W jaki sposób i czym czyścić panele fotowoltaiczne?
Moduły PV należy myć miękką gąbką lub szczotką z miękkim włosiem, fot. Pixabay
Jeszcze kilka lat temu dominował pogląd, że paneli fotowoltaicznych czyścić nie należy, ponieważ łatwo je wtedy uszkodzić, a poza tym mają one powierzchnię samoczyszczącą, która zapewnia czystość modułów. Obecnie większość ekspertów uważa, że mycie paneli jest wskazane, a według niektórych nawet konieczne – aby uzyski energii były jak największe – jednak trzeba to robić w odpowiedni sposób.
W artykule:
|
Czyszczenie paneli fotowoltaicznych to tylko jeden z elementów utrzymania ich wysokiej wydajności – kluczową rolę odgrywa kompleksowy serwis całej instalacji. Jak podkreślają eksperci Polenergii Fotowoltaika, regularne przeglądy techniczne pozwalają wykryć spadki mocy, nieprawidłowości w pracy inwertera czy problemy z połączeniami, które nie zawsze są widoczne na pierwszy rzut oka.
Profesjonalny serwis obejmuje m.in. kontrolę parametrów pracy instalacji, sprawdzenie zabezpieczeń, testy systemu oraz – w przypadku bardziej zaawansowanych instalacji – diagnostykę magazynów energii i aktualizację oprogramowania. Dzięki temu instalacja działa w optymalnych warunkach przez cały rok, a ewentualne nieprawidłowości są eliminowane na wczesnym etapie.
Polenergia Fotowoltaika rekomenduje wykonywanie przeglądów przynajmniej raz w roku oraz stały monitoring pracy systemu, co pozwala utrzymać wysoką sprawność instalacji i wydłużyć jej żywotność. W praktyce oznacza to, że odpowiednio prowadzony serwis jest równie istotny jak samo czyszczenie paneli – i stanowi fundament bezpiecznej oraz efektywnej eksploatacji instalacji fotowoltaicznej.
Przez lata eksperci zapewniali, że nie ma potrzeby mycia czy czyszczenia modułów fotowoltaicznych, jeżeli pracują w normalnych warunkach atmosferycznych, bo można w ten sposób spowodować mechaniczne usterki, które zmniejszą efektywność instalacji. I taki pogląd nadal ma wielu zwolenników wśród profesjonalistów i instalatorów. Jednak coraz częściej pojawiają się też opinie, że regularne mycie wcale nie szkodzi fotowoltaice, o ile jest wykonywane właściwie. W poniższym tekście odpowiadamy na najczęstsze i najważniejsze pytania związane z tym zagadnieniem.
Myć czy nie myć? – oto jest pytanie
Intencjonalne czyszczenie/mycie paneli fotowoltaicznych nie jest czymś, co jest absolutnie konieczne, aby instalacja PV działała i produkowała prąd. Jednak wiele zależy od lokalizacji instalacji oraz ilości opadów atmosferycznych – w przypadku lokalizacji charakteryzujących się niskim zanieczyszczeniem powietrza oraz okresowymi opadami deszczu zwykle nie stosuje się dodatkowego czyszczenia powierzchni modułów fotowoltaicznych, bo wiatr i deszcz radzą sobie stosunkowo dobrze ze standardowymi zanieczyszczeniami.
Ale z drugiej strony należy podkreślić, że tylko czyste moduły PV są w pełni sprawne. Zalegający na nich brud, który blokuje dopływ światła słonecznego, zmniejsza efektywność instalacji: obecność zanieczyszczeń na powierzchni modułów może ograniczać produkcję prądu w różnym stopniu – od kilku do nawet 20 proc., co generuje konkretne straty po stronie inwestora. Brud powinien więc być skutecznie usuwany.
Instalacje fotowoltaiczne narażone są na zanieczyszczenia różnego rodzaju – począwszy od pyłów zawieszonych, piasku, pyłków roślin po ptasie odchody. Ryzyko gromadzenia się zanieczyszczeń jest związane przede wszystkim z lokalizacją – obecność w pobliżu zakładów przemysłowych, terenów budowy czy choćby polnych dróg sprawia, że stopień zanieczyszczenia będzie większy niż w miejscach, gdzie takie czynniki nie występują. Istotne są również czynniki środowiskowe: silne wiatry, duża wilgotność powietrza i występowanie opadów zmniejsza ryzyko zabrudzenia. Na stopień zabrudzenia wpływa również kąt nachylenia paneli fotowoltaicznych: im mniejszy, tym większa jest podatność paneli na osadzanie się zanieczyszczeń.
Szczególną uwagę warto zwrócić na miejscowe zabrudzenia ptasimi odchodami – dobrze byłoby usuwać je szybko i sprawnie, ponieważ mają silne właściwości żrące i mogą trwale zniszczyć powłokę modułów PV.
Czy panele fotowoltaiczne można czyścić samodzielnie?
