltaic (PV) systems – Requirements for testing, documentation and maintenance – Part 3: Photovoltaic modules and plants – Outdoor infrared thermography. È il testo che fissa requisiti di strumento, condizioni ambientali, procedura, rapporto e qualificazione del personale: https://webstore.iec.ch/en/publication/28628
- Above Surveying — Understanding IEC 62446-3:2017: enuncia il requisito geometrico nella forma «tutti i moduli devono essere registrati con una risoluzione minima di 5×5 pixel per cella»: https://www.abovesurveying.com/blog/understanding-iec-62446-32017-outdoor-infrared-thermography
- Quark Electric — sintesi dei requisiti della specifica: campo di misura −20/+120 °C, detector oltre 320×240, 5×5 pixel per cella, camera visibile oltre 9 MPix raccomandata, irraggiamento oltre 600 W/m², corrente oltre il 30% della Isc, vento sotto 28 km/h, nuvolosità sotto 2 okta, distanza minima 10 m, angolo, ispezione almeno ogni quattro anni, squadra di 2 persone: https://www.quark-electric.com/blog/iec-ts-62446-3-requirements-for-testing-documentation-and-maintenance-of-photovoltaic-systems-using-infrared-thermography/
- Aerial Accuracy — IEC 62446-3 Thermal Inspection Methodology: irraggiamento preferibile ≥ 700 W/m² e minimo ≥ 600 W/m², vento raccomandato ≤ 5 m/s e massimo ≤ 10 m/s, angolo di vista ≤ 30° dalla normale, campionamento ≥ 5×5 px per cella, formula di normalizzazione del ΔT a 1.000 W/m², riferimento sulla mediana di 6-10 moduli sani adiacenti: https://aerialaccuracy.com/resources/iec-62446-3-methodology
- MapperX — IEC 62446-3: irraggiamento almeno 600 W/m², nuvolosità massima 2 okta, vento non oltre 28 km/h, GSD impostata a 3 cm, camera perpendicolare al modulo: https://mapperx.com/en/iec-62446-3/
- Pix4D — Solar farm inspection with drones and thermal mapping: raccomandazione di sovrapposizione molto elevata, 90% longitudinale e trasversale, risoluzione delle immagini almeno 640×480, ed evitare velocità di volo elevate perché producono immagini mosse: https://www.pix4d.com/blog/pix4dmapper-inspection-solar-thermal
- UNI EN ISO 9712 — qualificazione e certificazione del personale addetto alle prove non distruttive, metodo termografico: è la norma che definisce il 2° livello richiesto per firmare la diagnosi.
Sulla convenzione dell'angolo le fonti secondarie non concordano: alcune riportano «almeno 30° rispetto al piano del modulo», altre «non oltre 30° dalla normale». Le due formulazioni descrivono geometrie diverse e in questo strumento la soglia è un campo modificabile: il valore autorevole si legge nel testo della specifica. Lo stesso vale per la distanza minima e per il tempo di attesa dopo una variazione rapida di irraggiamento.
Disclaimer: verifica di primo livello sui valori inseriti. Le stime di tempo di volo, numero di strisciate e batterie assumono un campo quadrato, strisciate parallele e velocità costante, e non tengono conto di ostacoli, vincoli di spazio aereo, tempi di decollo, atterraggio e cambio batteria. I valori etichettati come indicativi non sono prescrizioni della IEC TS 62446-3 e vanno riscontrati sul testo della specifica e sulla scheda tecnica dello strumento. Il volo richiede pilota e operazione conformi alla normativa aeronautica applicabile. La pianificazione e l'esecuzione di una campagna termografica con valore documentale, e la firma della diagnosi, competono a un operatore certificato di 2° livello UNI EN ISO 9712UNI EN ISO 9712Norma che definisce qualificazione e certificazione del personale addetto alle prove non distruttive. Prevede tre livelli: il primo esegue, il secondo imposta, interpreta e firma, il terzo sviluppa procedure e qualifica il personale. La….
Per il confronto fra rilievo aereo e rilievo da terra, le condizioni operative e la tassonomia delle firme termiche vedi ispezione termografica del fotovoltaico: drone o da terra; per l'obbligo di verifica periodica ai fini della prevenzione incendi, fotovoltaico, prevenzione incendi e verifica termografica periodica. La fisica dei due limiti dello strumento — geometrico e di sensibilità — è trattata in IFOV e NETD: i limiti della misura termografica, e i conti sul singolo bersaglio si fanno con il calcolatore IFOV, distanza utile di misura e NETD.
