По а кров интегриран во зграда фотоволтаичен (BIPV). е инсталиран, една од најлесно занемарените задачи на O&M е чистењето.
Дизајните подлежат на преглед, конструкцијата се проверува и поврзувањето со мрежата се тестира. Но, чистењето често добива многу помалку внимание. До моментот кога сопственикот ќе забележи пад во производството на електрична енергија, загубите од нечистотија можеби веќе се акумулирани во текот на цела година.
Овој водич одговара на три клучни прашања: Колку се губи производството на енергија без чистење? Колку често треба да се чисти покривот BIPV? И како може да се исчисти без да се оштети системот?
Трошоците за занемарување на чистењето: Колку енергија се губи поради извалкањето?
Климата ја одредува скалата на загубите од нечистотија
Загубите од извалканост не се поправени. Тие зависат од локалните врнежи, концентрацијата на прашина во воздухот, аголот на навалување на модулот, брзината на ветерот и другите еколошки услови.
| Климатска зона | Годишна загуба на нечистотија | Клучни карактеристики |
| Чиста клима со чести врнежи | 1% -2% | Врнежите обезбедуваат значително природно чистење |
| Североисточен и среден запад на САД | 2%-4% | Сезонско нечистотија, со снег во зима |
| Југозападен Соединетите Американски Држави | 4% -10% | Сушни услови и ограничени врнежи |
| Земјоделски области во Централна Калифорнија | 6%-12% | Земјоделска прашина во комбинација со суви услови |
| Сува региони на Индија, вклучувајќи го и Раџастан | 8%-15% | Сувите сезони може да траат до девет месеци |
| Блискиот Исток | 12%-25% | Чести бури со прашина и многу ограничени врнежи |
| Полусуви области кои се граничат со Сахара | 15%-30% | Екстремни услови за нечистотија |
Истиот PV модул може да доживее драматично различни годишни загуби на нечистотија во Германија и Саудиска Арабија. Разликата може да биде повеќе од десет пати. Стратегиите за чистење не треба да се применуваат подеднакво на пазарите. Тие треба да се приспособат на локалната клима и условите на локацијата.
Како нечистотијата влијае на перформансите на PV
Извалканоста влијае на производството на електрична енергија преку три главни механизми.
Прво: Намален пренос на светлина. Честичките од прашина ја апсорбираат и рефлектираат влезната сончева светлина, намалувајќи ја количината на светлина што допира до соларните ќелии и намалувајќи ја излезната енергија.
Второ: Нелинеарна деградација на перформансите како што се акумулира нечистотија. Кога густината на извалканост ќе достигне одредено ниво, влијанието врз перформансите може да стане посериозно. При пријавена густина на нечистотија од 20 g/m², струјата на куса врска може да се намали за 15%–21%, додека ефикасноста може да се намали за 15%–35%, во зависност од условите за тестирање и карактеристиките на депонираниот материјал.
Трето: Локализирани жаришта предизвикани од нерамномерно валкање. Кога некои области на модулот акумулираат значително повеќе нечистотија од другите, може да дојде до делумно засенчување. Засенчените ќелии може да ја трошат енергијата наместо да ја генерираат, создавајќи локализирани жаришта кои го забрзуваат стареењето на материјалот и потенцијално го оштетуваат модулот.
Едноставна анализа на трошоци и придобивки
Размислете за комерцијален и индустриски BIPV систем на покривот од 1 MW, претпоставувајќи годишно производство на електрична енергија од 1.200 MWh и цена на електрична енергија од 0,15 $/kWh.
- Годишен приход од електрична енергија: приближно 180.000 долари
- Загуба на приходи при 10% годишна загуба на извалканост: приближно 18.000 долари
- Годишен трошок за чистење од 0,01 УСД/В: приближно 10.000 УСД
Во сушните региони, повратот на трошоците за чистење обично се движи од 1:1,5 до 1:2. Во дождливите региони, може да падне под 1:1, што го прави чистењето неекономично.
Колку често треба да се чисти покривот BIPV?
