Nánosy špíny jednoznačně omezují výkon fotovoltaických panelů a kolektorů. Otestovali jsme, jaký nepořádek se usazuje na krycím skle a našli jsme písek a prach. Ten se dá setřít nebo spláchnout pod tlakem vodou. Existují i automatické systémy, ty se ale pro domácnost nevyplatí.
Na solárních modulech se usazuje prach, saze a další nečistoty. Vítr ani déšť však k dokonalému vyčištění nepomohou. Je třeba sklo vyčistit mechanicky nebo tlakovou vodou. To je jednoduché u solárních panelů na střeše vlastního domu, jak se ale ošetřují velké plochy? V České republice se čištění zatím mnoho firem nevěnuje a v tomto směru se otevírá zajímavý prostor. Rozhodovat v budoucnu bude cena služby. Vyplatí se, když bude levnější, než cena energie ztracená znečištěním.
„Zkuste po skle kolektorů či fotovoltaických panelů přejet prstem nebo vatou.“
Reklama„O potřebě čištění není sporu. Nečistoty snižují výkonnost fotovoltaických systémů. Podle studie profesora Haeberlina z Univerzity aplikovaných věd v Bernu se při zanedbání údržby již po dvou letech energetická účinnost fotovoltaické elektrárny snižuje zhruba o 13,8 %, v některých případech ještě mnohem více,“ potvrzuje text článku Jak a kdy čistit solární panely v magazínu Úklid a čištění. Nejspíš to platí i pro solární termické systémy, kolektory na ohřev vody.
Zdeněk Kučera uvádí v článku Fotovoltaika má stále místo na slunci: Podle Energetického regulačního úřadu je v České republice instalováno asi 8,3 milionu kusů fotovoltaických panelů, které mají plochu více než 3 800 ha. Většina panelů je v elektrárnách „na zelené louce“ (asi 7,8 milionů kusů na ploše 3 600 ha). Zbytek, přibližně 0,5 milionů, je na střechách.
Plochy jsou obrovské a vypadá to tedy, že firmy zabývající se úklidem mohou získat zajímavou práci na dalších nejméně 20 let. Dokonce už vznikl nový web Solarjob.cz, který se snaží usnadnit kontakty mezi těmi, kdo čištění panelů potřebují, a těmi, kdo jej nabízejí.
TIPY jak čistit solární panely a kolektory |
| 1. Zkuste jemně setřít povrch bílou buničitou vatou, uvidíte, jestli je povrch špinavý nebo čistý. Pozor na mechanické poškození a poškrábání. 2. Skla může automaticky vyčistit robot. Vyplatí se na velkých plochách, kde je těžší přístup pro ruční čištění. Taková zařízení se zatím v Česku příliš nepoužívají. Předpokládá se, že to však změní. 3. Upravená skla se tak často čistit nemusí. Nejsou ale tak výhodná. Silně znečištěnou plochu nevyčistí, jsou drahá a snižují prostupnost záření a energetický zisk. |
Je zajímavé, že trvalo tak dlouho, než se o čištění solárních zařízení začalo vážně uvažovat. Dříve se problematikou snižování výkonu solárních kolektorů kvůli usazeným nečistotám zabývaly jen dvě studie. Tehdy se autorky věnovaly ztrátě tepla, které navíc mělo v době levné energie jen malou cenu. Dnes se ovšem jedná o ztrátu elektřiny, která má nepoměrně vyšší výkupní cenu.
Co se na fotovoltaických panelech usazuje a ovlivní to jejich výkon?
Pro příklad si zkuste po krycím skle kolektorů či fotovoltaických panelů přejet prstem nebo bílou buničitou vatou. Uvidíte sami, že většinou jsou krycí skla čistší než okna v běžné domácnosti. Je to zřejmě dáno tím, že odplavování usazených nečistot působením deště je na skloněných plochách efektivnější než na svislých oknech, navíc zapuštěných pod úroveň fasády.
Prach se usazuje spíš kolmo a více nečistot se usadí na ploše s menším sklonem od vodorovné roviny, jak ukazují zahraniční studie. Autoři potvrdili překvapivě velký rozdíl mezi znečištěním vodorovně položených panelů a těch skloněných. Po osmi měsících expozice se po pečlivém vyčištění zvýšil výkon vodorovně položených panelů o 36 %, u skloněných byl údajně efekt čištěný nevýrazný.
