تنظيف الألواح الشمسية الكهروضوئية

Image Credits: aerialpower, wash-bots, PI Berlin, masterbuilder, serbot, evergreensolar, firstsolar

تحدثنا في مقالنا السابق عن البقع الساخنة أن تراكم الغبار والأتربة هو أحد أهم أسباب تشكل هذه البقع وأن تنظيف الألواح الشمسية يقي من هذه الظاهرة في كثير من الحالات.

كيف نقوم بالتنظيف؟ هل من آليات محددة متبعة في ذلك؟ وهل يؤثر مكان تواجد الألواح على طريقة التنظيف المتبعة؟

تابعو معنا لنجيب عن هذه الأسئلة وغيرها.

لماذا علينا الاهتمام بنظافة الألواح الشمسية؟

تبرز أهمية تنظيف الألواح في التقليل من ضياع الطاقة الكهربائية حيث أن تراكم الغبار والأتربة وغيرها من الأوساخ على الألواح يقلل من كفاءتها وبالتالي ينخفض انتاجها من الطاقة الكهربائية بالإضافة إلى زيادة إمكانية حدوث الأعطال كالبقع الساخنة، بالتالي الحفاظ على نظافة الألواح يساهم في إطالة عمرها واستمرار عملها بشكل جيد طيلة فترة تشغيلها.

يمكننا تلخيص طرق التنظيف بطريقتين :

  • التنظيف الجاف
  • التظيف الرطب

التنظيف الجاف للألواح الشمسية

ازداد مؤخراً انتشار الألواح الشمسية في المناطق الصحراوية الجافة ذات المناخ القاحل والجاف و ذلك لشدة الإشعاع الشمسي في تلك المناطق (راجع مقالنا عن الإشعاع الشمسي للتعرف على أهمية الإشعاع الشمسي في توليد الطاقة من الألواح)، ولكن تركيب الألواح في المناطق الصحراوية يجعلها أكثر عرضة للغبار والأتربة وخاصة بفعل العواصف الرملية التي يتكرر حدوثها في تلك المناطق.

غالبا ما نلجأ هنا إلى التنظيف الجاف حيث لايتم استخدام الماء في هذه الطريقة بالتنظيف وقد يكون ذلك لقلة توفر الماء في تلك المناطق أو لصعوبة الحصول عليه نتيجة لبعد المسافة عن مناطق تواجد الماء، أو من الممكن أن يكون البلد الذي توجد فيه الألواح يعاني من مشاكل على صعيد توافر المياه و بالتالي يضع قوانينا لاتسمح باستخدام مصادر المياه في أنشطة مماثلة كالغسيل للألواح والتنظيف.

من مساوئ التنظيف الجاف أنه قد يسبب الخدوش على اللوح الزجاجي الموجود فوق الخلايا الشمسية في حال عدم إتباع تعليمات المصنع مما قد يسبب ضررا دائما للوح. راجع دائما دليل التنظيف المقدم مع الألواح.

التنظيف الرطب للألواح الشمسية

تنتشر هذه الطريقة في المناطق التي يوجد فيها مصدر مائي قريب من مكان تركيب الألواح وفي الأنظمة المنزلية مع سهولة الوصول إلى الألواح لتنظيفها.

يمكن استخدام المياه أو سوائل تنظيف اخرى وذلك حسب نوع البقع التي يمكن أن تتواجد على الألواح مثلا عند تواجد الألواح في منطقة قريبة من المطارات فيمكن أن تتشكل بقع زيتية على الألواح ولايمكن إزالتها بالمياه وهنا يجب إزالتها باستخدام مذيبات عضوية (كالبروبول).

أنواع أنظمة التنظيف

مهما اختلفت طريقة التنظيف سواء كانت جافة او رطبة، فإنه يتم تنفيذها باتباع إحدى الأليات التالية:

1. أنظمة تنظيف مركبة على شاحنة

أنظمة التنظيف المركبة على شاحنة تتألف من شاحنة صغيرة يركب عليها فرشاة كبيرة وتتم قيادتها في الممرات بين صفوف الألواح الشمسية.

