Системы очистки солнечных батарей

Как ухаживать за солнечными батареями в разное время года

Как ухаживать за солнечными батареями

Понятие ухода включает в себя ряд определенных действий. Все они достаточно просты и в большинстве случаев могут выполняться самостоятельно. Для каждого элемента системы предусмотрены свои правила, которые мы коротко перечислим.

1. Крепеж. Основой крепежных конструкций обычно является анодированный алюминий. Этот материал легок, прочен и не подвержен коррозии. Однако в местах соединений после сильных ветров могут ослабляться болты, а стойки получают небольшие механические повреждения или смещаются. В хорошую погоду осмотр можно не проводить. Более подробно о крепеже солнечных панелей мы уже рассказывали.
2. Инверторы. Размещенные не внутри здания, а снаружи эти устройства обязательно снабжаются сверхпрочным корпусом. Повредить его практически нереально, но пыль и песок часто забивают отверстия фильтров. При отсутствии периодической чистки плохая вентиляция приводит к перегреву электроники, что грозит выходом инвертора из строя. Это касается и инверторов, которые находятся в помещении – они тоже частенько забиваются пылью, что может повлиять на их работоспособность. Наш ТОП-12 инверторов для солнечных электростанций.
3. Солнечные панели. В абсолютном большинстве случаев особый уход модулям не требуется. Однако их прочность и герметичность, гарантирующая абсолютную защиту ячеек, не исключает периодическое загрязнение поверхности. Нужно ли мыть солнечные батареи, и как часто это делать, зависит от ситуаций, которые мы рассмотрим в следующем разделе.
4. Заземление и изоляция кабелей. Одно из самых чувствительных мест системы – заземление и проводка. Иногда изоляция случайно повреждается, что вызывает оголение контактов и/или металлических проводов. Без своевременного устранения повреждений система сильно потеряет в эффективности, а в дальнейшем может вызвать короткое замыкание фотовольтаики. Кроме того, повреждение проводки крайне опасно для жизни человека и может вызвать пожар. Так что экономить на ее установке и обращаться к «домашним» электрикам или компаниям без достаточного опыта работы точно не стоит.
5. Чистота. Загрязнение расположенных под углом панелей происходит довольно редко. Низкая адгезия идеально отполированного стекла не способствует удержанию снега, а дожди практически не оставляют разводов. Тем не менее, в промежутках между модулями с наличием рам могут застревать отдельные ветки и мусор, а стекло частично загрязняться сажей от дымоходов, разной пылью и пыльцой от деревьев. В таких случаях на вопрос нужно ли мыть солнечные батареи ответ будет положительным. Как это делать, мы подробно расскажем.
6. Изменения окружающей обстановки. Когда монтаж СЭС осуществляется в период примерно с ноября по апрель, близлежащие деревья стоят без листьев. Это может быть не учтено при строительстве, и весной листва начнет отбрасывать на панели тень. Производительность установки в таких случаях снижается кардинально, и потому лишнюю зелень придется оперативно удалять, обрезая ветки.

Уход за солнечными батареями летом

Устранять чрезмерные загрязнения рабочих поверхностей в теплое время года приходится редко. Исключение составляют только регионы, для которых характерны частые песчаные бури и сильные дожди с ветрами, несущими мелкий мусор. Поскольку активное загрязнение способно снижать КПД панелей до 5-30% (при последовательном соединении, все элементы панели будут работать, как наиболее загрязненная ячейка), бороться с ним все же придется.

Сделать это можно двумя путями:

• очистить и отмыть панели подручными средствами самостоятельно;
• пригласить специалистов компании, для проведения аудита и обслуживания (например, mywatt.ru);
• обратиться в сторонний клининговый сервис, если батареи были приобретены и смонтированы без участия фирмы-продавца.

Важно! Даже при наличии всех необходимых инструментов, чистящих средств и страховочного оборудования, выполнять самостоятельные работы на высоких скатных крышах настоятельно не рекомендуется!

Если Вы уверены в собственных силах и точно знаете, как ухаживать за солнечными батареями, достаточно выполнить следующие операции с соблюдением правил безопасности.

