Güneş enerjisi yenilenebilir enerji kaynakları arasında fosil yakıtlara alternatif en umut verici enerji kaynaklarından biridir. Güneş panelleri kullanılarak enerji üretiminin geliştirilmesi teknolojik ilerlemelerle daha da önemli bir hal almıştır. Güneş panelleri yeşil enerji üretse de çevresel faktörlerden dolayı kirlilikten etkilenmektedir. Bunun sonucunda enerji üretimi azalmakta ve güneş panellerinin temizlenmesi için akıllı sistemlerin kurulması gerekmektedir.
Güneş panelleri; geleneksel toz fırçalama yöntemleri, kaplama işlemleri ve robotik temizleme cihazları dahil olmak üzere çeşitli yöntemlerle temizlenebilmektedir. Ancak temiz su kıtlığı, temizlik malzemeleri ve insan gücü maliyeti bu yöntemlerin uygulanmasını zorlaştırmaktadır1.
International Journal of Power and Energy Conversion dergisinde, güneş panellerinin maksimum verimlilikte enerji üretimine devam edebilmesi için temizlenmesine yönelik bir araştırma gerçekleştirmiştir. PV panellerinde toz birikmesinden kaynaklı soruna çözüm olarak farklı panel boyutlarına uyarlanabilen otomatik ve portatif temizleme sistemi tasarlanmıştır.
Araştırmacılar iklim değişikliklerinin PV panelleri üzerindeki kirliliğin etkisine odaklanmışlardır. Toz birikimi güneş panelleri verimliliğini ortalama %11,05 oranında bir değişime yol açtığı görülmüştür. Güneş enerjisinin en yüksek olduğu saatlerde bu değer maksimum %36,6’ya ulaşabilmektedir2.
Yapılan temizlik ya da değişen hava koşulları ideal çözümler sunmayı zorlaştırıyorken araştırmacılar paneli neredeyse kirlenmemiş koşullara döndürebilen ve bu sayede verimliliği maksimum düzeye çıkarabilen otomatik bir temizleme sistemi geliştirmiştir.3
PV temizliği, panellerin kullanım yerlerine ve koşullarına göre değişkenlik gösterebilir bu sebeple değerlerin değiştirilmesini kolaylaştıran ve programlanabilir dijital bir zamanlayıcı kullanılmıştır.
Sistem, robotik olarak tasarlanmış bir mekanizma ile çalışmaktadır. PV çerçevesine bağlı hiçbir parça olmadan ve panelin camlarına zarar vermeden temizleme alanının üstünde hareket ettirilebileceği şekilde tasarlanmıştır.
Sistem için demir plakalı bir şasi inşa edilmiştir. Dört adet lastik tekerlek monte edilmiştir. Bunlardan ikisi maksimum torka sahip step motorlara bağlıdır.
Yanal kılavuz sistemi, PV’nin alüminyum tabanının yan tarafına oturan rulmanlı (parçalar arasındaki sürtünmeyi azaltan bir makine elemanı) iki pivottan (sabit özel ve dayanıklı çelikten yapılmış parça) oluşur ve mikrofiber bezli uzunlamasına bir parçadan oluşan temizleme sistemine sahiptir.
Güneş panellerinin temizliği alanında gelecek vaat eden bu sistemin analizine göre, belirlenen değişkenlerin panel yüzeyinde yeterli seviyede temizlenmesine izin verdiğini doğrulamıştır.
Gülfem KOLDAŞ
Kaynaklar
- Olorunfemi, B. O., Ogbolumani, O. A., & Nwulu, N. (2022). Solar panels dirt monitoring and cleaning for performance improvement: a systematic review on smart systems. Sustainability, 14(17), 10920.
- Reategui-Ordoñez, F. C., Marchena, F. P., Reategui-Ordoñez, J. E., & Pacheco, H. G. J. (2023). Automatic and portable cleaning photovoltaic solar panels mechanism. International Journal of Power and Energy Conversion, 14(1), 75-91
- https://techxplore.com/news/2023-09-scientists-automatic-portable-solar-panels.html