iSolar to system firmy Kärcher przeznaczony do czyszczenia paneli słonecznych. Został przetestowany przez DLG (German Agricultural Society) i uzyskał w badaniach fokusowych doskonałe rezultaty. Przeciwbieżnie obracające się szczotki są napędzane przez wodę z urządzenia wysokociśnieniowego (HD, HDS) podawaną pod niskim ciśnieniem. Siła tarcia szczotek skutecznie usuwa nawet silnie przylegające zabrudzenia, a wykonane z nylonu włókna zapobiegają zarysowaniu delikatnej powierzchni paneli. Łożyska kulkowe zastosowane w szczotkach iSolar gwarantują im wysoką trwałość i niezawodność na lata [Fot. Kärcher]

Eksploatacja i konserwacja systemów fotowoltaicznych

Instalacje fotowoltaiczne stanowią nowość na polskim rynku, przez co należy zwrócić szczególną uwagę nie tylko na ich prawidłowy montaż, ale również aspekty związane z eksploatacją i konserwacją, tak aby system pracował wydajnie i produkował założoną ilość energii elektrycznej. Dlatego niezbędne są okresowe przeglądy i serwisy. Do podstawowych prac związanych z serwisowaniem zalicza się pomiary elektryczne oraz czyszczenie modułów fotowoltaicznych.

* dr inż. Marcin Michalski: www.facebook.com/energetyka.michalski

Okresowe pomiary elektryczne

Pomiary elektryczne powinny być wykonane przed pierwszym uruchomieniem instalacji, a następnie ponawiane co 5 lat. Tutaj należy pamiętać, aby osoba, która je wykonuje miała odpowiednie przyrządy i uprawnienia. Urządzenie pomiarowe musi mieć certyfikat i świadectwo kalibrowania, a osoba wykonująca pomiary uprawnienia elektryczne G1 z zakresu punktu 10 „Aparatura kontrolno-pomiarowa oraz urządzenia i instalacje automatycznej regulacji: sterowania i zabezpieczeń urządzeń i instalacji”, odnoszące się do punktu 2 „Urządzenia, instalacje i sieci elektroenergetyczne o napięciu nie wyższym niż 1 kV”. Do wymaganych pomiarów należy:
– pomiar rezystancji izolacji przewodów (nie może być mniejszy niż 1 MΩ),
– pomiar ciągłości przewodów – szczególnie przewodów uziemiających PE,
– pomiar rezystancji uziemienia systemu fotowoltaicznego (mniejszy niż 10 Ω),
– kontrola polaryzacji przewodów DC,
– kontrola zabezpieczeń elektrycznych nadprądowych i przeciwprzepięciowych,
– sprawdzenie parametrów prądowo-napięciowych i porównanie ich z kartami produktów w odniesieniu do rzeczywistych warunków pogodowych.

W przypadku stwierdzenia nieprawidłowości zalecane jest zweryfikowanie instalacji za pomocą kamery termowizyjnej. W ten sposób można wykryć zwarcia w instalacji na skutek zamiany energii elektrycznej w ciepło. Są to bardzo istotne zagadnienia, ponieważ skutkują zmniejszeniem wydajności instalacji fotowoltaicznej i mogą doprowadzić do trwałego uszkodzenia urządzeń. Szczególnie niebezpieczne są przegrzania na modułach fotowoltaicznych – tak zwane „hot-spoty”, które mogą wystąpić jeszcze przed uruchomieniem instalacji np. podczas magazynowania, transportu lub montażu systemu w sposób nieprawidłowy. Takie uszkodzenia niestety często nie są widoczne gołym okiem.

Zanieczyszczenie modułów a spadek wydajności

Natomiast czyszczenie modułów fotowoltaicznych nie wymaga już zaawansowanego sprzętu oraz uprawnień i może je wykonać domownik. Jednak i tutaj trzeba zwrócić uwagę na kilka aspektów. Przede wszystkim są to najczęściej prace na dachu, czyli prace na wysokości. Należy też pamiętać, że jest to instalacja elektryczna pod napięciem i to bardzo niebezpiecznym! Dlatego podczas ich wykonywania należy zachować szczególną ostrożność i przepisy BHP. Dobrym rozwiązaniem są długie wysięgniki do myjek pozwalające na pracę z ziemi. Innym sposobem może być wystawienie myjki przez okno dachowe. Tutaj pojawia się też pytanie: jak często musimy myć moduły fotowoltaiczne? Niestety nie ma na nie jednoznacznej odpowiedzi. Ponieważ jest to zagadnienie indywidualne i zależy od zabrudzenia. Np. domy znajdujące się przy polnych drogach na pewno będą wymagały częstszego mycia niż domy w zabudowie miejskiej. Dlatego warto zwrócić uwagę na najczęstsze przyczyny zabrudzeń modułów fotowoltaicznych, możemy do nich zaliczyć:
– kurz,
– pyłki z kwitnących roślin,
– odchody ptasie,
– spadające liście.