1. Очищать и мыть панели на кровлях только в сухую погоду, в обуви с не скользящими подошвами и со страховкой из троса, обвязанного вокруг надежно закрепленного пояса (если нет специального альпинистского снаряжения).
2. Использовать при работе только мягкие щетки и воду с добавлением моющих средств, не содержащих сильных химикатов (гели для посуды, хозяйственное мыло и т.д.). В кальцинированную «жесткую» воду с большим содержанием кальция желательно добавлять смягчитель.
3. Для удобства рекомендуется использовать длинные садовые шланги и телескопические палки.
4. Крупные предметы с острыми концами или краями – ветки, камешки – желательно снимать руками, чтобы не поцарапать стекло поверхности батареи.

Уход за солнечными батареями зимой

В основном такой уход заключается в борьбе с мокрым снегом и обледенением, и может осуществляться тремя разными путями.

• Пассивный метод. Заключается в придании модулям достаточно большого угла наклона, если это не ведет к сильному падению производительности в низких широтах. В таких случаях снег и лед на постоянно работающих и греющихся панелях удержаться не смогут, и будут сползать вниз под действием гравитации.
• Активный ручной метод. В нем возникает необходимость, если пассивной защиты недостаточно. Для этого применяют всевозможные мягкие скребки.
• Активный автоматический метод. Рекомендуется там, где затраты энергии на такую систему очистки экономически оправданы. В порядке возрастания расходов использует три технологии:
• Установка «воздуходувки». Оригинальная конструкция создает на выходе избыточное давление воздуха, в 10-12 раз превышающее силу ветра. Недостаток – при полном безветрии бесполезна.
• Закрепление нагревательного кабеля вдоль бороздок между ячейками панели. Для растапливания и сползания снежной массы обычно достаточно включения тока всего на 3-5 минут.
• Автоматическая система нагрева с самостоятельным запуском. Применение целесообразно только для СЭС большой мощности.

Используя наши советы по уходу за солнечными батареями Вы сэкономите себе время и нервы, а ваша электростанция будет работать долго и эффективно. А если во время выбора солнечных панелей (и другого оборудования для солнечных электростанций) у вас возникли вопросы или нужна помощь/консультация по уходу и обслуживанию СЭС – обращайтесь к нашим специалистам. Компания Мой Ватт на рынке с 2013 года и у нас достаточно опыта, чтобы помочь советом или делом.

Источник

Способ автоматизированной очистки солнечных панелей Российский патент 2019 года по МПК H02S40/12

Описание патента на изобретение RU2679771C1

Изобретение относится к области электроэнергетики, энергосбережения и может быть использовано для очистки солнечных панелей от снега и льда в зимнее время.

Известен способ очистки солнечных панелей [патент ЕР №2048455 А2 F24J 2/461, 15.04.2009], реализуемый благодаря продольному рельсу, который устанавливается на солнечную батарею, приводному устройству, которое обеспечивает движение рельса, чистящим щеткам расположенным перпендикулярно относительно рельса. Кроме того, на панели установлен электрический пульт управления и датчик дождя. При наличии дождя срабатывает датчик дождя и передает сигнал на пульт управления, который в свою очередь запускает привод, который задействует продольный рельс с щетками и очищает поверхность панели.

Недостатками данного способа является зависимость от погодных условий и невозможность использования в зимнее время. Также недостатком данного способа является наличие рельса, который передвигается вдоль солнечной панели и частично мешает преобразованию энергии.

Известен способ автоматизированной очистки солнечных панелей [заявка US №20100043851 F24J 2/461, 25.02.2010], реализуется с помощью линии подачи жидкости, оснащенной форсунками. Через форсунки распыляется чистящая жидкость под давлением и очищает поверхность панелей. Кроме того, система включает в себя, насос — нагнетатель давления и механизм управления процессом очистки.

Недостатками данного способа является невозможность использования в зимнее время, из-за низких температур и возможных оледенений линий подачи жидкости. Также недостатком данного устройства является наличие дополнительных насосов, которые нуждаются в мощных источниках энергии.

