Existem diferentes fórmulas de limpeza da instalação de energia renovável, dependendo do país onde se encontra, da instalação solar, da facilidade de acesso à água, do poder de compra do proprietário, do custo salarial dos operadores de limpeza, do custo do combustível e da manutenção das máquinas, da forma como a energia renovável é gerada, do local e especialmente do tamanho, todos estes factores devem ser ponderados na escolha do sistema de limpeza.
E já está na montagem e não após a entrada em funcionamento, que é também o momento em que começa a limpeza, uma vez que é necessário começar a medir, a testar e a tirar as primeiras conclusões.
De acordo com as diferentes fontes consultadas, o rendimento dos painéis fotovoltaicos e seguidores sujos cai até 20% em comparação com um painel solar no painel seguinte que foi previamente limpo.
A primeira limpeza completa é efectuada logo no momento da encomenda para entrega ao cliente e proprietário do parque solar, e a partir daí, cabe ao serviço operacional determinar o grau e frequência da limpeza solar, ou seja, o nível mínimo de limpeza necessário, a fim de definir o plano de manutenção e limpeza do parque solar.
O método de limpeza dos painéis solares deve ser definido na concepção da exploração solar, uma vez que os métodos que utilizam maquinaria pesada e de alto desempenho requerem espaçamento e espaçamento entre painéis, o que não requer limpeza manual.
Por conseguinte, a manutenção e limpeza dos painéis solares é uma questão prioritária a ser abordada antes de iniciar qualquer projecto de energias renováveis.
O sistema de limpeza pode evoluir à medida que as necessidades e o funcionamento da exploração solar mudam, mas deve ser estudado e definido no momento da definição e concepção do projecto.
Como limpar os painéis solares de um parque fotovoltaico?
1. Limpeza manual dos painéis solares.
Esta limpeza é feita à mão, limpando os painéis como qualquer outra janela de um edifício, utilizando escovas semelhantes às vassouras utilizadas para limpar os limpa pára-brisas dos veículos com postes e muita água.
Têm a vantagem de serem limpos com o mínimo investimento, com um gasto de energia muito baixo, de serem muito flexíveis e de poderem projectar a instalação com corredores muito pequenos, mas a desvantagem é mais do que evidente: é o custo do pessoal devido ao facto de serem necessárias muitas pessoas, uma vez que é um processo muito lento, e com muito gasto de água.
Este sistema é utilizado em parques fotovoltaicos muito pequenos, especialmente nos parques de auto-consumo de indivíduos, PMEs e comunidades de vizinhos.
A limpeza manual também é necessária em explorações solares muito antigas, com corredores muito estreitos que não têm espaço suficiente para o acesso a maquinaria pesada, ou naquelas localizadas em países com custos de mão-de-obra muito baixos.
Em países onde o custo da mão-de-obra é significativo, e a exploração solar atinge uma certa dimensão, a utilização de maquinaria de limpeza torna-se essencial para alcançar o desempenho.
2. Limpeza de parques fotovoltaicos utilizando máquinas de água pressurizada.
Esta é quase uma variante da anterior, mas já incorpora maquinaria incipiente, embora seja muito simples. Um tanque de água é normalmente instalado num reboque, com o seu gerador de combustão para alimentar energia a uma bomba de água pressurizada.
Um operador limpa manualmente os painéis de energia solar com a pistola de água pressurizada.
É um sistema de limpeza que tem vantagens e desvantagens semelhantes ao anterior, embora proporcione mais desempenho e, dependendo da habilidade dos operadores, mais ou menos consumo de água.
É importante salientar que este é o primeiro sistema de limpeza de painéis solares que consome energia externa e que deve, portanto, ser quantificado.
3. Sistemas motorizados de limpeza de painéis solares com maquinaria ligeira.
Estes são sistemas de limpeza tecnológicos, mesmo que sejam leves. São colocados sobre os painéis solares e limpos por escovagem mecânica. Pelo menos uma pessoa é necessária para os acompanhar, fornecendo o fornecimento de energia e água, e eles são movidos à mão de uma linha de painéis solares para outra.
É um dispositivo que funciona de forma semelhante às máquinas de esfregar que se vêem em grandes áreas com as suas escovas de esfregar.
Pode ser prático para pequenas instalações ou grande autoconsumo, mas é demasiado pequeno para grandes instalações.
