Jak vyčistit solární panely – Průvodce čištěním solárů

1. Průvodce čištěním solárních panelů

Atmosférické podmínky a další vlivy prostředí neustále ovlivňují stav fotovoltaických elektráren. Nečistoty a jiné druhy znečišťujících látek, které se usazují na povrchu modulů, brání nebo snižují přímé dopadání slunečního světla, což má negativní vliv na výtěžnost článků systému.

Ke znečištění solárních panelů dochází různými způsoby a formami, které nejsou vždy viditelné lidským zrakem. Nicméně i nejtenčí vrstvy prachu a znečištění, jako jsou saze a pyl, spolu s ptačími exkrementy a listím, mohou silně ovlivnit výkon fotovoltaických systémů.

Významné riziko představují mechy a lišejníky, které napadají rám a součásti modulu a způsobují trvalé poškození zařízení.

Všechny tyto nečistoty představují značné riziko pro účinnost fotovoltaického systému.

Tato příručka poskytuje stručný přehled základních aspektů čištění solárních panelů. Jaké faktory hrají roli při znečištění solárních panelů? Jaké techniky čištění používají profesionální firmy? Jaké jsou požadavky na čištění? Kdy se vyplatí kontaktovat specializovanou firmu? Stručně řečeno: Jak efektivně čistit solární panely?

2. Typy a příčiny znečištění fotovoltaických systémů

a. Obrázky znečištění

Ačkoli se typ a stupeň kontaminace může v jednotlivých místech a regionech lišit, stále lze pozorovat opakující se typy kontaminace. Profesionální úklidové firmy jsou připraveny tyto obrazy rozpoznat a vyčistit fotovoltaický systém pomocí správné technologie. Nejčastějšími typy kontaminace jsou následující:

b. Příčiny a faktory kontaminace

Obrazy kontaminace mají nejen opakující se charakter. Lze také identifikovat strukturální, územní a meteorologické faktory ovlivňující zhoršení stavu fotovoltaických zařízení. Mezi nejdůležitější rizikové faktory zvýšené kontaminace patří např:

Sklon střechy nebo panelů

S klesajícím sklonem modulů se zvyšuje riziko, že na povrchu budou i přes déšť odolávat nečistotám a prachovým částicím. V důsledku toho se s menším úhlem sklonu rychleji hromadí nečistoty na okrajích a rámech, přičemž dlouhodobě hrozí jejich hromadění na vnitřním povrchu modulu. Zvětšení šířky okrajů může urychlit absorpci dalších částic nečistot.

Rámy solárních panelů

Na rámech fotovoltaických modulů se velmi často hromadí nečistoty a částice, jak je vysvětleno výše. Srážky přenášejí tyto nečistoty a úlomky na rámy, kde se usazují a mohou přispívat k tvorbě mechu a sazí. V tomto smyslu mohou být bezrámové moduly výhodou (např. tenkovrstvé), i když jsou považovány za poněkud nestabilnější.

Příčná montáž solárních modulů

Alternativním způsobem montáže solárních modulů je tzv. příčná montáž: delší strana solárního panelu je namontována směrem dolů / nahoru. Příčná montáž zvyšuje plochu vystavenou znečištění, protože delší strana modulu je vystavena dešti.

U většiny solárních panelů je také vzdálenost mezi rámem a solárním článkem na delší straně modulu menší. Nečistoty a mechy se tak hromadí rychleji, což snižuje výtěžnost modulů.

Zemědělské a zemědělské prostředí

V zemědělství, zejména při používání těžkých strojů, se vytváří prach a nečistoty, které se přenášejí vzduchem a usazují se na solárních panelech. Současně může používání chemikálií a emise výparů v chovech hospodářských zvířat způsobit masivní a úpornou kontaminaci fotovoltaických modulů.

Průmyslové prostředí

Průmyslové prostředí má obvykle menší negativní dopad na fotovoltaické elektrárny než zemědělské. I v tomto případě však může dojít ke kontaminaci jemným prachem a sazemi, což při absenci odpovídajících opatření na údržbu výrazně snižuje výnos.

Suché oblasti a období s nízkým úhrnem srážek

Déšť a sníh pomáhají odstraňovat nečistoty z čištění solárních panelů. V oblastech s malým množstvím srážek nebo v obdobích sucha se tento automatický čisticí účinek nevyhnutelně snižuje a nečistoty se na modulech hromadí rychleji. Je však důležité zdůraznit, že samotné dešťové srážky nestačí k zajištění dlouhodobé čistoty fotovoltaických systémů.

3. Stupně kontaminace

Pět stupňů znečištění je definováno následovně:

Stupeň kontaminace 1
Velmi nízká kontaminace: lehká vrstva prachu na solárních panelech, sotva viditelná lidským okem.

Stupeň znečištění 2
Nízká kontaminace: slabá vrstva prachu, jasně viditelná na modulech.

Stupeň znečištění 3
Střední kontaminace: souvislejší nánosy prachu, stopy ptačích exkrementů, rané známky mechů a lišejníků na okrajích modulů.

Stupeň znečištění 4
Silné znečištění: značná vrstva nečistot s inkrustacemi, ptačími exkrementy a vysokým podílem mechů a lišejníků na okrajích.

Stupeň znečištění 5
Velmi silná kontaminace: souvislé a odolné inkrustace na modulech, difúze mechů a lišejníků na okrajích, (možná) již nerozpoznatelný povrch modulů a (možná) nevratná kontaminace modulů.

4. Bezpečnostní rizika znečištěných fotovoltaických systémů

Pokud jsou jednotlivé články modulu částečně znečištěné nebo zakryté, mohou se přehřát. V nejhorším případě, pokud se články příliš přehřejí a modul se poškodí, může dojít k požáru hořlavého materiálu, který leží pod modulem. Ve většině případů přehřátí však dochází k dlouhodobému poškození modulů s následným snížením výkonu, aniž by došlo k požáru.