يكفي لهذا النظام وجود عامل واحد عالاقل ولكن يكون مدرباً بشكل جيد للتحكم بالشاحنة بشكل جيد وصحيح.

صورة تبين عامل يقوم بتنظيف الألواح الشمسية باستخدام ألة تنظيف مركبة على شاحنة

كل ألية تنظيف تتمتع بنظام تحكم خاص للتحكم بمقدار الضغط المطبق على الألواح وذلك لتفادي حدوث أي ضرر بالألواح.

لنتمكن من استخدام هذا النظام في التنظيف يجب أن تركب الألواح بصفوف تسمح بمرور الشاحنة بينها، وغالباً ماتكون هذه المسافة تتراوح ما بين (2.5 حتى 3 أمتار) وبالإضافة يجب أن تترك مساحة في نهاية صفوف الألواح لتتمكن الشاحنة من الالتفاف، ويجب أن تكون الألواح بزاوية ميلان تسمح بتطبيق هذه التقنية بيشكل فعال.

يجب أن يؤخذ بالاعتبار وزن الفرشاة والجهاز ككل وفق معايير مُصنع الألواح بحيث تكون الألواح قادرة على تحمل وزنها وذلك لحماية الألواح من الضرر.

يجب الحذر عند استخدام هذه التقنية لأنها تحمل أخطاراً عدة على الألواح سواء من وزن الفرشاة او الجهاز ككل أو شكل الطريق أمام الألواح فوجود الحفر مثلا قد يؤدي إلى عرقلة حركة الشاحنة مما يسبب تطبيق ضغط زائد على الألواح.

2. أنظمة تنظيف نصف ألية

صورة توضح جهاز تنظيف نصف ألي مركب على ألواح شمسية

يجب تركيب جهاز التنظيف في بداية كل  طاولة من الألواح وعلى الألواح مباشرة. تتم عملية التركيب بواسطة عاملين وبعدها يبدأ الجهاز بالتنظيف ألياً في اتجاه واحد، وعادة تزود هذه الأجهزة بحساسات لتستشعر نهاية الشبكة الألواح لتعود إلى بدايتها ألياً، وبعد الانتهاء من تنظيف الشبكة يقوم العاملان بنقل الجهاز إلى طاولة الألواح التالية وهكذا.

من ميزات هذه الأنظمة أنه يمكن فكها وتركيبها بسهولة وعند الحاجة لها وبالتالي يقل عدد الأجهزة التي نحتاج إليها بالمقارنة مع الأنظمة الألية بالكامل.

تعمل ببطاريات خاصة وبالتالي يمكن تخزينها عند عدم الحاجة لها في مكان أمن بما يحفظها من الأضرار ويضمن استمرار عملها لفترة أطول.

3. أنظمة تنظيف ألية بالكامل

جهاز تنظيف ألي للألواح الشمسية

يركب جهاز التنظيف الألي في بداية كل صف من الألواح ويتم تخصيص مكان في بداية كل صف ليقف فيه الجهاز دون أن يترك ظلاً على الألواح ويبقى فيه عندما لايعمل وينطلق منه عند العمل ويعود إليه بعد الانتهاء من كل عملية تنظيف.

ويكون الجهاز مبرمجاً ليتحرك على كل صف من الألواح على حدى ويقوم بتنظيفه وتكون هذه الأجهزة عادةً مزودة بحساسات لتتبع حالة الطقس حتى لاتعمل في وقت غير مناسب (أثناء العاصفة مثلاً).

تكون أيضاً مزودة ببطارية خاصة وفي بعض النماذج يمكن أن يتم شحنها من صف الألواح الذي تقوم بتنظيفه.

4. أنظمة التنظيف المحمولة

روبوت محمول يقوم بعملية التنظيف للألواح الشمسية

هي أجهزة تصل مساحتها إلى متر مربع واحد وتتحرك على سطح نظام الألواح الشمسية.

عندما تعمل بشكل ألي تكون مزودة بحساسات لمعرفة حدود وحواف النظام وتتحرك بمختلف الاتجاهات لتنظيف أجزاء أخرى من النظام، وهنالك نماذج أخرى يتم التحكم بها بواسطة جهاز تحكم عن بعد من قبل مُشغل.