Jeżeli instalacja fotowoltaiczna jest położona w miejscu łatwo dostępnym – konstrukcje wsporcze są zainstalowane na poziomie gruntu – to jak najbardziej można myć przydomowe panele własnoręcznie, przestrzegając zasad, o których piszemy poniżej. Natomiast w przypadku fotowoltaiki umieszczonej na dachu obowiązują reguły pracy na wysokościach – nie powinien takiej pracy wykonywać ktoś, kto nie ma do tego uprawnień.
Firmy zajmujące się instalacją fotowoltaiki zwykle odradzają samodzielne czyszczenie paneli, ponieważ właściciele instalacji czasem nie przywiązują wagi – albo nie mają wiedzy – jakie sprzęty i środki myjące powinny być używane do czyszczenia modułów. Jeśli jednak właściciel dobrze się przygotuje do tego zadania i zaopatrzy się w odpowiednie środki, to może umyć swoje panele własnoręcznie. Musi pamiętać, że trzeba to robić z dużą ostrożnością i nieinwazyjnie, bez stosowania agresywnych detergentów i narzędzi.
Podczas mycia instalacji fotowoltaicznej zawsze należy też pamiętać, że ma się do czynienia z systemem, który na co dzień znajduje się pod napięciem. Instalacja PV w trakcie trwania czyszczenia powinna więc zostać odłączona od sieci elektroenergetycznej, a dodatkowo wszystkie narzędzia myjące powinny zostać zaizolowane, aby chronić przed przypadkowym porażeniem prądem. Najlepiej, aby sprzęt czyszczący – myjki, ściągaczki do wody, wysięgniki itp. – był wykonany z materiałów nieprzewodzących prądu, np. z plastiku, tak aby wykluczyć porażenie energią elektryczną.
Mycie najlepiej wykonywać wczesnym rankiem, zanim jeszcze moduły się nagrzeją. Latem mogą osiągać temperaturę nawet do 70°C, a wówczas podczas polewania ich zimną wodą dochodzi do naprężeń termicznych, co może spowodować uszkodzenia.
Jakie środki czyszczące i sprzęt są do tego właściwe?
Elektrownie przydomowe czyści się najczęściej jedynie ręcznie, przy użyciu wody i ewentualnie delikatnych detergentów oraz odpowiednich narzędzi. Ogniwa fotowoltaiczne należy myć wodą oraz miękką gąbką albo szczotką z miękkim włosiem, która nie powoduje zarysowań. W przypadku znacznego zanieczyszczenia instalacji można zastosować małą ilość płynu do mycia szyb wymieszanego z octem winnym – płyn należy nanieść na powierzchnię modułu za pomocą dozownika ze zraszaczem i pozostawić na kilka minut. W tym czasie płyn wsiąknie w brud i rozmiękczy największe zanieczyszczenia, a następnie za pomocą szczotki z miękkim włosiem należy starannie doczyścić powierzchnię modułów, dociskając szczotkę do czyszczonej powierzchni. Użycie szczotki nie powinno być zbyt intensywne, jednak bywa konieczne – szczególnie w przypadku trudnych do usunięcia punktowych zabrudzeń, takich jak ptasie odchody czy zalegające, gnijące liście. Na koniec myty panel trzeba opłukać wodą i oczyścić za pomocą ściągaczki.
Są też na rynku specjalne środki do mycia modułów fotowoltaicznych i kolektorów słonecznych, które nie tylko dobrze czyszczą panele, ale też są dla nich bezpieczne. Nie powinny zawierać takich substancji jak chlor, amoniak czy fosforany. Dobrze byłoby również, aby po zastosowaniu takiego preparatu tworzył on na panelach powłokę hydrofobową, która chroni przed osiadaniem zanieczyszczeń czy raczej ten proces spowalnia. Nie wolno stosować silnych detergentów, które mogą uszkodzić warstwę antyrefleksyjną (ARC), którą pokryte są panele solarne, lub rozszczelnić ramę modułu od ogniw fotowoltaicznych.
Do mycia paneli PV nie wolno stosować silnych detergentów, fot. www.czystosc.impel.pl
Czy panele PV można myć wodą?
Tak – są przecież obmywane wodą w naturalny sposób przez deszcze. Jednak w przypadku, gdy woda jest twarda, mocno zmineralizowana – a dotyczy to także często wody z wodociągu – takie mycie może skutkować osadzaniem się na powierzchni paneli osadu/kamienia, co nie wpływa pozytywnie na trwałość i efektywność instalacji fotowoltaicznej; taka woda jest więc odradzana. Do mycia paneli zalecana jest natomiast woda demineralizowana, która jest pozbawiona soli mineralnych. Destylowana woda demineralizowana to najbezpieczniejszy środek do czyszczenia modułów PV, ponieważ nie pozostawia smug na hartowanym szkle i nie grozi pozostawieniem na nim osadów.
Jak często myć panele fotowoltaiczne?