Поставете ја фреквенцијата на чистење според околината
| Услови на животната средина | Предложена фреквенција за чистење | Клучни размислувања |
| Умерена, дождлива клима со годишни врнежи над 800 mm | 1-2 пати годишно | Главно отстранете го изметот од птиците, соковите од дрвјата и другите постојани загадувачи |
| Општи индустриски области | 2-4 пати годишно | Размислете за стапката на таложење на индустриска прашина |
| Урбани области и локации во близина на главните патишта | 3-4 пати годишно | Честичките поврзани со сообраќајот може силно да се залепат на површините |
| Сушни и правливи региони | Еднаш месечно за време на сушната сезона | Размислете за дополнително чистење во рок од 48 часа по бура од прашина, кога е безбедно и практично |
| Екстремно сушни региони на Блискиот Исток и Северна Африка | На секои 1-2 недели за време на сушната сезона | Зачестените настани на прашина може да бараат поинтензивно следење |
Една често занемарена точка: Чистењето по бура од прашина треба да има приоритет во однос на редовниот распоред за чистење. Еден тежок настан на прашина може да наталожи онолку прашина колку што вообичаено би се акумулирало во текот на цел месец.
Користете го соодносот на перформанси (PR) како активирач за чистење
Ако ФВ системот има платформа за следење, активирањето на чистење врз основа на соодносот на перформанси (PR) може да биде поекономично отколку да се следи фиксен распоред.
Практичен пристап е да се воспостави основна PR крива и да се размисли за чистење кога измерениот PR паѓа за 2% во однос на основната линија. Овој праг може да помогне да се идентификуваат потенцијалните загуби на нечистотија додека се избегнува непотребното чистење.
Сепак, PR може да се намали и поради промените во ефикасноста на инвертерот, температурата на модулот, дефектите на опремата, деградацијата или други работни услови. Овие фактори треба да се истражат пред намалувањето да се припише на извалканост.
Методи за чистење на покривот BIPV: Споредба на трошоци
Вообичаени методи за чистење
| Метод на чистење | Потрошувачка на вода | Релативна цена | Типични апликации | Изведба на чистење |
| Рачно чистење со четка со меки влакна и вода | 1–2 L по модул | Високо; трудоинтензивни | Мали покриви и сложени геометрии на покривот | Одлично |
| Роботи за хемиско чистење | Никој | Средно; релативно висока почетна инвестиција | Големи, рамни покриви и PV постројки поставени на земја | Добро |
| Роботи кои прскаат вода | 0,5–1 L по модул | Средно | Големи комерцијални и индустриски покриви | Многу добро |
| Чистење со помош на дрон | Ниско | Високо | Подигнати или тешко пристапни покриви | Умерено |
| Суво четкање или отстранување на прашина врз основа на вибрации | Никој | Ниско | Региони со недостиг на вода | Умерено |
Годишниот трошок за чистење обично се движи од 0,005 до 0,02 долари по вати, во зависност од пристапноста на покривот, трошоците за работна сила и користениот метод за чистење.
Tтој Улогата на облогите против валкање
Облогите против валкање, вклучувајќи хидрофилни и хидрофобни нано-облоги, не се замена за чистење. Наместо тоа, тие помагаат да се намали акумулацијата на нечистотија и да се продолжат интервалите за чистење.
Теренските тестови објавија дека PV модулите со премази против валкање акумулираат 30%–40% помалку прашина помеѓу циклусите на чистење отколку необложените модули. Сепак, пријавениот век на употреба на облогата значително се разликува и се движи од 18-24 месеци до 3-5 години. Вистинската издржливост треба да се потврди според податоците од тестот на добавувачот.
Иако облогите против валкање бараат релативно висока претходна инвестиција, тие може да го намалат бројот на операции за чистење за приближно една третина на долг рок. Во сушните, правливи региони, инвестицијата често може да биде економски оправдана.
Четири вообичаени грешки при чистење на покривот BIPV
Користење на тврда вода
Ова може да биде една од најскапите грешки при чистење.
Кога подземните води имаат вкупна концентрација на растворени цврсти материи (TDS) над 500 ppm, водата испрскана на врело стакло може брзо да испари, оставајќи наслаги на калциум и магнезиум. По 3–4 циклуси на чистење, овие наслаги може да предизвикаат трајно намалување од 2%–4% во пропустливоста на стаклената светлина и може да биде тешко или невозможно да се отстранат.
Препорачана практика: Користете вода со обратна осмоза (RO) или дејонизирана вода, со TDS контролирана под 50 ppm.
Чистење за време на врвна пладневна топлина
Прскањето ладна вода врз PV-модулите на температури над 60°C може да создаде термички стрес во стаклото, потенцијално да предизвика микропукнатини или, во тешки случаи, кршење на стаклото.
Препорачана практика: Чистете рано наутро или доцна попладне, кога температурите на модулите се поблиску до температурата на околината.
Пречесто чистење
Во средини со ниска извалканост, месечното чистење може да чини повеќе отколку што вреди дополнителното производство на електрична енергија. Друга грижа е абењето на површината. Сувото четкање и стругање може да остави микроскопски гребнатини на стаклото. Со текот на времето, овие гребнатини може да ја намалат пропустливоста на светлината, потенцијално неутрализирајќи ги придобивките од чистењето.