تعد أجهزة التنظيف المحمولة من أبرز الأجهزة المستخدمة خاصة في الأنظمة المركبة على الأسطح والأنظمة الشمسية التي تتبع حركة الشمس.

5. التنظيف اليدوي للألواح الشمسية

إن التنظيف اليدوي للألواح الشمسية يبقى الخيار الأوفر في كثير من الحالات رغم خطورته في حال عدم إتباع تعليمات التنظيف.

عمال يقومون بعملية التنظيف للألواح الشمسية يدوياً

في حالات المحطات المنزلية و الصغيرة: إن التنظيف الألي غير مجدي اقتصاديا أو حتى عمليا و بالتالي التنظيف اليدوي يكون واجبا و عادة ما ينظف مالك هذا النظام الشمسي بنفسه.

في حالات المحطات الكبيرة: قد تكون اليد العاملة منخفضة السعر و بالتالي يفضل مشغلو المحطات الكهربائية الشمسية استخدام التنظيف اليدوي لانه أوفر اقتصادياً.

كما أنه في بعض المناطق الفقيرة يتم إلزام المشاريع بالتنظيف اليدوي لخلق فرص عمل للمجتمع المحلي حتى و لو لم يكن هذا الحل هو الأوفر اقتصاديا.

عند التحضير لتنظيف الألواح يجب الانتباه إلى أن التجهيزات تتناسب مع نوع الألواح الموجود لدينا. لنتعرف على أنواع الألواح المستخدمة في أنظمة الطاقة وماهي الاجراءات الصحيحة لتنظيفها:

الألواح المطلية بمانع انعكاس للإشعاع الشمسي وتنظيفها

بعض  الألواح الشمسية تكون مطلية بمادة تمنع انعكاس الإشعاع الشمسي ARC Anti Reflective Coating عن الخلايا الشمسية أي أنه حين ينعكس الإشعاع الشمسي عن الخلايا يصطدم بهذه المادة وينعكس عنها باتجاه الخلايا مما يسبب زيادة المردود من الألواح الشمسية، ولكن لكون هذا الطلاء يضاف على الوجه الخارجي لزجاج الألواح الشمسية وهو حساس ومعرض للإزالة عند التنظيف لذلك يجب التعامل بحذر عند التنظيف واختيار الأداوت المناسبة لهذا الغرض.

نذكر هنا طرق تنظيف هذا النوع من الألواح :

  • التنظيف الرطب
    • يمكن استخدام الماء العذب بشرط ألا تتجاوز كمية الأملاح فيه والشوائب (1500ملغ/لتر).
    • يجب أن يكون الماء خالي من بقع الزيت والمواد التي لاتختلط بالماء والروائح الكريهة.
    • يفضل استخدام الماء المفلتر (النقي) لأنه يقدم أفضل نتيجة ممكنة، وفي حال عدم توافره يمكن استخدام ماء الصنبور بشرط أن تكون كمية الشوائب فيه أقل من (75 ملغ/لتر).
    • لايمكن استخدام الماء بضغط عالي لأنه قد يسبب بزوال طبقة المانع.
    • لايجوز استخدام المماسح والفراشي والأقمشة في التنظيف إلا في حال تنظيف نقطة تلوث محددة في الألواح (قذارة عصفور مثلاً).
بعض أنواع المماسح الممكن استخدامها في التنظيف الجاف
  • التنظيف الجاف
    • يُسمح بتنظيف الألواح المطلية بمانع انعكاس بقطعة قماش ناعمة أو ممسحة لعدد محدد من المرات (تحدده الشركة المصنعة للوح والمادة المطلي بها) وفي الصورة بعض أنواع المماسح الممكن استخدامها.
    • لايجوز استخدام أي قطعة قماش خشنة أو نوعمتها خفيفة.
الألواح العادية (الغير مطلية بمانع انعكاس) وتنظيفها

مثل الألواح المطلية يتم تنظيف هذه الألواح بنفس الطرق ولكن بشروط أقل حدة لعدم وجود مادة مشابهة يمكن أن تتضرر أثناء التنظيف:

