Что такое датчик загрязнения и как он работает?

Что такое датчик загрязнения? 

Датчики загрязнения (Soiling Sensors) — это устройства, специально разработанные для измерения накопления загрязняющих веществ (таких как пыль, песок, соль и т. д.) на поверхности фотоэлектрических (PV) панелей. По мере накопления загрязнителей из окружающей среды светопропускание солнечных панелей снижается, что приводит к потере выходной энергии. Датчики загрязнения помогают операторам солнечных энергосистем отслеживать накопление загрязнений в режиме реального времени, позволяя точно определить, когда панели нуждаются в очистке для максимизации эффективности системы.

Принцип работы датчиков загрязнения: 

Датчики загрязнения обычно используют оптические или инфракрасные технологии для измерения изменений интенсивности света, что помогает рассчитать уровень загрязнения. Эти датчики фиксируют колебания количества солнечного света, достигающего панелей, что косвенно отражает накопление загрязняющих веществ. По мере увеличения объема загрязнений коэффициент пропускания поверхности солнечной панели снижается, вызывая уменьшение интенсивности света. Датчики обнаруживают это изменение и выводят соответствующие данные.

Основные функции датчиков загрязнения: 

• 
  

• 1. Мониторинг загрязнения в режиме реального времени: Датчики предоставляют актуальные данные, позволяя операторам солнечных электростанций точно отслеживать необходимость очистки каждого модуля.

• 
  

• 2. Оптимизация стратегий обслуживания: Измеряя степень загрязнения, операторы могут оптимизировать циклы очистки, избегая избыточного или запоздалого обслуживания, что повышает экономическую эффективность.

• 
  

• 3. Повышение эффективности фотоэлектрической станции: Своевременная очистка обеспечивает максимальную выходную энергию панелей, снижая энергетические потери, вызванные загрязнением.

• 
  

• 4. Увеличение рентабельности инвестиций (ROI): Поскольку загрязнение снижает выработку электроэнергии, регулярная и обоснованная очистка панелей гарантирует максимальный возврат инвестиций в солнечную станцию.

Как функционируют датчики загрязнения: 

Датчики оценивают уровень загрязнения, измеряя изменения солнечного света при его прохождении через поверхность фотоэлектрических панелей. В частности, они работают следующими способами:

• 
  

• - Измерение интенсивности света: Датчики измеряют количество солнечного света, достигающего поверхности панелей. По мере накопления загрязнителей блокируется больше света, и зафиксированная интенсивность снижается.

• 
  

• - Измерение отраженного света: Измеряя количество света, отраженного от поверхности панели, датчики могут рассчитать уровень загрязнения, так как посторонние частицы изменяют интенсивность отражения.

Пример применения: Датчик загрязнения NBW-W-PSS 

NBW-W-PSS — это распространенный датчик загрязнения солнечных модулей со следующими техническими характеристиками: 

• 
  

• - Напряжение питания: DC 12V

• 
  

• - Выходной сигнал: RS485, поддержка протокола MODBUS

• 
  

• - Скорость передачи данных: 9600 бит/с

• 
  

• - Энергопотребление: 1 Вт

• 
  

• - Диапазон коэффициента загрязнения: от 50% до 100%

• 
  

• - Точность измерения:

    - ±1% (Диапазон: 90%-100%)

    - ±3% (Диапазон: 80%-90%)

    - ±5% (Диапазон: 50%-80%)

• 
  

• - Измерение температуры (опционально): от -50°C до +100°C

• 
  

• - Точность измерения температуры: ±0.5°C (при 25°C)

Важность датчиков загрязнения на солнечных электростанциях: 

Датчики загрязнения помогают солнечным электростанциям своевременно обнаруживать потерю эффективности. Благодаря точному измерению уровня загрязнения операторы могут более эффективно планировать очистку, гарантируя работу модулей на пике производительности. Это особенно важно в районах с сильной запыленностью или песком, таких как пустыни или прибрежные регионы, где проблемы загрязнения стоят наиболее остро.

Кроме того, данные датчиков предоставляют подробную статистику, которая помогает анализировать типы и сезонные колебания загрязнений. Эти данные служат основой для долгосрочных операционных решений, снижая эксплуатационные расходы и увеличивая общий доход системы.

Анализ данных и оптимизация с помощью датчиков: 

Датчики загрязнения не только предоставляют данные в реальном времени, но и помогают оптимизировать работу всей фотоэлектрической станции. Путем долгосрочного накопления и анализа данных операторы могут:

• 
  

• - Прогнозировать модели загрязнения: Анализ исторических данных позволяет понять сезонные изменения загрязнения в конкретном регионе. Например, в пустынных зонах уровень загрязнения может достигать пика в засушливые сезоны, и предварительное планирование очистки поможет снизить потери энергии.

• 
  

• - Интеллектуальное обслуживание: Данные могут быть интегрированы с другими датчиками (температуры, влажности, интенсивности света) и проанализированы с помощью умных алгоритмов для прогнозирования оптимального цикла очистки.

• 
  

• - Удаленный мониторинг: Подключение датчиков к облачным платформам позволяет персоналу получать доступ к данным удаленно, что экономит время и трудозатраты, особенно на крупных объектах.

Воздействие на окружающую среду: 

Датчики загрязнения не только повышают энергоэффективность, но и способствуют защите окружающей среды. Снижая количество необоснованных циклов очистки, можно минимизировать использование воды и химических чистящих средств. Более того, своевременный уход продлевает срок службы солнечных панелей, сокращая количество потенциальных отходов.

Резюме: 

Датчики загрязнения играют ключевую роль в солнечных фотоэлектрических системах. Точно определяя уровень загрязнения панелей, они помогают операторам своевременно проводить очистку, обеспечивая наилучшую работу системы. Использование этих датчиков значительно повышает эффективность станций, продлевает срок службы оборудования и снижает ненужные расходы на обслуживание. Таким образом, датчики загрязнения стали незаменимой частью современных солнечных электростанций.

Технический паспорт датчика загрязнения NBL-W-PSS

Спецификация датчика загрязнения солнечных батарей NBL-W-PSS.pdf