פאנלים סולאריים הם לוחות מיוחדים שמורכבים מיחידות קטנות יותר, המכונות תאים סולאריים או תאים פוטו- וולטאים. ייחודם של התאים הפוטו-וולטאים הוא ביכולתם לקלוט את אנרגיית קרני השמש ולהמירה לחשמל.
כל תא פוטו-וולטאי מורכב משתי פרוסות של חומר מוליך למחצה, בד”כ סיליקון, אשר עבר תהליך של אילוח. במסגרת תהליך האילוח, הסיליקון עובר הזרעה של חומר נוסף לשם הגברת המוליכות החשמלית שלו. ההזרעה יוצרת עודף של נושאי מטען שלילי או חיובי בשכבות הסיליקון. כאשר הפוטונים שבקרני השמש פוגעים בשכבות הסיליקון שבתא הסולארי, הם גורמים לנדידת אלקטרונים מהשכבה שבה יש עודף אלקטרונים אל השכבה שבה קיים חסר באלקטרונים ותופעה זו של מעבר האלקטרונים ממצב סטטי למצב דינאמי מייצרת זרם חשמלי ישר. ממיר המתח הסולארי, מבצע המרה של הזרם הישר לזרם חילופין שהוא החשמל שבו ניתן להשתמש במערכת החשמל הארצית.
סוגי תאים פוטו וולטאים
בשוק הפאנלים הסולאריים ניתן למצוא פאנלים הבנויים מאחד מבין שלושה סוגים עיקריים של תאים פוטו-וולטאים:
- תאים סולאריים העשויים מסיליקון חד גבישי (מונו קריסטלי) – עשויים מפרוסות דקות שנחתכות מגביש יחיד של סיליקון טהור. ניתן לזהותם בקלות בזכות הצבע השחור הכהה שלהם. היתרון בתאים סולאריים העשויים מסיליקון חד גבישי הוא בתפוקתם האנרגטית הגבוהה (17-20%) ובעמידותם הטובה, אך בשל העובדה שהרבה סיליקון מתבזבז כדי לייצר כל תא, מחירם לרוב יקר יותר.
- תאים סולאריים העשויים מסיליקון רב גבישי (פולי קריסטלי) – מורכבים מחלקיקי סיליקון שמגיעים מכמה גבישים שונים ולא מגביש אחד בודד. את חלקיקי הסיליקון ממיסים ויוצקים לתוך תבנית ריבועית. תאים אלה זולים יותר לייצור, אך הם פחות עמידים ותפוקתם האנרגטית קטנה מזו של התאים החד גבישיים (11-15%).
- לוחות דקים / אמורפיים (Thin Film) – יריעות דקות וגמישות מחומרים פוטו וולטאים כגון סיליקון אמורפי או קדמיום טלוריד שמונחות על משטח זכוכית. יתרון הלוחות הדקים הוא בעיקר עלותם הנמוכה, אך הם מוגבלים בתפוקתם האנרגטית (10-12%).
גורמים המשפיעים על תפוקתם של פאנלים הסולאריים
באופן כללי ניתן לומר כי תפוקתם של פאנלים סולאריים מושפעת מעוצמת הקרינה שאליה הם חשופים ועל מנת להבטיח שהפאנלים יגיעו לתפוקה המקסימלית האפשרית, מומלץ לשים לב לגורמים הבאים:
הצללה– הצללה היא חסימת קרינת השמש ע”י עצים, מבנים, שטח וחפצים אחרים בסביבה. פאנלים מוצללים הם בעלי תפוקה אנרגטית נמוכה יותר.
מיקום גיאוגרפי, זווית וכיוון התקנת הפאנל – קרינת השמש שונה באזורים גיאוגרפיים שונים. פאנלים סולאריים צריכים להיות מותקנים בכיוון ובזווית מיטביים באופן שיאפשר להם לקלוט את כמות אור השמש הרבה ביותר.
מזג האויר / טמפרטורת הסביבה – תנאי מזג האויר מהווים גורם השפעה מרכזי על ביצועי הפאנל הסולארי. רבים יופתעו לגלות כי גם טמפרטורה חמה מדי יכולה להשפיע באופן שלילי על יעילותו האנרגטית של פאנל סולארי, הסיבה היא שייצור חשמל מסתמך על תנועת אלקטרונים. בימים חמים יותר, נדרשת פחות אנרגיה כדי לעורר את האלקטרונים לתנועה וכתוצאה מכך, פחות אנרגיה מועברת מהשמש לתאים הפוטו-וולטאים.
סוג הפאנלים – הבחירה בפאנל סולארי כזה או אחר משפיעה על התפוקה שלו.
גיל הפאנלים– לפאנלים סולאריים אורך חיים של כ- 25 שנה. מרגע ההתקנה, יורדת תפוקתם הממוצעת של הפאנלים בכ- % 0.5 מדי שנה.
ניקיון הפאנלים – חלקיקי לכלוך המצטברים על פני הלוחות הפוטו-וולטאים יוצרים סוג של הצללה ומפריעים לאור השמש מלהגיע לתאים הסולאריים. ומכאן שלכלוך משפיע באופן שלילי על התפוקה האנרגטית. ירידת התפוקה משתנה בהתאם לסוג הלכלוך ותכיפות זמני הניקוי. ניקוי תדיר של פאנלים סולאריים הוא תנאי לשיפור הרווחיות והוא גם אחד מהגורמים העיקריים המצויים בשליטתו הבלעדית של בעל המערכת הסולארית.
מה גורם לפאנלים סולאריים להתלכלך?