Te formy zabrudzenia mogą spowodować spadek wydajności od 2-3% w przypadku niewielkiego występowania do nawet 30%, jeśli nie będą czyszczone regularnie i brud utworzy warstwę nieprzepuszczalną dla światła. Tutaj szczególnie niebezpieczne są odchody ptasie. Ponieważ z resztą zabrudzeń dość dobrze poradzi sobie wiatr i deszcz. Tak w przypadku zabrudzeń od odchodów ptasich niestety nie będzie tak łatwo. Mają one też ogromny wpływ na możliwość uszkodzenia całego modułu, ponieważ stanowią zabrudzenie punktowe i w danym miejscu nie przepuszczają promieni słonecznych.

Często takie zabrudzenie powoduje powstania tak zwanego „hot-spotu”, czyli miejsca, w którym wzrasta rezystancja na ogniwie fotowoltaicznym i dochodzi do zamiany prądu elektrycznego na ciepło. Jeśli taki moduł będzie długo nieczyszczony może dojść do jego trwałego i nieodwracalnego uszkodzenia.
Kolejną formą pogarszającą wydajność systemu fotowoltaicznego jest śnieg. Co prawda nie uszkadza on modułów, ale poprzez jego usunięcie możemy zwiększyć wydajność instalacji zimą. Tym bardziej, że fotowoltaika ze względu na niską temperaturę w okresie zimowym podwyższa swoje napięcie i często nawet niewielkie ilości promieni słonecznych są w stanie wyprodukować darmowe kilowaty energii.

Według badań już 2-centymetrowa warstwa śniegu ogranicza natężenie promieniowania do około 20%, a 10-centymetrowa nawet do 95%. Dlatego usuwanie śniegu jest tak istotne.

Jak czyścić moduły fotowoltaiczne?

Kolejne pytanie, na jakie musimy odpowiedzieć, to: jak właściwie czyścić moduły fotowoltaiczne? Pamiętajmy, że stanowią one ok. 50% ceny całej instalacji i nie można ich uszkodzić podczas prac konserwacyjnych. Dlatego warto przestrzegać poniższych wytycznych:
– do czyszczenia wykorzystuje się zmyjki lub szczotki, ale wykonane z miękkich materiałów, tak aby nie porysować szklanej powierzchni lub nie zedrzeć anodowanej warstwy na aluminiowych ramach modułów;
– sprzęt czyszczący powinien być wykonany z materiałów nieprzewodzących prądu np. z plastiku, tak aby w razie uszkodzenia instalacji, nie doszło do porażenia energią elektryczną;
– do mycia najlepiej wykorzystać czystą wodę, może to być deszczówka albo woda demineralizowana;
– nie należy stosować wody kranowej niefiltrowanej (zawierającą kamienie wapienne), która może pozostawić smugi na szybie;
– zabrania się stosować silne detergenty czy proszki, które mogą uszkodzić warstwę antyrefleksyjną (ARC), którą pokryta jest szyba solarna lub rozszczelnić ramę modułu od ogniw fotowoltaicznych;
– można zastosować specjalne płyny dedykowane do mycia modułów fotowoltaicznych i kolektorów słonecznych;
– nie należy stosować urządzeń o dużym ciśnieniu, ponieważ może dojść do powstania niewidocznych gołym okiem mikropęknięć na ogniwach – pamiętajmy, że krzem jest bardzo kruchym pierwiastkiem i już kilka stopni ugięcia powoduje jego pęknięcie;
– są też sprzedawane specjalne szczotki do podłączenia do węża ogrodowego wraz z aparaturą zmiękczającą wodę i podające odpowiednie ciśnienie;
– moduły najlepiej myć wczesnym rankiem zanim jeszcze się nagrzeją. Latem mogą osiągać temperaturę nawet do 70oC, a wówczas podczas polewania ich zimną wodą, dochodzi do naprężeń termicznych, co może spowodować ich uszkodzenie;
– najlepszą porą na mycie modułów jest wiosna, tak aby przygotować instalację na sezon letni.

Jak widać z omówionego materiału pomimo bezobsługowego działania instalacji fotowoltaicznej należy dbać o jej czystość. W ten sposób zmaksymalizujemy produkcję energii elektrycznej oraz zadbamy o długotrwałość całego systemu. Myślę, że na pewno warto doglądać swojej instalacji fotowoltaicznej, bo dzięki serwisom przez długie lata będziemy mogli cieszyć się darmową energią!

Bezpłatna prenumerata