Користење на средства за чистење
Некои средства за чистење може да го оштетат антирефлектирачкиот (AR) слој на стаклото. AR облогите може да го подобрат преносот на светлина за приближно 2%–3%, во зависност од производот. Ако облогата е оштетена, дел од оваа придобивка за изведба може трајно да се изгуби.
Препорачана практика: Користете чиста вода и четка со меки влакна. За тврдоглави загадувачи, како што се измет од птици или сок од дрвја, користете мека крпа натопена со вода за да ја исчистите погодената област.
Три дизајнерски одлуки кои можат да ги намалат трошоците за чистење
Навалување на покривот и одводни патеки
Површините на покривот со агол на наклон од 15° или повеќе можат да имаат корист од истекувањето со помош на гравитацијата, помагајќи да се отстрани дел од акумулираната прашина и да се подобри природното чистење под соодветни услови за врнежи.
Патеките за одводнување треба да бидат дизајнирани за да се спречи стоечка вода. Штом стагнантната вода ќе испари, може да остави дамки од вода и минерални наслаги кои се потешки за отстранување од лабавата прашина.
Чистење на пристапните правци
За големи покриви, патеките за чистење и безбедните пристапни патеки треба да се вклучат во дизајнот од самиот почеток. Без наменски пристапни правци, трошоците за чистење потенцијално може да се удвојат бидејќи опремата не може ефикасно да стигне до покривот и цревата може да не ги покриваат сите области.
Мора да се земе предвид и безбедноста, вклучувајќи ги заштитните огради, точките за прицврстување на спасувачките линии и соодветните системи за заштита од пад.
Врски за одржување
Резервирајте простор за приклучоци за водоснабдување, излези за одводнување и места за складирање опрема. Овие одредби се генерално ефтини за да се вклучат за време на изградбата. Нивното доградување по пуштањето во работа може да бара модификации на завршениот покрив, зголемувајќи ги и трошоците и оперативните нарушувања.
Најчесто поставувани прашања
П1: Дали покривите на BIPV имаат потреба од чистење? Како тие се разликуваат од конвенционалните PV системи?
Да. Бидејќи BIPV модулите се дел од самиот покрив, при чистењето мора да се земе предвид не само производството на енергија, туку и изгледот на покривот и хидроизолацијата. Една клучна разлика е во тоа што BIPV модулите често не се дизајнирани да поддржуваат пешачки сообраќај, а некои производи имаат специфични ограничувања за носење. Затоа, пристапните правци и процедурите за чистење мора да бидат дизајнирани специјално за системот.
П2: Дали врнежите можат да го заменат рачното чистење?
Делумно. Дождот може да ја измие распуштената прашина, но генерално е неефикасен против тврдоглавите загадувачи како што се изметот од птици, соковите од дрвјата и остатоците од индустриското масло. Дури и во дождливите региони, рачното чистење може да биде потребно 1-2 пати годишно.
П3: Дали чистењето може да ги оштети PV модулите?
Правилното чистење треба да го минимизира ризикот од оштетување. Главните ризици вклучуваат минерални наслаги предизвикани од тврда вода, термички стрес од чистење на топли модули со ладна вода и гребнатини предизвикани од абразивни материјали или четки со тврди влакна. Следењето на упатствата за чистење на производителот и избегнувањето на овие практики може да помогне во заштитата на модулите.
Користете ја оваа едноставна формула: Сооднос на трошоци за чистење = Годишен трошок за чистење ÷ (Годишна загуба на нечистотија × Годишен приход од електрична енергија)
Соодносот под 1 покажува дека проценетата повратна загуба на приход ги надминува трошоците за чистење, што сугерира дека чистењето може да биде економски исплатливо. Во сушните региони, односот може да биде околу 0,5, додека во дождливите региони може да се приближи или надмине 1.
П5: Дали вреди да се инвестираат премази против валкање?
Тие можат да бидат исплатливи во региони каде што годишните загуби на извалканост надминуваат 8%. Некои теренски тестови објавија дека облогите против валкање може да ја намалат акумулацијата на прашина за 30%-40%, потенцијално намалувајќи ја фреквенцијата на чистење. Меѓутоа, во области со ниски нивоа на нечистотија, повратот на инвестицијата може да биде ограничен.
Ви треба стратегија за чистење приспособена на локацијата на вашиот проект BIPV?
Е-пошта: info@xzbesta.com
