Електростатичне очищення сонячних панелей. Електростатичне очищення сонячних панелей

US20120285516A1. Інтелектуальні сонячні панелі, що самоочищаються. Патенти Google

Номер публікації US20120285516A1 US20120285516A1 US13/519, 508 US201113519508A US2012285516A1 US 20120285516 A1 US20120285516 A1 US 20120285516A1 US 201113519508 A US201113519508 A US 201113519508A US 2012285516 A1 US2012285516 A1 US 2012285516A1 Орган влади США Сполучені Штати Америки Рівень техніки ключові слова панель очищення сонячних батарей пристрій для очищення сонячних батарей сонячні батареї дата попереднього рівня техніки 2010-01-29 Правовий рівень (Правовий рівень є припущенням, і не є правовим висновком. Компанія Google не проводила юридичний аналіз і не робить жодних заяв щодо точності наведеного статусу.) Відкликана заявка номер US13/519,508 Винахідник Джордж Маккарріс Поточний правонаступник (Перераховані правонаступники можуть бути неточними. Google не проводив юридичний аналіз і не дає жодних запевнень або гарантій щодо точності переліку.) VOLOTEK SA Первісний правонаступник VOLOTEK SA Дата пріоритету (Дата пріоритету є припущенням і не є юридичним висновком. Google не проводив юридичний аналіз і не робить жодних заяв щодо точності вказаної дати.) 2010-01-29 Дата подання 2011-01-31 Дата публікації 2012-11-15 Заявлений пріоритет від EP10152092 зовнішній пріоритет 2011-01-31 Заявка подана VOLOTEK SA Критична VOLOTEK SA 2012-06-27 Переуступлено VOLOTEK SA Переуступка VOLOTEK SA ПЕРЕУСТУПКА ІНТЕРЕСУ АССІСІОНЕРА (ДЕТАЛЬНІШЕ ДИВІТЬСЯ В ДОКУМЕНТАЦІЇ). Правонаступники: MCKARRIS, GEORGE 2012-11-15 Публікація публікації US20120285516A1 Критичний патент/US20120285516A1/en Статус Анульований правовий статус Критичний потік