  • التنظيف الرطب
    • يمكن تطبيق نفس شروط التنظيف الرطب المطبقة في حالة الألواح المطلية.
    • ولكن هنا يسمح تنظيف الألواح باستخدام ممسحة مبللة ناعمة.
    • يمكن استخدام مياه بضغط معين قوي وكافي لغسيل الألواح دون تضررها.
  • التنظيف الجاف
    • تأكد من استخدام الفرشاة التي ينصح بها من قبل مُصنع الألواح.
    • في حالة البقع الصلبة التي يصعب ازالتها يمكن استخدام فرشاة من نايلون أو اسفنجة وفرك البقع لإزالتها.

متى يجب أن أقوم بتنظيف الألواح؟

من المهم القيام بتنظيف الألواح بشكل دوري وبعد حدوث عاصفة من أي نوع كانت ويختلف تواتر التنظيف باختلاف الطقس في منطقة الالواح ولكن تفقدها بشكل دائم يضمن لك ملاحظة الأوساخ قبل أن تتراكم بشكل كبير ومُضر.

في النهار تكون درجة حرارة اللوح مرتفعة لذلك يفضل تنظيفها في الصباح الباكر أو في المساء بحيث تكون الألواح بدرجة حرارة مقبولة فلا يؤثر اختلاف الحرارة عليها (عند التنظيف بالماء مثلاً).

نصائح عامة تتعلق بتنظيف الألواح

  • تأكد أن المادة التي تصنع منها الفرشاة أو قطعة القماش المستخدمة غير ناقلة للكهرباء لتفادي الصدمة الكهربائية.
  • تأكد من تنظيف سطح اللوح بالكامل، فإن تنظيف نصف اللوح قد لا يكون أفضل من عدم التنظيف أبدا.
  • تأكد من أن الألواح لديك تتحمل الضغط المطبق عليها من ألية التنظيف وذلك بقراءة تعليمات التنظيف المقدمة من المُصنع بشكل جيد.
  • انتبه عند التنظيف بالماء ألا يدخل الماء إلى علب التوصيلات للألواح فقد تضرر الدارة الموجودة.
  • تأكد من فصل دارة الألواح بحيث تكون الدارة مفتوحة أثناء التنظيف لتفادي الصدمة الكهربائية أو اي أمر اخر.
  • عند التنظيف اليدوي للألواح انتبه إلى عدم الدوس على الألواح لأنه في حال عدم تكسرها في الحال فإن هذا الضغط على الألواح قد يسبب شقوقاً صغيرة في زجاج اللوح Micro-cracks مما قد يؤدي مع الوقت إلى انكسار زجاج اللوح الشمسي.
مقارنة بين التصرف الصحيح والخاطئ في التنظيف اليدوي للألواح
مقارنة بين التصرف الصحيح والخاطئ في التنظيف اليدوي للألواح

تذكر

إن تنظيف الألواح الشمسية حرفة بحد ذاتها فلا تتساهل مع الموضوع و تغسل الألواح الشمسية كما تغسل عربتك بل الجأ إلى دليل التنظيف المصاحب للألواح الشمسية و لا تتردد في الاتصال بالشركات المختصة بتنظيف الألواح الشمسية للحصول على استشارة، فتذكر أن درهم وقاية خير من قنطار علاج.

نتمنى لكم يوماً مشمساً…

Image Credits: aerialpower, wash-bots, PI Berlin, masterbuilder, serbot, evergreensolar, firstsolar

حنا ندروس

مهندس طاقة كهربائية محرر في القسم التعليمي وأخبار الطاقة المتجددة ومهتم بأبحاث الطاقة المتجددة بشكل عام والطاقة الشمسية بشكل خاص.

0 0 votes
Article Rating
Subscribe
نبّهني عن
guest
4 Comments
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
Hala Abboud

معلومات مفيده 👍🏻👍🏻

سميحة زايدي

بالفعل ان نجاعة اي نظام يحتاج الى صيانة دورية لضمان دورة حياةاطول وكذالك للضمان نجاعته
شكرا على المعلومات القيمية