פאנלים סולאריים מתלכלכים עם הזמן כתוצאה מחשיפתם לאבק, חול, חלקיקי חומרים מזהמים המצויים באוויר, אבקנים ולשלשת ציפורים. ישראל היא מדינה חמה מאוד שמתאפיינת במספר קטן יחסית של ימי גשם ובכמויות רבות של חול ואבק ולכן, על מנת לסייע לפאנלים הסולאריים להגיע לפוטנציאל התפוקה המקסימלי שלהם, חשוב לנקותם על בסיס קבוע. מערכת השטיפה האוטומטית לפאנלים סולאריים של אר.אס.טי קלינטק מציעה פתרון מיטבי לניקוי הפאנלים ומיקסום ההכנסה.
מה קורה לפאנל מלוכלך ועד כמה משפיע ניקוי פאנלים סולאריים על יצור האנרגיה?
תחזוקת שוטפת של מערכת סולארית היא חיונית לצורך שמירה על הפאנלים ותפקודם המיטבי לאורך השנים. חלק מהותי מהתחזוקה השוטפת של המערכת הוא ניקיונם של הפאנלים הסולאריים. הצטברות של אבק, פיח ולשלשת של ציפורים על הפאנלים עלולה לגרום לירידה בתפוקה של עד 30% לאורך זמן.
מה חשוב לדעת בנוגע לניקיון פאנלים סולאריים?
חשוב מאוד לדעת כיצד לתחזק ולנקות פאנלים סולאריים. תחזוקה לקויה של פאנלים, המנוגדת להוראות היצרן, עשויה לגרום לנזקים של ממש ולהוביל לביטול אחריות היצרן על הפאנלים. מי הברז הרגילים בישראל נחשבים למים “קשים” המכילים ריכוז גבוה של מינרלים. ניקוי פאנלים סולאריים עם מי ברז רגילים, עשוי להביא לכך שלאורך זמן יצטברו על הפאנלים משקעי אבנית שאותם קשה מאוד להסיר ואלה פוגעים ביעילות הפאנלים.
קיימים בעלי מערכות סולאריות אשר נוהגים לנקות את הפאנלים הסולאריים שברשותם מספר פעמים בשנה באמצעות חברות המציעות שירותי ניקוי ידני. בניקוי מסוג כזה יש מספר חסרונות שחשוב להיות ערים להם. פעמים רבות חברות הניקוי הידני עושות שימוש בחומרי ניקוי ובכימיקלים חזקים, דבר שעשוי לפגוע בציפוי הפאנלים ולהביא להצטברות משקעים בלתי רצויים על גבי הפאנל ולפגוע בתפוקה.
בנוסף, ניקוי הפאנלים הידני נעשה על ידי צוות עובדים, שנדרשים לעלות לגג בשעות היום החמות ביותר. מעבר לסכנה הפוטנציאלית הנשקפת לאותם עובדים מעבודה בגובה ולנזק שעשוי להיגרם לגג, שטיפת מערכות סולאריות בשעות היום החמות עשויה להביא לפגיעה של ממש בזכוכית הפאנלים. בקיץ, הפאנלים הסולאריים מתחממים מאוד מהשמש. שטיפת הפאנלים באמצעות התזת מים קרים על הזכוכית, יכולה לגרום לסדיקת הזכוכית כתוצאה מהשינוי הקיצוני בטמפרטורות.
חסרון משמעותי נוסף בהסתמכות על ניקוי ידני, היא העובדה שתוך מספר ימים לאחר הניקוי, הפאנלים שוב מתלכלכים ויעילותם יורדת בהדרגה עד למועד הניקוי הבא. המשמעות היא, שדווקא בחודשי השנה שבהם המערכת יכולה להגיע למקסימום התפוקה, בעלי המערכות מפסידים כסף.
חברת RST CleanTech היא בעלת ניסיון רב ערך ושנים בתחום הסולאר. מערכת השטיפה האוטומטית של RST פותחה על בסיס הבנת האתגרים והצרכים הייחודיים הקיימים ביחס לניקוי פאנלים סולאריים.
כיצד מומלץ לנקות פאנלים סולאריים?
מערכת השטיפה האוטומטית של RST מהווה פתרון מושלם לניקוי לוחות סולאריים.
על מנת לשמור על תפוקה ותשואה מקסימלית של המערכת הסולארית לאורך השנה מומלץ לנקות את הפאנלים הסולאריים בשעות הלילה או הבוקר המוקדמות, באמצעות מים מטופלים וללא שימוש בכימיקלים.
מערכת השטיפה ניתנת להפעלה בתדירות המתאימה לצרכי הניקיון הספציפיים של כל אתר ואתר, באמצעות אפליקציה ייעודית לניהול מרחוק ותוך שימוש בכמות מדודה וחסכונית של מים.
מערכת טיפול במים ייחודית של החברה הופכת את המים הקשים ביותר לנקיים ובטוחים לשימוש באופן המונע הצטברות של אבנית והיווצרות קורוזיה על גבי הפאנלים.
ניקוי אוטומטי על בסיס קבוע משמעו פאנלים שנותרים נקיים כל הזמן ומכיוון שאין הצטברות של לכלוך קשה, ניתן לנקות ללא שימוש בלחץ מים גבוה, כימיקלים או חומרי שיוף.
יתרון משמעותי נוסף של המערכת האוטומטית של RST, הוא שניתן לחברה לפאנלים ללא צורך בקידוח או הדבקה באמצעות קפיצי פטנט ייחודיים וללא שימוש בחלקים נעים העשויים לפגוע בפאנלים.
הטכנולוגיה של RST היא חכמה, וורסטילית ומתאימה למגוון רחב של מערכות סולאריות.