Aby osiągać maksymalne uzyski z instalacji fotowoltaicznej, warto ją czyścić w miarę regularnie, ale nie za często. W miejscach, które nie są narażone na ponadstandardowe zanieczyszczenia, zaleca się mycie modułów dwa razy w roku – wiosną i jesienią.
Z pomocą w ocenie, czy instalacja wymaga czyszczenia, przychodzą aplikacje udostępniane przez producentów falowników fotowoltaicznych – dzięki nim użytkownik fotowoltaiki może sprawdzać, czy w jego instalacji nie występuje spadek ilości wytworzonej energii w stosunku do wcześniejszych uzysków (w analogicznych warunkach), co może być sygnałem, że panele są zanieczyszczone.
Jakimi metodami czyszczą panele specjalistyczne firmy?
W przypadku skorzystania z usług profesjonalistów możemy się spodziewać, że zostanie zastosowany jeden z poniższych systemów mycia instalacji fotowoltaicznych:
- system jonowo-kationowy, który pozwala oczyścić panele w 99,9%; instalacja fotowoltaiczna jest czyszczona wodą filtrowaną za pomocą żywicy ze złożem mieszanym,
- system odwróconej osmozy, którego skuteczność waha się między 95 a 98% – w zależności od liczby etapów filtrowania; woda jest demineralizowana za pomocą tzw. filtra membranowego,
- dostępne są również systemy prętowe (modułowe lub teleskopowe, węglowe lub aluminiowe),
- systemy robotów – przeznaczone jedynie do dużych przestrzeni dachów płaskich.
Do ręcznego czyszczenia paneli PV można używać jedynie szczotek z miękkim włosiem, minimalizujących ryzyko spowodowania rys i uszkodzeń na powierzchni modułów. Wiele firm czyszczących panele fotowoltaiczne decyduje się na używanie wyłącznie bardzo lekkich i wytrzymałych kijów przepływowych, wykonanych z włókien karbonowych. Ich specjalna izolacja wytrzymuje napięcia nawet do 1500 V, niwelując ryzyko porażenia prądem.
Uwaga: nie wolno czyścić ogniw fotowoltaicznych za pomocą urządzeń generujących wysokie ciśnienie, ponieważ może dojść wówczas do powstania niewidocznych gołym okiem mikropęknięć na ogniwach, które w konsekwencji mogą spowodować nieodwracalne uszkodzenia.
Na czym polega konserwacja paneli fotowoltaicznych?
Konserwacja modułów elektrowni słonecznej to nie tylko mycie paneli czy ich punktowe czyszczenie. Każda instalacja fotowoltaiczna powinna być regularnie kontrolowana pod kątem bezpieczeństwa jej użytkowania przynajmniej raz na 5 lat. Przegląd taki powinien obejmować wizualne sprawdzenie modułów, okablowania i falownika – czy nie są uszkodzone ani poluzowane, sprawdzenie zabezpieczenia stało – i zmiennoprądowego, a także przeprowadzenie pomiarów kontrolnych i sprawdzenie tras AC i DC.
Okresowe pomiary elektryczne
Pomiary elektryczne powinny być wykonane przed pierwszym uruchomieniem instalacji, a następnie ponawiane przynajmniej co 5 lat. Urządzenie pomiarowe musi mieć certyfikat i świadectwo kalibrowania, a osoba, która wykonuje pomiary – odpowiednie uprawnienia elektryczne. Norma IEC 62446-1 dzieli badania fotowoltaiki na testy kategorii 1 i 2; do obligatoryjnej kategorii 1 należą:
- pomiar napięcia obwodu otwartego (panelu lub łańcucha paneli PV) do 1000 V DC,
- pomiar prądu zwarcia (panelu lub łańcucha paneli PV) do 20 A DC,
- pomiar prądu roboczego paneli PV za pomocą zewnętrznych cęgów,
- test polaryzacji,
- pomiar rezystancji izolacji paneli PV napięciem pomiarowym 250, 500 lub 1000 V, jednoczesny pomiar dwóch wartości (plus do ziemi oraz minus do ziemi),
- pomiar rezystancji połączeń ochronnych i wyrównawczych prądem ±200 mA.
Konserwacja instalacji PV bywa wymagana przez producentów paneli lub falowników, aby utrzymać gwarancję na poszczególne podzespoły systemu. I tak jak wstępnych wizualnych oględzin paneli lub niektórych zabezpieczeń (np. ogranicznika przepięć) może dokonać sam użytkownik instalacji, to warto też wykonywać regularne specjalistyczne przeglądy, aby mieć pewność, że nasza elektrownia słoneczna będzie pracować efektywnie, bezawaryjnie i bezpiecznie.
Literatura
- M. Michalski, Eksploatacja i konserwacja systemów fotowoltaicznych, InstalReporter nr 5/2019.
- K. Sornek, Analiza możliwości zwiększenia efektywności energetycznej mikroskalowych systemów energetyki odnawialnej pod kątem poprawy charakterystyki energetycznej budynków, Wydawnictwo Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków 2023.
- https://akademia-fotowoltaiki.pl
- https://jurga.com.pl
