ОБЗОР СПОСОБОВ ОЧИСТКИ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Деградация кристалла кремния, изменение угла падения солнечных лучей к поверхности панели, загрязнение – каждый из этих факторов существенно влияет на количество вырабатываемой электроэнергии за единицу времени. Решение проблемы деградации кристалла играет роль только в долгосрочной перспективе, и все потери, которые возникают из-за данной проблемы, спокойно могут перекрываться деньгами, которые солнечная панель позволяет сэкономить. Проблема изменения угла падения решается путем разработки алгоритмов и внедрения систем слежением за солнцем. Но одной из самых актуальных проблем для СЭС больших площадей  или для дачных домов, на крышу которых обычно устанавливаются солнечные панели, является проблема загрязнения панелей пылью в теплое время года и покрытие их снегом в холодное. В данной статье мы рассмотрим некоторые разработки ученых, которые помогают бороться с данной проблемой.

Первый способ – индукционной зарядки – может эффективно применяться только в местах, где количество снежных дней в году минимально, либо такие дни вообще отсутствуют [2]. Для очистки солнечной панели от пыли используют электромагнитное поле, чтобы “зарядить” пыль. Электрическая схема данной установки проста (рисунок 1). На всю поверхность солнечной панели расстилают металлическую сеть с небольшим размером ячеек. Постоянный ток схема берет от панели, тем самым не затрачивая электричество извне. “Плюс” от источника питает левое и верхнее ребро сети, а “минус” – левое и нижнее.  Для предотвращения постоянного включения в схеме присутствует датчик контроля запыления, который создает обрыв в цепи в то время, когда на него падает свет. Данная разработка активно используется в тех местах, где физическое очищение солнечных панелей невозможно – в космосе [3].

Рисунок 1. Схема подключения: 1 – источник ЭДС; 2 – датчик запыления; 3 – металлическая сеть

Вторая разработка [1], которую мы рассмотрим в этой статье, работает благодаря силе ампера, которая возникает при протекании тока по параллельным проводникам.

При пропускании по двум проводам импульсов переменного тока возникают колебания, которые будут очищать поверхность от снега и грязи. Для улучшения эффекта колебания данных проводников и уменьшения затрат электроэнергии необходимо создать условия для возникновения явления резонанса. Для этого подбирается такое натяжение, чтобы собственная частота колебаний и частота тока, проходящая по проводам, совпадали (рис. 2).

Рис. 2. Общая вид солнечной панели с установленной системой очистки: 1 – инвертор; 2 – солнечная панель; 3 – провода; 4 – контролер; 5 – датчики натяжения

Для определения загрязненности в данной системе установлены датчики натяжения проводников, которые определяют нахождения на ней льда, снега и грязи.

В данной статье мы рассмотрели несколько способов очистки в промышленных и домашних условиях. Безусловно, это не все способы, позволяющие решить проблему с загрязнением, но мы представили наиболее эффективные и экономически выгодные разработки.

Список литературы:

1. Самоочищающиеся солнечные батареи, сделанные по марсианским технологиям [электронный ресурс]. – Режим доступа. –  URL: http://facepla.net/the-news/energy-news-mnu/605-self-dusting-solar-panels.html (дата обращения 03.11.2019)
2. Самоочищающиеся солнечные панели [электронный ресурс]. – Режим доступа. –  URL: https://facepla.net/index.php/the-news/energy-news-mnu/3504-dusting-off-solar-cells (дата обращения 29.10.2019)
3. Система очистки солнечных панелей [электронный ресурс]. – Режим доступа. – URL: https://cyberleninka.ru/article/v/sistema-ochistki-solnechnyh-paneley  (дата обращения 29.10.2019)