O investimento necessário já começa a não ser negligenciável, e há vários equipamentos no mercado, mais ou menos tecnológicos, que deixam um acabamento muito aceitável e excepcional.
Têm a desvantagem de serem inoperantes nos parques solares que têm várias filas de painéis em conjunto, ou em seguidores solares ou painéis reflectores, mas na maioria das instalações fotovoltaicas, uma ou duas filas de painéis podem ser uma das melhores opções para efectuar a limpeza dos parques solares.
4. Sistemas de limpeza de parques solares solares com maquinaria pesada.
Os sistemas de limpeza com maquinaria pesada para instalações solares são os mais comuns nos países mais desenvolvidos, onde a mão-de-obra é mais cara, e onde são instaladas explorações solares de maiores dimensões, que precisam de ser mantidas limpas para proporcionar um maior desempenho e tornar essencial um sistema competitivo de limpeza de painéis, tanto em termos de custo como de tempo de trabalho.
Na Cepillos Sacema, concebemos e desenvolvemos uma escova para a limpeza deste tipo de explorações solares.
Este sistema de limpeza, em termos gerais, é constituído por:
4.1 Uma máquina de tracção.
É utilizado equipamento comercial de tracção mecânica. É muito comum utilizar tractores agrícolas, embora os maiores limpadores sejam montados em camiões para lhes dar maior estabilidade e capacidade de carga.
Nas instalações solares agrícolas onde há pouco espaço entre as estruturas dos painéis, são utilizados pequenos veículos tractores sobre lagartas, que são muito estáveis devido ao seu centro de gravidade inferior e à sua elevada manobrabilidade, e que foram especificamente concebidos para este trabalho.
4.2 Uma base com o seu braço articulado hidráulico.
Todos estes equipamentos de limpeza solar têm um braço hidráulico articulado, que tem uma base acoplada à maquinaria principal e serve para aproximar o equipamento de limpeza e posicioná-lo sobre os painéis solares.
Este braço hidráulico tem vários graus de liberdade, dependendo do tamanho do equipamento e do desempenho desejado, sendo mais ou menos complicado, dependendo do fabricante do equipamento de limpeza do painel solar.
É muito comum utilizar as mesmas armas telescópicas que para o equipamento de limpeza de valas de manutenção rodoviária.
Podem ser equipamentos muito complexos, com o seu próprio sistema hidráulico alimentado pelo eixo cardan do tractor.
4.3 O próprio limpador de painéis solares.
Este é um sistema independente do anterior, com uma geometria que se adapta à forma dos painéis solares, sendo completamente plano para os painéis fotovoltaicos clássicos, e côncavo para os painéis reflectores côncavos.
Este é colocado no final do braço articulado anterior, e pode ser colocado na parte central ou pode ser movido com uma cremalheira e um pinhão para se deslocar para fora do centro em relação ao braço articulado e alargar a posição de limpeza.
Este equipamento também tem pelo menos mais um grau de liberdade ao incorporar um cilindro que proporciona uma rotação ou deslocamento angular em relação ao braço articulado, pois deve ser capaz de limpar tanto os painéis solares no telhado como nos lados dos galpões, bem como os que estão angulados nas quintas solares.
Os diferentes tipos de escovas de limpeza de painéis solares industriais que podem ser utilizadas, dependendo das condições de trabalho da instalação de produção de energia solar renovável, são colocadas neste produto de limpeza.
Vemos sistemas de limpeza com escovas cilíndricas, com escovas varredoras laterais e mesmo com escovas de tiras, e nem todos os fabricantes de escovas concordam ainda sobre o tipo de filamento a utilizar, pois vemos escovas de nylon que absorvem alguma água, polietileno e polipropileno, embora todas acabem por limpar, não é o mesmo limpar de uma forma ou de outra, e num lugar ou noutro.
4.4 Sistema de posicionamento digital no que diz respeito aos painéis solares
Uma das características mais notáveis e valiosas do sistema de limpeza solar agrícola é que muitos fabricantes desenvolveram um sistema digital para controlar a posição do produto de limpeza em relação aos painéis solares, de modo a que o sistema tenha uma série de sensores que aproximam o produto de limpeza dos painéis e mantêm a posição em relação ao painel.