Зображення

Класифікації

  • H. ЕЛЕКТРИКА
  • H02. ВИРОБНИЦТВО; ПЕРЕТВОРЕННЯ АБО РОЗПОДІЛЕННЯ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ
  • H02S. генерування електричної енергії шляхом перетворення інфрачервоного випромінювання, видимого світла або ультрафіолетового світла, н.в.і.у.g. З ВИКОРИСТАННЯМ ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ [PV] МОДУЛІВ
  • H02S40/00. Компоненти або приладдя в поєднанні з фотоелектричними модулями, не передбачені в групах H02S10/00. H02S30/00
  • H02S40/10. пристрої для чищення
  • B. ВИКОНАННЯ ОПЕРАЦІЙ; ТРАНСПОРТУВАННЯ
  • B08. ОЧИЩЕННЯ
  • B08B. ЧИЩЕННЯ ВЗАГАЛІ; ЗАПОБІГАННЯ ЗАБРУДНЕННЮ ВЗАГАЛІ
  • B08B6/00. Очищення електростатичним способом
  • B. ВИКОНАННЯ ОПЕРАЦІЙ; ТРАНСПОРТУВАННЯ
  • B08. ОЧИЩЕННЯ
  • B08B. ОЧИЩЕННЯ ВЗАГАЛІ; ЗАПОБІГАННЯ ЗАБРУДНЕННЮ ВЗАГАЛІ
  • B08B7/00. очищення способами, не передбаченими в жодному іншому підкласі або в жодній групі цього підкласу
  • B08B7/02. Очищення методами, не передбаченими в жодному іншому підкласі або в жодній групі цього підкласу, шляхом викривлення, биття або вібрації поверхні, що очищується
  • B08B7/026. Використання звукових хвиль
  • B08B7/028. Використання ультразвуку
  • F. МАШИНОБУДУВАННЯ; ОСВІТЛЕННЯ; ОПАЛЕННЯ; ЗБРОЯ; ВИБУХОВІ РОБОТИ
  • F24. ОПАЛЕННЯ; ДІАПАЗОНИ; ВЕНТИЛЯЦІЯ
  • F24S. СОНЯЧНІ ТЕПЛОВІ КОЛЕКТОРИ; СОНЯЧНІ ТЕПЛОВІ СИСТЕМИ
  • F24S40/00. Пристрої для запобігання або захисту сонячних колекторів тепла; запобігання несправності сонячних колекторів тепла
  • F24S40/20. Прибирання; прибирання снігу
  • H. ЕЛЕКТРИКА
  • H01. ЕЛЕКТРИЧНІ ЕЛЕМЕНТИ
  • H01L. НАПІВПРОВІДНИКОВІ ПРИЛАДИ, НЕ ВКЛЮЧЕНІ ДО КЛАСУ H10
  • H01L31/00. Напівпровідникові пристрої, чутливі до інфрачервоного випромінювання, світла, електромагнітного випромінювання коротшої довжини хвилі або корпускулярного випромінювання і спеціально пристосовані або для перетворення енергії такого випромінювання в електричну енергію, або для керування електричною енергією за допомогою такого випромінювання; способи або пристрої, спеціально пристосовані для їх виготовлення або обробки чи їх частин; їх деталі
  • H01L31/04. Напівпровідникові прилади, чутливі до інфрачервоного випромінювання, світла, електромагнітного випромінювання коротшої довжини хвилі або корпускулярного випромінювання і спеціально пристосовані або для перетворення енергії такого випромінювання в електричну енергію, або для керування електричною енергією за допомогою такого випромінювання; способи або пристрої, спеціально пристосовані для виготовлення або обробки цих приладів або їхніх частин; їхні частини, пристосовані як фотоелектричні [ФЕП] перетворювальні пристрої
  • H01L31/042. фотоелектричні модулі або масиви одиночних фотоелементів
  • H01L31/048. Інкапсуляція модулів
  • H. ЕЛЕКТРИКА
  • H01. ЕЛЕКТРИЧНІ ЕЛЕМЕНТИ
  • H01L. НАПІВПРОВІДНИКОВІ ПРИЛАДИ, НЕ ВКЛЮЧЕНІ ДО КЛАСУ H10
  • H01L31/00. Напівпровідникові прилади, чутливі до інфрачервоного випромінювання, світла, електромагнітного випромінювання з меншою довжиною хвилі або корпускулярного випромінювання і спеціально пристосовані або для перетворення енергії такого випромінювання в електричну енергію, або для керування електричною енергією за допомогою такого випромінювання; способи або пристрої, спеціально пристосовані для їх виготовлення або обробки, або їх частин; їх деталі
  • H01L31/04. Напівпровідникові прилади, чутливі до інфрачервоного випромінювання, світла, електромагнітного випромінювання з меншою довжиною хвилі або корпускулярного випромінювання і спеціально пристосовані або для перетворення енергії такого випромінювання в електричну енергію, або для керування електричною енергією за допомогою такого випромінювання; способи або пристрої, спеціально пристосовані для виготовлення або обробки цих приладів або їхніх частин; їхні частини, пристосовані як фотоелектричні [ФЕП] перетворювальні пристрої
  • H01L31/052. Засоби охолодження, безпосередньо пов’язані або інтегровані з фотоелектричним елементом, наприклад.g. інтегровані елементи Пельтьє для активного охолодження або тепловідводи, безпосередньо пов’язані з фотоелектричними елементами
  • H. ЕЛЕКТРИКА
  • H01. ЕЛЕКТРИЧНІ ЕЛЕМЕНТИ
  • H01L. НАПІВПРОВІДНИКОВІ ПРИЛАДИ, НЕ ВКЛЮЧЕНІ ДО КЛАСУ H10
  • H01L31/00. Напівпровідникові прилади, чутливі до інфрачервоного випромінювання, світла, електромагнітного випромінювання з меншою довжиною хвилі або корпускулярного випромінювання і спеціально пристосовані або для перетворення енергії такого випромінювання в електричну енергію, або для керування електричною енергією за допомогою такого випромінювання; способи або пристрої, спеціально пристосовані для їх виготовлення або оброблення чи їх частин; їх деталі
  • H01L31/04. Напівпровідникові прилади, чутливі до інфрачервоного випромінювання, світла, електромагнітного випромінювання з меншою довжиною хвилі або корпускулярного випромінювання і спеціально пристосовані або для перетворення енергії такого випромінювання в електричну енергію, або для керування електричною енергією за допомогою такого випромінювання; способи або пристрої, спеціально пристосовані для виготовлення або обробки цих приладів або їх частин; їх частини, пристосовані як пристрої для фотоелектричного перетворення
  • H01L31/054. оптичні елементи, безпосередньо пов’язані або інтегровані з фотоелементом, а.g. світловідбиваючі засоби або засоби, що концентрують світло
  • H01L31/0547. Оптичні елементи, безпосередньо пов’язані або інтегровані з фотоелементом, а.g. світлоповертаючі засоби або світлоконцентруючі засоби, що включають світлоконцентруючі засоби відбиваючого типу, н.в.і.у.g. параболічні дзеркала, концентратори, що використовують повне внутрішнє відбиття
  • H. ЕЛЕКТРИКА
  • H02. ВИРОБНИЦТВО; ПЕРЕТВОРЕННЯ АБО РОЗПОДІЛЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ
  • H02S. Генерування електричної енергії шляхом перетворення інфрачервоного випромінювання, видимого світла або ультрафіолетового світла, e.g. З ВИКОРИСТАННЯМ ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ [ФОТОВОЛЬТАЇЧНИХ] МОДУЛІВ
  • H02S20/00. Опорні конструкції для фотоелектричних модулів
  • Y. ЗАГАЛЬНА КАТЕГОРІЯ НОВИХ ТЕХНІЧНИХ РОЗРОБІТ; ЗАГАЛЬНА КАТЕГОРІЯ МІЖГАЛУЗЕВИХ ТЕХНОЛОГІЙ, що охоплюють декілька розділів МПК; ТЕХНІЧНІ ОБ’ЄКТИ, що охоплюються колишніми перехресними довідковими колекціями творів мистецтва [XRACs] та збірниками USPC
  • Y02. ТЕХНОЛОГІЇ АБО ЗАСТОСУВАННЯ ДЛЯ ПОМ’ЯКШЕННЯ НАСЛІДКІВ ЗМІНИ КЛІМАТУ АБО АДАПТАЦІЇ ДО НИХ
  • