شستشوی پنل های خورشیدی (فتوولتائیک)

شستشوی پنل های خورشیدی فتوولتائیک

با افزایش استفاده از  سیستم های خورشیدی فتوولتائیک درجهان و  بکارگیری پنل های خورشیدی فتوولتائیک برای تولید برق در اکثر کشور های دنیا  ، بهره گیری از حداکثری راندمان سلول های خورشیدی نیز همواره در نیروگاه ها مطرح گردیده است یکی از مواردی که باعث کاهش راندمان عملکرد پنلهای خورشیدی  میگردد رسوب ذرات گرد و غبار معلق در هوا روی پنل های خورشیدی بوده که موجب می شود نور خورشیدی کاملا به سلول های خورشیدی نرسد و در نتیجه کاهش تولید برق گردد،  پنل فتوولتائیک (PV)   طبق استاندارهای تدوین شده موجود معمولا برای 25 تا 30 سال طراحی شده اند  ولی  همچنان برای جلوگیری از کاهش راندمان آنها نیاز است در بازه های مختلف با توجه به محل و محیط نصب ، نسبت به تمیزی کردن روی آنها اقدام گردد ، گرد و غبار و کثیفی انباشته شده روی صفحات خورشیدی می تواند بصورت نسبی منجر به اتلاف انرژی تولیدی سالانه  40 تا 50 درصد در خاورمیانه شود. بنابراین، باید به روش هایی ، نسبت به تمیز کردن پنل های خورشیدی اقدام نمود .

روش های تمیز کردن پنل های خورشیدی عمدتا به سه روش انجام می گیرد:

                 1- بصورت دستی

                 2- استفاده از ماشین های تمیز کننده پنل های خورشیدی

                 3- استفاده از روبات های تمیز کننده

     الف – شستشو به روش دستی :

 در این روش یک یا چند نفر با آب و صابون و فرچه های شستشو اقدام به تمیز کردن پنل های خورشیدی می نمایند ،شتشوی دستی می تواند در نیروگاه های کوچک مقرون بصرفه باشد ولی در نیروگاه های بزرگ علاوه بر وقت گیر بودن آن موجب آسیب دیدن پنل های خورشیدی خواهد شد ، استفاده از فرچه های تمیز کننده نیز ممکن است باعث ایجاد خراش های کوچک روی شیشه پنل های شده و به مرور زمان موجب کاهش راندمان پنل خواهد گردید و البته در صورت آسیب دیدن جدی منجر هزینه های اضافی برای برطرف کردن آن خواهد شد. (شکل 1)

     ب – استفاده از ماشین های شستشوی پنل های خورشیدی

در این روش با استفاده از ماشین های مجهز به تجهیزات نظافت پنل ها ، یک یا دو نفر با آب و صابون و اهرم های تمیز کننده اقدام به تمیز کردن پنل های نصب شده نمود ، در این روش علاوه بر افزایش سرعت نظافت با توجه به تسلط افراد به سطح پنلهای خورشیدی عملکرد تمیز کاری با دقت بیشتری انجام خواهد گرفت. (شکل 2)

     ج- استفاده از روبات های اتوماتیک و نیمه اتوماتیک

در سال های اخیر با توجه به کاربردهای استفاده از روبات ها هوشمند، هنگام برنامه ریزی برای طراحی و نصب پنل های خورشیدی ، هزینه های تمیز کاری و خرید روبات های تمیز کننده پنل های خورشیدی نیز در محاسبات نیروگاه دیده می شود و هنگاه خرید تجهیزات آنها را نیز  خریداری می نمایند  روبات های نظافتچی با توجه به کارکرد ،ابعاد و اندازه ، قیمت های متفاوتی را دارند برخی از ربات ها قابل برنامه ریز بوده بطوریکه در بازه های زمانی مشخص می توانند بطور خودکار  و دوره های منظم نسبت به تمیز کاری سطح پنل ها اقدام نمایند ،روبات ها به روش های مختلف عمل تمیز کاری را انجام می دهند برخی گردگیری سطوح را انجام داده و برخی نیز به مخازن آب و محلول های شستشو متصل بوده و اقدام به شستشو پنل های خورشیدی می نمایند و دسته دیگر علاوه بر شستشوی پنل ها ، بلافاصله بعد از شستن نسبت  خشک کردن سطوح شسته شده اقدام می نمایند.(شکل 3)