Pokud se na spodním okraji modulů nahromadí dešťová voda, což se může stát zejména při malém sklonu modulů, a zůstane tam delší dobu, může vlhkost proniknout do laminátu a způsobit problémy s delaminaci.

5. Přehled technik čištění solárních panelů

Obecně lze různé techniky čištění běžně používané na trhu rozdělit do tří makrooblastí: ruční čištění, strojní čištění a robotické čištění. V rámci těchto oblastí se mytí také značně liší v použití čisticích prostředků, vodních filtrů, přístrojů a zařízení.

Nejběžnější metodou solárního čištění je použití pryskyřičných filtrů, které odsolují a demineralizují použitou vodu, aby se zabránilo vzniku zbytků. Někteří dodavatelé používají také speciální metody čištění. Při použití čisticích prostředků byste se měli ujistit, že jsou schváleny výrobci modulů a že jsou šetrné k životnímu prostředí.

a. Ruční čištění

Ruční čištění zahrnuje všechny mycí techniky, při nichž je čištění prováděno lidskou silou za použití speciálních ručních kartáčů. V případě velmi malých systémů se čištění obvykle provádí podle zásad a norem pro čištění běžných skleněných povrchů.

Pro čištění větších systémů (od 7-10 kWp výše) se používají kartáče umístěné na teleskopických tyčích, které se otáčejí elektricky nebo mechanicky tlakem vody. Díky vyššímu průtoku vody dosahují vysokotlaké systémy poháněné vodou obvykle o něco lepšího výkonu povrchu než srovnatelné elektrické kartáče.

b. Čištění strojů

Při strojním čištění se kartáčové systémy pohybují pomocí vozidel (např. traktorů). To výrazně urychluje proces čištění. Velké plochy modulů tak mohou být vyčištěny velmi efektivně v krátkém časovém úseku.

Tento typ obvykle vyžaduje, aby vzdálenost mezi řadami modulů byla dostatečně velká, aby umožnila průjezd vozidla.

c. Čištění pomocí robotů

Tato technika zahrnuje použití specifických robotů. Tyto roboty jsou namontovány na systémy poskytovatelem služeb a vedeny po modulech pomocí senzorové techniky nebo dálkovým ovládáním. Ačkoli se zde technologie neustále zdokonaluje, čištění solárních panelů pomocí robotů je stále omezeno sklonem nebo montážními vlastnostmi modulů.

6. Kdy by se měl úklid provést?

Nutnost udržovat fotovoltaický systém v čistotě vychází ze dvou zásadních faktorů (kromě bezpečnosti): efektivního solárního výnosu a zachování investice.

V případě zjevné ztráty výkonu fotovoltaického systému v důsledku znečištění je mytí více než vítané. Ekonomickou stránkou věci se zabývá bod 6a níže.

Pokud se zjistí, že kontaminace má vliv na dlouhodobé zachování systému, bezpečnost a provoz modulů a konstrukce, je třeba systém co nejdříve umýt.

a. Kdy má čištění solárních panelů smysl?

Kdy se vyplatí čistit fotovoltaický systém, je nakonec ekonomickou otázkou. Náklady na čištění musí být pokryty dodatečnou účinností, která čištěním vznikne.

Pro výpočet ekonomické rentability mytí je třeba vzít v úvahu dva faktory: počet kilowatthodin, které musí fotovoltaická elektrárna vygenerovat jako dodatečný výnos, aby se vrátily náklady na mytí, a procento dodatečného výnosu na celkové výrobě elektrárny.

Výsledkem je nakonec procentuální hodnota, která udává, o kolik se musí zvýšit účinnost systému za rok (!) díky čištění, aby se náklady v tomto období odepsaly.

7. Požadavky na čištění solárních panelů

Obvykle jsou požadavky na mytí fotovoltaického systému následující: přístupnost povrchu modulů, připojení k tekoucí vodě a připojení k elektrické síti. Poslední jmenované může v případě potřeby zajistit za příplatek společnost, která službu poskytuje. Na druhou stranu veškeré další potřebné vybavení a nářadí obvykle poskytuje dodavatel služby.

V závislosti na typu mytí existují zvláštní požadavky na přístupnost systému, které je třeba zkoumat případ od případu.

Bezpečnostní opatření pro střešní instalace

V případě čištění střech jsou pracovníci servisních firem povinni dodržovat všechna zvláštní opatření, která jsou nutná k zajištění jejich bezpečnosti a dodržování bezpečnostních předpisů. Z tohoto důvodu je velmi důležité předem informovat poskytovatele služeb o stavu střechy a systému v rámci přípravy na mytí. Dostatečné upozornění umožní pracovníkům optimálně se připravit na práci a provést čištění s dodržením povinných bezpečnostních opatření a použít potřebné zvedací nebo lešenářské vybavení.

8. Jak najít správného partnera

Existuje mnoho servisních společností pro vaše čištění fotovoltaiky. Proto je třeba zvážit nabídku, prezentaci a profesionalitu potenciálního partnera.

Aby se majitelům fotovoltaických systémů usnadnilo posuzování poskytovatelů služeb, vydává se několik certifikátů, například TÜV Rheinland nebo OQS. Příslušná certifikační kritéria se týkají: kvality školení; znalosti struktury a fungování solární technologie a speciálních technik čištění pro příslušné typy modulů; používání profesionálního vybavení a strukturovaného postupu při provádění mytí; dostupnosti dokumentace o rozpoznatelných poškozeních a potenciálních zdrojích nebezpečí pro fotovoltaický systém.