Известен способ очистки солнечных панелей [заявка WO №2010107491 F24J 2/461, 23.09.2010], основанный на нагревании образовавшегося снежного покрова на поверхности солнечной панели. Достигается это благодаря установке поверх фотоэлектрической панели, прозрачной панели с множеством встроенных нитей нагрева. Нити нагрева соединены с источником питания и при обнаружении снега или льда происходит нагрев прозрачной панели и таяние осадков.

Недостатками данного способа является наличие дополнительной конструкции, препятствующей полному преобразованию энергии.

Известен способ очистки солнечных панелей [заявка US №20140041713 H02S 40/12, 13.02.2014], реализуемый с помощью дополнительной установки стеклянного покрытия поверх солнечной панели, который содержит датчики температуры и осадков. При возникновении осадков на поверхности панели датчики передают информацию на контроллер, который запускает вибрацию стеклянной панели. Также есть возможность теплового нагрева поверхности стеклянной панели, которая также может растопить образовавшийся снежный покров и лед.

Недостатками данного способа очистки является наличие дополнительного стеклянного покрытия, которое не обеспечивает полное преобразование энергии. Также недостатком данного способа является ненадежность и недолговечность конструкции, так как панель со временем может разрушиться от вибраций и нагрева.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки зимней солнечной панели [заявка WO №2014022914 F24J 2/461, 13.02.2014], реализуемый с помощью источника питания, соединенного с солнечной панелью, датчиков контроля загрязнения, проводов, расположенных на поверхности солнечной панели, и четырех вибрационных блоков, два из которых расположены на верхней грани поверхности панели, и по одному на боковых гранях панели. При обнаружении снега или льда на провода поступает электрический ток, в результате чего провода нагреваются, за счет этого происходит таяние снега и льда, после чего активируются вибрационные блоки для очищения панели от загрязнения.

Недостатком ближайшего аналога является необходимость заводской сборки данной системы и невозможность установки ее в полевых условиях, сложность конструкции из-за использования множества различных элементов очистки: четырех вибрационных блоков, нагревательных проводов, и как следствие увеличение расхода мощности и снижение КПД всей системы в целом.

Задача изобретения — увеличение коэффициента полезного действия солнечной панели благодаря возможности своевременной автоматизированной очистки без значительного усложнения конструкции и удорожания всего устройства.

Техническим результатом является повышение эффективности работы солнечных панелей и увеличение их КПД, а также возможность постоянного использования энергии солнца вне зависимости от погодных условий.

Указанный результат достигается тем, что на параллельно расположенные провода над поверхностью солнечной панели в первоначальный момент времени подают электрический ток, согласно изобретению сначала в течение первых трех секунд подают электрический ток, в три раза превышающий ток резонанса, а затем уменьшают его до значения тока, создающего силу Ампера, способную привести провода к резонансу, с помощью которого обеспечивают стряхивание снега с поверхности солнечной панели.

Существо изобретения поясняется чертежом, на котором изображена конструкция солнечной панели, с расположенными на ней проводами. Пример конкретной реализации способа.

Для реализации способа предложено устройство, содержащее солнечную панель 1, с установленными на ней проводами 2, контроллер 3, осуществляющий контроль подачи импульсов тока, 4 датчики натяжения проводов, которые позволяют контролировать налипание снега на поверхности панели, 5 аккумуляторный блок, отвечающий за накопление выработанной энергии, инвертор 6, преобразующий постоянный ток в переменный.

Устройство работает следующим образом. Для очистки солнечной панели компании Hevel (микроаморфный модуль площадью 1,43 м 2 , номинальной мощностью 125 Вт) на нее монтируют параллельно расположенные провода 2, расстояние между проводами составляет 5 см. При возникновении снежного покрова на поверхности солнечной панели датчики натяжения проводов 4 фиксируют нагрузку на провода и активируют систему очистки. Подают импульс постоянного тока в 1000 А, в 3 раза превышающий ток резонанса, благодаря резкому увеличению тока происходит колебание проводов в течение трех секунд, а затем по мере уменьшения тока происходит соударение проводов друг о друга, тем самым возникает явление резонанса. Это способствует стряхиванию снега с поверхности солнечной панели и наиболее эффективному режиму работы солнечной панели в зимнее время.

