太阳能电池板跟踪与除尘装置的设计

太阳能电池板接收光的角度和表面对光的透过率直接影响光-电转化率。随着使用时间的积累,电池板迎光面会逐渐的积累一层灰尘主要是无机物SIO2)和有机污染物(鸟粪等),既减弱了太阳能电池板对光的吸收,影响电池的发电量,也容易因"热岛效应"造成电池局部发热而损坏。综合比较实现追踪太阳的定时法、坐标法、光敏电阻光强比较等方法,以及自然雨水冲刷、人工擦拭(高空危险)、高压水枪清洁(浪费水资源)、定时电动自动清洗(结构复杂)等电池板除尘方法,我们设计了基于单片机电池板"定点定角度"的单轴自动跟踪系统。通过对地球绕太阳运行规律、纳米TiO2超亲水性和催化降解特性的讨论,进行了"跟踪装置"和"气体喷射装置"的结构设计;电池板表面涂覆纳米TiO2实现电池板的主动自洁,基于单片机实现电池板的高压风力被动除尘和"定点定角度"的单轴自动跟踪,提高了电池板的采光效率和光透过率,进而提高其光-电转化效率。

太阳能电池板捕光及除尘系统

通过对地球绕太阳运行规律的讨论,实验比较了追踪/不追踪太阳对照度,以及对电池板的开路电压和短路电流的影响,计算描绘出保定地区地球绕日运行轨迹图;在电池板两侧安装反光铝板,实现了对太阳光的聚光收集;设计的"电池板专用调角盘"实现了电池板安装倾角的手动精确定位;设计的"跟踪装置"实现了电池板平行于地轴的"定点定角单轴追踪";利用fluent软件模拟通风管内风场,比较了气体喷管的开口形状与孔数目对出风的速度矢量图和速度云图影响,基于单片机实现电池板的高压风力除尘。提高了电池板的采光效率和光透过率,进而提高电池板的光电转化效率。