光伏组件自动除尘装置设计与研究 - 重庆理工大学学报.PDF

第２８卷　第３期 重 庆 理 工 大 学 学报（自然科学） ２０１４年３月 Ｖｏｌ．２８　　Ｎｏ．３ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｍａｒ．２０１４  ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１４．０３．０１７ 光伏组件自动除尘装置设计与研究 巫　江，龚恒翔，朱新才，李江华 （重庆理工大学，重庆　４０００５４） 摘　　　要：光伏组件灰尘效应严重影响电能输出效率，为了实现灰尘的自动清除，借助ＣＡＴＩＡ 软件，设计了一种光伏组件自动除尘装置。该装置可通过铲、刷、抹３种动作完成光伏组件表面 的清理。装置具有低耗、无水、无清洁剂和无二次污染等特点。样机测试结果表明：该装置设计 合理，动作准确，技术上可行、可靠，具有应用推广价值。 关　键　词：光伏组件；表面除尘；ＣＡＴＩＡ建模；二次污染 中图分类号：ＴＨ１２２　　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０１４）０３－００９２－０６ ＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃＭｏｄｕｌｅ ＡｕｔｏｍａｔｉｃＤｕｓｔＲｅｍｏｖａｌＤｅｖｉｃｅ ＷＵＪｉａｎｇ，ＧＯＮＧＨｅｎｇｘｉａｎｇ，ＺＨＵＸｉｎｃａｉ，ＬＩＪｉａｎｇｈｕａ （ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００５４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｄｕｓｔｅｆｆｅｃｔ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｏｕｔｐｕｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ（ＰＶ）ｍｏｄｕｌｅｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｓｈａｒｐｌｙ．ＡｓｅｔｏｆａｕｔｏｃｌｅａｎｄｅｖｉｃｅｈａｓｂｅｅｎｄｅｓｉｇｎｅｄｗｉｔｈＣＡＴＩＡｓｏｆｔｗａｒｅｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｌｅａｎｔｈｅｄｕｓｔ ｌａｙｅｒｄｅｐｏｓｉｔｅｄｏｎＰＶｇｌａｓｓｓｕｒｆａｃｅ．Ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｍｏｄｕｌｅｓｃａｎｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｃｌｅａｎｅｄｂｙ ｓｈｏｖｅｌ ，ｂｒｕｓｈａｎｄｗｉｐｅ．Ｔｈｅｄｅｖｉｃｅｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｌｏｗｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｗａｔｅｒｌｅｓｓｎｅｓｓ，ｎｏｄｅｔｅｒ ｇｅｎｔ，ａｎｄｎｏｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｄｅｂｕｇｇｉｎｇｓｈｏｗｓｔｈｅｖｉａｂｌｅｏｆｂａｓｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｗｉｔｈｐｒｏｍｏ ｔｉｏｎａｌｖａｌｕｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＶｍｏｄｕｌｅｓ；ｄｕｓｔｒｅｍｏｖｉｎｇ；ＣＡＴＩＡｍｏｄｅｌｉｎｇ；ｓｅｃｏｎｄａｒｙｐｏｌｌｕｔｉｏｎ 　　太阳能（ｓｏｌａｒｅｎｅｒｇｙ）是一种绿色能源。目前 米级灰尘颗粒物会吸附在光伏组件通光玻璃表面 太阳能利用有光热、光电、光化学、光生物４种方 形成阻光灰尘覆盖层。定量的分析测试表明： ２ 式。光伏组件是光电法利用太阳能的核心部件， ４ｇ／ｍ的灰尘堆积使得光伏组件电能输出效率锐 它通过半导体材料的光生伏打效应把入射的光能 降６０％。更有甚者，鸟类粪便、树叶、动物攀爬遗 转化为电能。已经商用化的硅基太阳能电池光电 迹等大块不透光的污染物覆盖会产生热斑效应， 转化效率接近２０％。生产实践表明：露天放置的 导致光伏组件局域高温直至烧毁报废。因此，光 光伏组件在使用一段时间后，源自空气携载的微 伏组件表面灰尘覆盖层的及时清理对于光伏组件 　　收稿日期：２０１３－１１－１５ 基金项目：重庆理工大学研究生创新基金资助项目（ＹＣＸ２０１２３０６）；重庆市科委应用开发项目（ｃｓｔｃ２０１２ｇｇ－ｙｙｊｓ０７