Společnost JA Solar spolupracovala s čínskými vědci na testování nového elektrického topného systému pro solární panely, který slouží k využití elektřiny (tepla) z nekrytých panelů k odstraňování sněhu. Systém začíná používáním elektrické energie ze sítě, ale pak se spoléhá na tepelný efekt odporu k rovnoměrnému ohřevu celé oblasti PN přechodu zasněžených panelů.
Vědci v Číně vyvinuli nový systém odklízení sněhu pro mimosíťové a do sítě připojené fotovoltaické systémy. Ten jen velmi málo využívá elektrickou energii ze sítě.
„Systém odstraňování sněhu jako domino“ (DSRS) využívá elektřinu z nekrytých fotovoltaických modulů k odstraňování sněhu ze solárních polí, řetězec po řetězci.
,,S vysokou účinností odstraňování sněhu je téměř bez spotřeby elektrické energie,“ řekl výzkumník Wen Liu. „Je ověřeno, že princip odklízení sněhu nemá negativní dopad na výkon fotovoltaických modulů experimenty ve spolupráci s čínským výrobcem fotovoltaických modulů JA Solar.”
Vědci uvedli, že provázek, který zpočátku odstraňuje sníh, dodává energii pro následující zasněžené provázky v pořadí. Ty se porovnávají s padajícími kostkami domina. Systém využívá pouze síťovou elektřinu s prvními panely, protože FV elektřina je zodpovědná za následné odstraňování sněhu.
DSRS je připojen ke každému řetězci FV systému pomocí T konektorů MC4 a FV kabelů. Využívá tepelného účinku odporu k rovnoměrnému ohřevu celé oblasti PN přechodu FV modulů.
„Teplo se přenáší do sněhové vrstvy přes EVA fólii a tvrzené PV sklo. Což způsobuje tání sněhu,“ uvedl čínský tým s tím, že systém spoléhá na algoritmus sledování maximálního výkonu (MPPT). Ten spouští proces odstraňování s vysokým využitím slunečního záření.
„Proces tání sněhu probíhá na povrchu PV modulů. Což je považováno za jednorozměrný přenos tepla kolmý k povrchu PV modulů,“ uvedli vědci.
Využití elektřiny z nekrytých FV panelů k odstraňování sněhu
Výzkumníci testovali prototyp systému ve skutečné zimní sněhové pokrývce a zjistili, že může dosáhnout „dobrého“ odstranění sněhu v prostředí s minimálním úhlem sklonu 27 stupňů, minimální teplotou –14,8 °C a minimálním kolísavým slunečním zářením 248 W/m2 v režimu off-grid.
„DSRS si poradí s různými typy sněhu, jehož hustoty se pohybují od 121,05 kg/m3 do 480,10 kg/m3 s tloušťkami mezi 15,5 mm a 32,5 mm,“ vysvětlili.
Uvedli, že systém by mohl mít cenu v přepočtu mezi 0,55/W a 0,94 Kč/W instalovanými ve fotovoltaických systémech o velikosti od 10 kW do 30 kW. Doba návratnosti se odhaduje na 2,9 až 4,3 roku.
„Náklady na kusovníky (BOM) za tento dodatečný box jsou v přepočtu nižší než 11 tisíc Kč. A jeho instalaci lze provést pouze s několika dalšími elektrickými kabely a třemi portovými konektory. Takže náklady jsou opravdu nízké,“ řekl Liu. ,,Podle mých nejlepších znalostí zatím neexistuje žádné levné řešení pro odstraňování sněhu. A proto věřím, že tato technologie se může široce rozšířit.“
Výzkumná skupina představila systém v dokumentu „Nový dominový systém odstraňování sněhu pro střešní fotovoltaická pole: proveditelnost, výkon a ekonomické výhody“. Ten se nedávno publikoval v časopise Applied Energy. Skupina zahrnuje akademiky z University of Science and Technology of China, Xiong’an Institute of Innovation a JA Solar.
„Tento dokument představuje systematickou práci na proveditelnosti, výkonu a ekonomických výhodách systému odklízení sněhu podobného dominu. A potvrzuje, že jde o vynikající řešení pro odstraňování sněhu na fotovoltaických modulech a má velký potenciál podporovat nasazení fotovoltaických systémů tam, kde se nachází sněhová pokrývka několik zimních měsíců,“ uzavřela skupina.
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