V našich zeměpisných šířkách se naštěstí ve většině případů používá sklon mezi 30 až 45°. Jsou ale i fotovoltaické systémy ve formě tenkých fólií, například EVALON Solar, které jsou nalepené na vodorovných plochých střechách. Zde by tedy mohlo pravidelné čištění být dosti přínosné. Názory na to, kolik nečistot se na solárních panelech usazuje, jsou různé. Zřejmě záleží na tom, kde je zařízení umístěno.
Prach se usazuje spíš na plochách s menším sklonem. Foto: Thinkstockphotos.com
Redakce Nazeleno.cz čištění otestovala
Udělal jsem vlastní test: setřel jsem jen nepatrné množství prachu na krycím skle kolektorů. Pod mikroskopem byly vidět větší částice světlé barvy, zřejmě písku. Při setření hadrem namočeným do benzinu se objevila jen nepatrná tmavá skvrna. To potvrdilo, že znatelná depozice sazí na skle není.
Pokud tedy chcete vyčistit solární panely od podobných anorganických a volně usazených nečistot, může stačit občasné ostříkání tlakovou vodou, zejména když je suché a prašné počasí. Na trhu se objevují i systémy, které to dělají automaticky. Například OCS Energy SolarWash používá trysky na horní straně panelu. Ty umožní spláchnout je shora dolů tlakovou vodou. Není to žádná kosmická technologie a pravděpodobně by šlo něco podobného vytvořit i s pomocí plastových trubek a trysek používaných pro zalévání skleníků. Otázkou ovšem je, jaký snesou maximální tlak. Některé firmy na to používají tlakové vodní čištění, kupříkladu WAP, může se ale poškodit těsnění mezi kolektorovou vanou (respektive rámečkem fotovoltaického panelu) a sklem.
Když bydlíte u silnice, déšť ani vítr nepomůže
Ne každá usazená nečistota se ovšem dá spláchnout vodou. Ve městech a v okolí frekventovaných silnic může být výrazné znečištění částicemi ze špatně seřízených dieslových motorů, tedy sazí vzniklých nedokonalým spalováním.
Uveďme si konkrétní příklad: v poradenském středisku v Solárním ekopavilonu v Praze na Barrandově byl v 90. letech instalován solární systém pro ohřev vody a přitápění s Fresnelovými čočkami. Za tři roky vnější sklo zešedlo vrstvičkou sazí, odolnou vůči dešti i slunečnímu záření. Nakonec bylo nutné vylézt na střechu a pomocí silných detergentů a vydatného drhnutí skla umýt.
Solární ekopavilon. Foto: Karel Murtinger
Pohyb s mopem na skleněné střeše nebo v poli fotovoltaických panelů je ale riskantní. Naštěstí již existuje automatický systém – robot na čištění fotovoltaických panelů. Tato technologie se dá využít na střechách, ale pro malé tenkovrstvé panely umístěné nízko nad terénem (s mezerami mezi panely) bude rychlejší a levnější ruční čištění.
Proti korozi chrání sklo speciální vrstva
Z dlouhodobého pohledu není usazování nečistot jediným problémem. Sklo vystavené kyselým dešťům totiž dříve nebo později koroduje. Při tom se vylučují alkálie z povrchu skla, které je drsnější, vznikají mikrotrhlinky, ve kterých se zachytí nečistoty. I když tento proces trvá dlouho, při plánované životnosti solárních panelů kolem 20 let, může být významný.
Řešením jsou speciální skla nebo skla opatřená vhodnou povrchovou úpravou. Dnes se běžně používají antireflexní vrstvičky na skle, které mohou být navrženy tak, aby snižovaly i náchylnost skla ke korozi. Například sklo Vindico PV+. Dalším efektem speciálních povlaků může být hydrofobizace povrchu – třeba povlak nanoShell. Což by údajně mělo pomoci zabránit ulpívání anorganických a hydrofilních nečistot na povrchu.
Nanesením speciální fotokatalyticky účinné vrstvy oxidu titaničitého lze docílit výrazné samočistící schopnosti skla i pro organické hydrofobní nečistoty. Což se využívá již nějaký čas u okenních skel a zasklení zimních zahrad.
Organické nečistoty jako jsou třeba saze se rozloží účinkem slunečního ultrafialového záření (fotokatalytický účinek TiO2), sklo je poté hydrofilní a smáčivé a déšť pak snadno odplaví uvolněné anorganické nečistoty. Nevýhodou je ale určité snížení prostupu slunečního záření, což je u skel pro solární aplikace nevýhodné.