               نکات مهم در شستشوی پنل‌های خورشیدی که باید رعایت گردد

• بهترین زمان برای شستشوی سطح پنل های خورشدی اوایل بهار و صبح های زود است چرا که در زمستان به دلیل بارش برف و یخ زدگی سطوح پنل های ممکن است رسوباتی روی پنل ها تشکیل شده باشد شستشو در بهار باعث پاک شده رسوبات گردد .
• بدلیل اینکه شوک حرارتی به شیشه پنل‌ها وارد نشود (و در طول زمان نظافت آسیب نبیند)، پنل‌ها را صبح‌ها ی زود قبل از اینکه به دمای کاری (که معمولا حداقل ۲۰ درجه بیشتر از دمای محیط است) برسد و آن هم با آبی که دمای محیط را دارد تمیز کنید.
• قبل از شستشو دقت شود که پنل آسیب دیده‌ای وجود نداشته باشد، چرا که نشتی جریان زیاد ، خطر را به همراه خواهد داشت.
• توصیه می گردد از آب تصفیه شده (آب DI  استفاده کنید که خلوص بالایی داشته باشد چرا که بعد از خشک شدن پنل‌ها بر روی شیشه لکه به جا نگذارد. )
• دقت شود در مخزن آب سنگریزه و یا هر جسم دیگری وجود نداشته باشد چرا که در حین شستشو باعث شود شیشه پنل ها خراش بر دارند.
• هرگز برای دسترسی به پنل‌ها برای تمیزکاری بر روی آن‌ها راه نروید چرا که ممکن است آسیب‌های قابل رویت و یا غیرقابل رویت بر پنل‌ها ایجاد شود.
• در زمان شستشو بر روی پنل فشار وارد نشود، اگر نیاز به تمیزکاری بیشتر بود (رسوبات احتمالی و فضولات پرندگان )، از اسفنج نرم، دستمال میکروفایبر و موارد مشابه استفاده شود.
• بهترین راه برای خشک کردن پنل اجازه داد شود پنل ها در معرض هوا خشک شوند
• از آب با فشار خیلی زیاد مثل دستگاههای کارواش استفاده نکنید
• برای پنل هایی که در دسترس نیستند از فرچه های بسیار نرم یا ابزار سبک استفاده کنید تا بخاطر بلند بودن دسته این ابزار ها به پنل ضربه وارد نشود
• به هیچ وجه از مواد شستشوی غیراستاندارد مثل وایتکس و اسید و لکه برهای خانگی و… استفاده نشود
• برای شست و شوی پنل نیاز به محلول های ویژه ای است که باید تهیه گردد مانند سرکه ها بسیار رقیق
• از سیم ظرفشویی یا پارچه های زبر استفاده نشود
• بهتر است ابتدا کمی آب روی سطح پنل پاشیده شود تا فضولات پرندگان یا خاک های چسبیده به پنل کمی نرم شده و سپس با پارچه نرم و آب تمیز گردد
• در مناطقی که هوا دارای ذرات چرب است یا دارای گردغبار های محلی بیش از استاندار هستند یا نقاطی که پنل ها در مجاورت کارخانجات تولید کننده هستند باید از مواد تمیز کننده مخصوص استفاده شود  یا پنل ها در بازه کوتاه تری تمیز گردند
• مراقب باشید داخل جعبه اتصال پنل ها و آرایه و اتصالات پنل ها آب نفوذ نکند
• موقع شستن ممکن است لبه های پایینی پنل به خوبی از گل و خاک پاک نشود و نیاز به دقت بیشتر برای تمیز شدن کامل باشد
• اگر به همکاران تمیز کار خود  حتما توصیه های ایمنی و ضروری را یاد آوری نمائید
• در نقاطی که باران زیاد می بارد بهتر است برای جلوگری از افزایش رسوبات ناشی از باران فاصله زمانی تمیز کاری را در بازه های کوتا تر انجام گیرد یا از محلوهای نانو روی سطح پنل استفاده گردد زیر باران با خود ذرات معلق در هو را روی سطح پنل ها می نشاند که موجب رسوب آنها می گردد
• اگر برف روی پنل ها نشسته بود قبل از آنکه سفت شود حتما با پارچه یا ابزاری که به شیشه پنل آسیب نزد انها را از روی پنل پاک کنید
• شیشه پنل ها ممکن است ترک های مویی و ریزی داشته باشند که با چشم قابل مشاهده نباشد و با کمی فشار به پنل این ترک ها بزرگ شده و پنل کامل معیوب گردد لذا سعی کنید به پنل فشار وارد نشود

روش و تجهیزات که در بالا ذکر شده روش های متدولیست که در سطح دنیا و در نیروگاه های خورشیدی نصب شده مورد استفاده قرار می گیرد

شکل 1- شستشوی پنل های خورشیدی فتوولتائیک بروش دستی 

شکل 2 – استفاده از ماشین های تمیز کننده پنل های خورشیدی

شکل 1- استفاده از ربات های نظافتچی برای شستشوی پنل های خورشیدی

همانطورکه در بالا نیز اشاره شد عمکلرد بهینه نیروگاه های خورشیدی فتوولتائیک اعم از نیروگاههای متصل به شبکه و جدا از شبکه هرچند که بی نیاز از نگهداری  (Maintenance Free) هستند ولی وابسته به راندمان بالای تجهیزات اصلی به کار رفته و رعایت نکات و الزامات ضروری هنگام نصب نیروگاه می باشد از اینرو در نیروگاه علاوه بر استفاده از  پنل های خورشیدی ، اینورتر ها و کابل ها ارتباطی با کیفیت و انتخاب محل نصب با تابش مناسب در طول سال ، زاویه نصب و محیط بدون وجود گرد غبار برای جذب هر چه بیشتر نور خورشیدی توسط سلول های پنل ها اهمیت حیاتی دارد.