基本信息
- 项目名称：
- 光伏发电除垢结构
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 新能源是21世纪重要的能源技术，而光伏发电在新能源中占有重要地位。光伏发电的关键在于太阳能电池板的转换效率，而太阳能电池板的表面清洁度对转换效率有着不可忽视的影响，本设计设计出了一个可供自动操作的除垢结构
- 详细介绍：
- 该装置是利用机械清洁的原理，结合单片机自动控制，最大限度的清除太阳能电池板表面的污垢。在不对电池板较大改动的前提下，能有效地提高太阳能电池板的清洁度。其造价低廉，安装容易，适合推广应用。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计、发明的目的和基本思路，创新点，技术关键和主要技术指标 由于聚集在太阳能电池板表面的尘埃阻碍光线，当灰尘污染较严重时，可能使太阳能电池板的转换效率降低40%。因此要保证太阳能电池板的工作效率，太阳能电池板表面的清洁度至关重要 本设计采用用机械的方法清洁太阳能电池板，用单片机对机械进行控制，最大限度的清除太阳能电池板表面的污垢。该装置是在不更换电池板的前提下，提高太阳能利用率的最直接和有效的方法.且容易实现、造价低廉、装置安装简单，适合广泛利用。
科学性、先进性
- 太阳能电池板清洁技术在当今世界还没有实现商业化，目前有6种清洁方法：电场除尘法、电池板抖落灰尘法、气流除尘法、增加不粘层法、水清洁法，及人工擦除法。 电场除尘法的弊端是当电池板表面有水时无法工作；震动电池板法无法清除附着性的污垢；气流除尘法控制难度较大且清洁效率不高；增加不粘层法所使用的透明的电敏感材料造价太大，而且这种技术目前还不成熟，无法投产；水清洁法受地理环境限制，用水冲洗电池板代价太高；人工擦除法耗时、耗工。 相比现有的太阳能电池板的清洁技术，本设计造价低廉，安装简单，适合我国绝大多数地区使用，受环境和地理限制较少，清洁效率较高，安全环保，稍加改造本设计可以立即投产。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 协议转让
作品可展示的形式
- 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 现有的太阳能电池板清洁技术均存在一定的不足之处，本设计采用技术成熟的机械式清洁方法，清洁效率高，可靠性强，造价低，安装简单，受气候和地理环境因素的影响较小，适合较广泛使用。
同类课题研究水平概述
- 太阳能电池板清洁技术在当今世界还没有实现商业化，目前有6种清洁方法： 电场除尘的方法、震动电池板抖落灰尘的方法、气流吹除尘埃法、增加不粘层法、水清洁法，及人工擦除法。 电场除尘的方法主要由美国宇航局和波士顿大学教授Malay Muzumdar领导研究，Malay Muzumda研究的这项系统理论是：在干燥环境中存在大量带点尘埃粒子。通过给透明的电极材料通上交流电，这些粒子就会在正极和负极之间来回波动，继而制造出一个排斥带负电粒子的电场。这个电场会将电荷传到给不带电的尘埃粒子，使它们在与电池板接触后能被快速出去。这个除尘系统的优点是：因为其电流很小，所以不会消耗太多的能量，而且可以快速高效的完成清洁任务。缺点是：如果尘埃变得潮湿时，这套系统就无法起效了。 震动电池板斗罗灰尘的方法也是Malay Muzumda所研究的，这种方法无需对点样能电池板改动太多，实现起来较为简单，但这种方法的缺点是清洁效率有限，无法清楚电池板上存在的颗粒。 气流吹除尘埃法也属于无水清洁，这种方法是利用人造气流的方法吹除尘埃，这种方法也无需对电池板进行改造，由于尘埃大小无法确定，所以风量无法自动控制，实现起来较难，而且当吹出尘埃后，这些灰尘也有可能会重新飘落在电池板表面。 增加不粘层法就是在这种自动清洁技术主要是在玻璃或透明塑料上沉积一层透明的电敏感材料薄层，覆盖在电池板上。由传感器监测电池板表面的灰尘水平，当灰尘密度达到一定水平时就会通电，电荷就能在材料表面发出一种灰尘排斥波，将灰尘推到保护屏边缘。这种方法清洁效率较高，但这种透明的电敏感材料造价太大，而且这种技术目前还不成熟，尚在研究阶段，无法投产。 水清洁法是用水直接清洗电池板，这种方法可以最大限度的进行清洁，但大型的太阳能利用地区绝大多数是在沙漠地区，而在这些地区，水资源相对将为匮乏，用清水冲洗，虽然可以较好的完成清洁工作，但与此相比，清洁太阳能电池板所付出的代价较为昂贵，所以这种方法一直没有得到广泛利用。 人工擦除法是通过人工作业，完成对电池板的清洁。 国外研究主要集中在无水清洁上，现如今的研究还都只停留在实验室阶段，而且在国内这类太阳能光电池表面清洁技术的研究还刚刚起步。
