Jordánský výzkumný tým navrhl techniku čištění solárních modulů, která využívá statickou elektřinu k odstranění prachu z povrchů panelů. Systém je vybaven elektrostatickým ionizátorem, který snižuje přitažlivost mezi prachovými částicemi a jejich hromadění na modulech, čímž zlepšuje jejich energetický výnos.
Vědci z Jordánské univerzity navrhli použití elektrostatického čištění jako efektivního způsobu odstranění prachu ze solárních panelů.
Elektrostatické čištění zahrnuje rozprašování elektrostaticky nabité mlhy nízkofrekvenčním vysokým napětím na povrchy a předměty. Běžně se používá pro účely čištění a dezinfekce a může zahrnovat použití různých elektricky nabíjecích dezinfekčních prostředků a čisticích prostředků.
Vědci uvedli, že sklo v solárních modulech obsahuje stejný počet kladných a záporných nábojů, což znamená, že je elektricky vyvážené. Tření však může tuto rovnováhu narušit a způsobit tak elektrický náboj materiálu.
,,Elektrický náboj vytvoří přitažlivou sílu mezi prachovými částicemi a sklem v důsledku statického náboje. Ten způsobí hromadění prachu nad fotovoltaickými moduly,“ vysvětlili vědci.
Akademici navrhli použití elektrostatického ionizátoru, který využívá ionty k neutralizaci statické elektřiny, aby se snížila přitažlivost mezi prachovými částicemi. Použili ionizátor vyrobený britským specialistou Exair, který dokázal zaplavit povrch fotovoltaického modulu rovnoměrným prouděním vzduchu po celé jeho délce, nabitý ionty eliminátoru statické elektřiny. Ionizátor byl umístěn na hřídeli 0,2 m od hřídele připevněné ke šroubu poháněnému střídavým převodovým motorem nad panelem.
Odstranění prachu z povrchu solárních panelů pomocí statické elektřiny
,,Nabitý povrch přitahuje příslušný počet kladných a záporných iontů, aby se stal neutrálním,“ vysvětlili vědci s tím, že tento proces je schopen nabíjet molekuly plynů okolního vzduchu. Což zase vede ke sprše iontů. „Vysílací body z nerezové oceli uvnitř iontové tyče přijímají vysoké napětí 5 kVrms prostřednictvím pancéřovaného a elektromagneticky stíněného vysokonapěťového kabelu. Integrovaný zemnící vodič v napájecím kabelu vytváří výbojovou cestu z vysílače do kanálu tyče.“
Jordánská skupina testovala techniku čištění na sadě čtyř 250 W polykrystalických solárních modulů namontovaných s úhlem naklonění 25 stupňů v centru obnovitelné energie soukromé univerzity Applied Science v Ammánu. Výkon se porovnal s přírodním čištěním a čištěním na bázi antireflexní vrstvy.
Po dvou týdnech testování vědci zjistili, že u fotovoltaických modulů došlo při přirozeném čištění ke ztrátě energetického výnosu přibližně 5,93 %. Uvedli, že povlak byl také asi 3,8 krát ekonomicky schůdnější než elektrostatická neutralizace za podmínek uvedených ve studii.
Vylepšení čistící techniky
,,Nicméně mizení nátěrového materiálu po dvou týdnech vyvolává problém s přetíráním z ekonomického hlediska ve srovnání s elektrostatickou neutralizací, kde lze provozní náklady eliminovat vyvinutím pevného mechanismu bez pohyblivých částí,“ uvedli vědci.
Skupina tvrdí, že výkon elektrostatické čisticí techniky se může dále zlepšovat vylepšením jejího vnitřního mechanismu.
„Přestože se nano-potahování zdá ekonomicky moudřejší než elektrostatické čištění, elektrostatické čištění má slibnou budoucnost pro velké solární elektrárny v suchých oblastech díky menšímu ovlivnění drsnými vnějšími podmínkami. Ty vyžadují časté natírání, a potenciálu vyvinout praktický mechanismus pro elektrostatické čištění s nižšími kapitálovými a provozními náklady,“ uvedli.
Vědci zveřejnili svá zjištění v článku „Efekt elektrostatického čištění na výkon fotovoltaických modulů v Jordánsku“. Ten se nedávno publikoval v časopise Cleaner Engineering and Technology. V březnu vědci z Massachusettského technologického institutu vyvinuli prototyp čisticího systému solárních modulů v laboratorním měřítku. Ten využívá elektrostatické odpuzování k tomu, aby se prachové částice oddělily a prakticky seskočily z povrchu panelů.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