Итак, заявляемое изобретение позволяет эффективно работать солнечным панелям в зимнее время, благодаря своевременной, быстродействующей и автоматизированной очистки солнечных панелей.

Заявляемый способ автоматизированной очистки солнечных панелей позволит повысить эффективность работы и увеличить КПД, при малых затратах на оборудование, обслуживание и высокий потенциал работы в любых погодных условиях.

Похожие патенты RU2679771C1

название	год	авторы	номер документа
Устройство и способ автоматизированной очистки солнечной панели	2017	Исмагилов Флюр Рашитович Хайруллин Ирек Ханифович Вавилов Вячеслав Евгеньевич Каримов Руслан Динарович	RU2645444C1
СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР ДЛЯ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ	2010	Владимиров Александр Иванович	RU2428637C1
Способ ориентации на Солнце панелей солнечной энергии, закрываемых от неблагоприятных воздействий внешней среды при пыльной буре, и устройство для его осуществления	2020	Панченко Алексей Владимирович Панченко Владимир Николаевич	RU2737477C1
ВСТРЯХИВАТЕЛЬ ПРОВОДОВ	2005	Ефимочкин Анатолий Павлович Ефимочкина Дарья Анатольевна	RU2318279C2
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ С ФУНКЦИЕЙ САМООЧИСТКИ СОЛНЕЧНЫХ МОДУЛЕЙ	2013	Федяев Сергей Леонидович Архипов Александр Олегович Корнилов Вячеслав Васильевич Козлов Сергей Александрович Маркевич Павел Александрович	RU2558398C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА ОТ СНЕГА И НАЛЕДИ	2013	Вихрова Нина Юрьевна Гапанович Андрей Валентинович Раков Виктор Викторович Розенберг Ефим Наумович Чернин Марк Абрамович Шевцов Борис Васильевич Яшин Андрей Ильич	RU2517204C1
СПОСОБ УБОРКИ СНЕЖНО-ЛЕДЯНОЙ МАССЫ СО СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА	2012	Оленев Евгений Александрович	RU2492284C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА ОТ СНЕГА И ЛЬДА ПУТЕМ ЭЛЕКТРООБОГРЕВА	2008	Иньков Юрий Моисеевич Симонов Михаил Давидович Шабалин Николай Григорьевич Феоктистов Валерий Павлович	RU2415988C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА	2013	Вихрова Нина Юрьевна Гапанович Валентин Александрович Раков Виктор Викторович Розенберг Ефим Наумович Чернин Марк Абрамович Шевцов Борис Васильевич Яшин Андрей Ильич	RU2517202C1
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ЛЬДА И НАЛЕДИ С РАЗЛИЧНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ	2008	Рыбкин Анатолий Петрович	RU2408760C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 679 771 C1

Реферат патента 2019 года Способ автоматизированной очистки солнечных панелей

Изобретение относится к области электроэнергетики, энергосбережения и может быть использовано для очистки солнечных панелей от снега и льда в зимнее время. Технический результат: повышение эффективности работы солнечных панелей и увеличение их кпд, а также возможность постоянного использования энергии солнца вне зависимости от погодных условий. Согласно способу автоматизированной очистки солнечных панелей на параллельно расположенные провода над поверхностью солнечной панели в первоначальный момент времени подают электрический ток. Сначала в течение первых трех секунд подают электрический ток, в три раза превышающий ток резонанса, а затем уменьшают его до значения электрического тока, создающего силу Ампера, способную привести провода к резонансу, с помощью которого обеспечивают стряхивание снега с поверхности солнечной панели. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 679 771 C1

Способ автоматизированной очистки солнечных панелей, по которому на параллельно расположенные провода над поверхностью солнечной панели в первоначальный момент времени подают электрический ток, отличающийся тем, что сначала в течение первых трех секунд подают электрический ток, в три раза превышающий ток резонанса, а затем уменьшают его до значения электрического тока, создающего силу Ампера, способную привести провода к резонансу, с помощью которого обеспечивают стряхивание снега с поверхности солнечной панели.

Источник