بررسی تجربی اثر دما و زدایش گردو غبار و شن بر ماژول‌های فتوولتائیک

الموضوعات :

معراج رجایی ¹ (استادیار، گروه مهندسی برق، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران. *(مسوول مکاتبات))
کردستان چلاسی ² (دانشجو،گروه مهندسی برق، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران.)

تاريخ الإرسال : 28 الأحد , صفر, 1441 تاريخ التأكيد : 03 الثلاثاء , شوال, 1441 تاريخ الإصدار : 18 الجمعة , جمادى الثانية, 1443

الکلمات المفتاحية: گردوغبار, پنل فتوولتائیک, انرژی خورشیدی, سیستم تمیز کننده,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: وجود ریز گردها در آسمان ایران باعث رسوب گرد و غبار بر سطح پنل های فتوولتائیک می شود. همچنین در اثر فعالیت معادن شن و ماسه در صورت رعایت نشدن اصول زیست محیطی می تواند آسیب های جدی به طبیعت وارد آورده و آلودگی هوا، آب و خاک را به دنبال داشته باشد، به طوری که در برخی استان ها معادن شن منشا ایجاد گرد و غبار معرفی شده اند. هدف از این پژوهش بررسی تاثیر گردوغبار، شن و دما بر راندمان پنل های فتوولتائیک می باشد.روش بررسی: برای بررسی تاثیر گردوغبار دو پنل مشابه به مدت یک روز در فضای باز قرار گرفتند. یکی از پنل ها مجهز به سیستم تمیز کننده میباشد اما پنل دیگر بدون تمیز کننده است. در اثر گذاری دما، هر دو پنل تمیز اما یکی مجهز به سیستم خنک کننده و پنل دیگر بدون سیستم خنک کننده تنظیم شده است. مقایسه بین اثر گذاری گردوغبار و شن، از چهار پنل مشابه استفاده شده است، یک پنل در وضعیت تمیز قرار دارد اما پنل های دیگر هر کدام به گردو غبار و شن آغشته شده اند.یافته ها: نتایج حاصل از این پژوهش حاکی از آن است، در پی نشست گردوغبار بر سطح پنل میانگین ولتاژها، جریان ها، توان ها بعد از 13 ساعت بترتیب کاهش 4% ، 21% ، 24% و افزایش 4% دما پنل آلوده نسبت به پنل تمیز گردید. پنل بدون سیستم خنک کننده میانگین ولتاژها ، جریان ها و توان ها در طول یک روز بترتیب کاهش 3% ، 25% ، 29% نسبت به پنل با سیستم خنک کننده داشته است. میزان ولتاژ و جریان مربوط به پنل های الوده به شن کاهش بیشتری نسبت به ولتاژ و جریان پنل های الوده به گردوغبار داشته است.بحث و نتیجه گیری: بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش نشست گردوغبار بر سطح پنل و افزایش دمای پنل، موجب کاهش راندمان پنل فتوولتائیک می گردد. همچنین گردو غبار تاثیر بیشتر از شن و ماسه بر پنل فتوولتائیک دارد.

المصادر:

1. yingya chen, yanfeng liu, zhijun tian, yu Dong, yong zhou, xiaowen wang, Dengjia wang., 2019, Experimental Study on the Effect of Dust Deposition on Photovoltaic Panels, Publication of Energy Procedia , vol. 158, pp 483–489.


2. Vinay Gupta, Prateek Raj, Ankit Yadav, Peeyush Garg , Farhan Nizam., 2017,Investigate the Effect of Dust Deposition on the Performance of Solar PV Module using LABVIEW based Data Logger, IEEE International Conference on Power, Control, Signals and­­­­­ Instrumentation Engineering(ICPCSI), Chennai, India , pp 742-747.


3. K. Ilse., 2018, Comprehensive analysis of soiling and cementation processes on PV modules in Qatar, Solar Energy Materials Solar Cells, vol. 186, pp. 309-323.


4. Laarabi, O. May Tzuc, D. Dahlioui, A. Bassam, M. Flota-Bañuelos, and A. Barhdadi., 2017, Artificial neural network modeling and sensitivity analysis for soiling effects on photovoltaic panels in Morocco, Superlattices.


5. Hiroyuki Kawamotoa., 2019, Electrostatic cleaning equipment for dust removal from soiled solar panels Hiroyuki Kawamoto, Journal of Electrostatics, vol.98, pp 11–16.


6. Xu L, Li S, Jiang J, Liu T, Wu H, Wang J, Li X., 2020, The influence of dust deposition on
   the temperature of soiling photovoltaic glass under lighting and windy
   Solar Energy


7. El-shobokshy,MS.and Hussein, F.M.”Effect of dust with different physical properties on the performance of photovoltaic cell”, sol. Energy, 51 pp.505-511-December1993.


8. Meraj Rajaee, Mina Jalali, Analysis and implementation of the solar tree by determining the optimal angle in Shiraz-Iran., 2021, Journal of Computational and Applied Research in Mechanical Engineering (JCARME).


9. Horieh sadat mosavi, Alireza por khbaz., 2017, Origin of dust particles by studying their physical and chemical properties in Birjand city, Journal of Environmental Geology, April 2017, Vol. 38, No. (In Persian)


10. Mostafa mohamadi zadeh., 2019, Elimination of the destructive effect of dust on photovoltaic cells in solar power plants installed in desert cities and villages”, First International Congress of interdisciplinary Studies in Town and Architecture, Tabriz, Iran. (In Persian)


11. Thorat ML, Walimbe R, Patil A, Kulkarni D, Thorat S., 2019, Implementation of

automatic solar tracking and cleaning system.

12. Sherman R.., 2019, Carbon Dioxide Snow Cleaning Applications. In: Developments in
    Surface Contamination and Cleaning: Applications of Cleaning Techniques.
    Elsevier; p. 97–115