Tutte le domande frequenti del sitoSfogliale raggruppate per tema e per argomentoApri l’indice FAQ →Domande frequenti
Quanti pixel per cella servono in un'ispezione termografica del fotovoltaico?
La IEC TS 62446-3 fissa un criterio geometrico sull'oggetto, non sullo strumento: ogni cella deve essere risolta da almeno 5×5 pixel dell'immagine termica. Su una cella di formato tradizionale da 156 mm significa una dimensione di pixel a terra non superiore a circa 31 mm, cioè i 3 cm che la prassi di settore assume come limite. Il numero di pixel del sensore, da solo, non dice nulla: conta la combinazione sensore, ottica, quota e angolo. Lo strumento in questa pagina svolge il conto e lascia modificare il requisito, perché a volte l'obiettivo dichiarato è uno screening di modulo e non una diagnosi di cella.
A che quota devo volare per risolvere la cella?
Si ricava invertendo la formula del GSD: quota massima [m] = lato della cella [mm] × cos(angolo) ÷ (IFOV [mrad] × pixel richiesti per cella). Con IFOV 1,29 mrad — tipico di un 640 pixel per lato con ottica grandangolare da 45° — una cella da 156 mm e il criterio dei 5 pixel, la quota massima è circa 24 m in ripresa perpendicolare. Con un detector da 320 pixel per lato e la stessa ottica scende a circa 12 m. È il motivo per cui «volare più alto per coprire più superficie» non è un'ottimizzazione ma una perdita di informazione diagnostica.
Perché l'angolo di ripresa peggiora la risoluzione?
Perché un pixel che colpisce una superficie inclinata non proietta un quadrato ma un rettangolo allungato: la dimensione coperta sul piano del modulo cresce di 1/cos(angolo) nella direzione dell'inclinazione. A 30° dalla normale la copertura del pixel aumenta del 15%, a 45° del 41%. All'errore geometrico si somma quello radiometrico, perché l'emissività del vetro è direzionale e fuori asse la superficie diventa progressivamente speculare: la termocamera inizia a leggere il cielo riflesso invece del modulo. Lo strumento applica la correzione geometrica e segnala il superamento della soglia d'angolo impostata.
Qual è la velocità massima di volo in un rilievo termografico?
La governano due vincoli distinti e va presa la più bassa delle due. Il primo è il mosso: un microbolometro non raffreddato ha una costante di tempo termica dell'ordine di una decina di millisecondi, e nel tempo in cui il pixel si assesta il drone si è spostato — la velocità massima vale, in prima approssimazione, tolleranza di mosso [px] × GSD [mm] ÷ costante di tempo [ms], con risultato in metri al secondo. Il secondo è la frequenza di ripresa: fra due scatti consecutivi il drone non deve percorrere più dell'impronta a terra ridotta della sovrapposizione longitudinale voluta. Entrambi i parametri dipendono dalla camera in uso e nello strumento sono modificabili.
La stima di tempo di volo e batterie quanto è affidabile?
È un ordine di grandezza dichiarato, non una pianificazione operativa. Lo strumento assume un campo di forma quadrata, strisciate parallele, velocità costante e un tempo fisso per ogni virata: tutti parametri modificabili. Non tiene conto di ostacoli, vincoli di spazio aereo, tempi di decollo e atterraggio, cambio batteria, ripianificazione per l'inseguimento solare sui tracker e margini di riserva oltre a quello che imposti nell'autonomia utile. Serve a capire se la campagna sta dentro la finestra di irraggiamento utile, che alle nostre latitudini dura poche ore al giorno per pochi mesi all'anno, o se va spezzata su più giornate.
Se l'irraggiamento è sotto i 600 W/m² il rilievo è da buttare?
Non è da buttare, è da declassare — e va dichiarato. Sotto la soglia minima della IEC TS 62446-3 l'energia in gioco cala, i difetti producono differenze di temperatura più piccole e la firma termica affonda nel rumore: sopravvivono le anomalie ad area estesa, come una stringa fuori servizio o un diodo di bypass in corto, mentre le fratture di cella e i guasti di interconnessione diventano indistinguibili. Un rilievo eseguito fuori condizioni può essere una ricognizione utile, non un'ispezione dettagliata con classificazione di severità: il report deve dire quale delle due è stata fatta.
I dati inseriti vengono inviati da qualche parte?
No. Tutto il calcolo avviene nel browser, in locale: nessun dato viene trasmesso, registrato o ceduto a terzi. Anche i file scaricabili (PDF, Word, Excel) sono generati sul dispositivo, senza librerie esterne né chiamate di rete.