節(jié)能節(jié)水的氣動往復(fù)式太陽能電池板自動清潔器
作者：張思遠(yuǎn) 李晨鵬 湯薛玉 范亞寧 能動系
指導(dǎo)老師：吳玉新 能動系
關(guān)鍵詞：節(jié)能 氣動式 往復(fù)運(yùn)動
摘要
太陽能是目前發(fā)展前景良好的清潔能源之一，光伏發(fā)電是太陽能的主要利用方式，截至2019年，我國光伏發(fā)電總裝機(jī)容量約20億千瓦。我國大部分光伏電站建立在戈壁等沙塵多的地區(qū)，光伏電池板表面容易積累灰塵，灰塵會遮擋光線、提高電池板表面溫度、腐蝕電池板，造成發(fā)電效率下降，如圖1所示。在這類地區(qū)，缺水是比較常見的問題，無法大規(guī)模使用水動式清潔方式。因此，本項目采用去程吹、回程吸的節(jié)能節(jié)水的氣動式的清潔方式，對太陽能電池板表面進(jìn)行清潔。
吹氣、吸氣高度設(shè)計
在清潔器清潔除塵的過程中，若清潔器所在位置的高度過低，則吹氣、吸氣過程中的氣體溫度容易影響到太陽能電池板表面溫度；且清理面積較小，所需要循環(huán)次數(shù)較多，易造成能源的浪費(fèi)；吹氣過程易造成灰塵二次降落在太陽能電池板上，使清潔效果變差。
若清潔器所在位置的高度過高，則到達(dá)板面的氣流速度較小，吹力和吸力小，清潔效果不佳；高度的增加也會導(dǎo)致所需機(jī)械強(qiáng)度增加，造成成本的增加。
因此，需要對清潔器的工作高度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)置與測定，達(dá)到最佳的清潔效果。
吹氣、吸氣角度設(shè)計
在清潔器的清潔除塵過程中，若清潔器垂直于太陽能電池板板面進(jìn)行吹氣，易導(dǎo)致灰塵二次降落在太陽能電池板板面上，使清潔效果變差；若清潔器吹氣、吸氣角度與太陽能電池板板面的角度相差過小，會導(dǎo)致吹氣與吸氣起不到應(yīng)有的清潔作用，清潔效果差。
因此，需要對清潔器的工作的角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)置與測定，達(dá)到最佳的清潔效果。
運(yùn)動頻率設(shè)計
在清潔器的除塵過程中，若清潔器的清潔頻率過高，易造成清潔器的工作消耗能量高于清潔器工作所節(jié)省的能量，無法達(dá)到節(jié)能減排的目的；若清潔器的清潔頻率過低，易造成灰塵的堆積，加大清潔難度和清潔能耗，同時，易造成灰塵對太陽能電池板表面的腐蝕，導(dǎo)致發(fā)電效率的下降。
因此，需要對清潔器的工作的頻率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)置與測定，達(dá)到最佳的清潔效果。
圖片：
光電轉(zhuǎn)化效率-積塵密度圖
二次降落位置-清潔器所在位置高度
作品實(shí)物外形效果圖