São capazes de ter velocidade de resposta suficiente para separar o equipamento de limpeza dos painéis se ocorrer um movimento inesperado ou uma desestabilização, tal como quando a máquina de condução bate num buraco, e actua tanto sobre o braço articulado como sobre o limpador final.
Dependendo do grau de desenvolvimento tecnológico do equipamento, o sistema é capaz de reconhecer o painel e fazer a limpeza automática, ou no equipamento mais simples, um operador aproxima o equipamento do painel à mão, e é o sistema de controlo que posiciona a escova em relação aos painéis e mantém a posição enquanto está a funcionar.
Este é um sistema muito importante, uma vez que é muito comum que as máquinas tenham impacto contra os painéis e causem custos excessivos.
No equipamento mais simples, o sistema tecnológico é realizado com sensores de posição que são um mero aviso, tal como o sistema de assistência ao estacionamento nos veículos, que emite um sinal sonoro, mas que não impede o impacto.
Do mesmo modo, é muito comum instalar um sistema de câmara para que o operador possa ver convenientemente todos os ângulos mortos a partir do controlo da máquina.
4.5 Sistema de água
A limpeza dos painéis solares deve ser feita a húmido para aumentar o desempenho da limpeza e reduzir o risco de arranhar e corroer os próprios painéis, arrastando o pó e areia depositados na superfície dos painéis com os filamentos.
Tem-se trabalhado na limpeza de painéis secos para países onde a água é um bem escasso, mas esta tecnologia ainda está em desenvolvimento mas será bem sucedida num futuro próximo.
Portanto, o equipamento de limpeza de painéis solares incorpora um sistema de pulverização de água, que tem um tanque principal que vai na máquina principal (e um bom design utiliza-o como contrapeso ao produto de limpeza), uma bomba de água pressurizada e um sistema que pulveriza a água osmotizada em frente das escovas, de modo a que as escovas limpem correctamente os painéis solares e não gerem arranhões ou pequenos danos.
4.6 Reboque e contrapesos
Dependendo do fabricante do equipamento de limpeza dos painéis solares fotovoltaicos, do seu tamanho e especialmente do peso do equipamento e da distância que tem de limpar em relação ao tractor, é necessário montar todo o sistema num reboque ou implemento e fornecer-lhe contrapesos, pois trata-se de equipamento que pode causar problemas de estabilidade e risco de tombar se o produto de limpeza solar, com um peso considerável, for transportado para longe do centro de gravidade da máquina.
5. Limpeza por meio de robôs autónomos.
Este é o produto de limpeza mais tecnológico, no qual robôs autónomos são colocados nas extremidades dos painéis solares e realizam um ciclo de limpeza automática, com o mínimo de intervenção humana.
É um desafio e uma maravilha da engenharia, uma vez que têm vários desafios a enfrentar:
- Energia, já que não é o mesmo ser alimentado por uma bateria (ou várias), com os consequentes problemas de diferencial térmico em zonas desérticas, já que é ter o equipamento em movimento com um cabo que tem de ser enrolado e desenrolado de um dos lados, o que pode ser muito complicado no caso de longas distâncias.
- O sistema de limpeza da água é ainda mais complicado, pois aumentaria o peso e haveria um risco de colapso da estrutura ou dos próprios painéis solares, o que significa que têm de ter um depósito de água perto dos painéis e que estes são alimentados com uma mangueira de enrolar.
- Orientação, que pode ser mecânica, na qual o limpador é um andarilho que avança sobre os painéis com rodas ou lagartas, ou um sistema autónomo que é mais pequeno e capaz de andar em qualquer direcção mapeando a superfície dos painéis solares, tal como os robots de corte de jardim ou os robots de aspirador doméstico.
A grande desvantagem deste equipamento é o elevado custo e a necessidade de instalar um equipamento para cada fila de limpeza, ou de optar por um dos pequenos robôs que podem ser deslocados de uma fila para outra, o que levanta dúvidas quanto à sua rentabilidade.
A tecnologia avança tão rapidamente que veremos robôs que fazem sozinhos a limpeza completa do parque solar, sem intervenção humana, e por isso, trabalharão 24 horas por dia, 7 dias por semana, obtendo o melhor desempenho possível para o parque solar que possui estes equipamentos autónomos de limpeza solar.
Se quiser saber mais sobre a limpeza de parques solares e a nossa escova especialmente concebida para estes parques fotovoltaicos, não hesite em contactar-nos.
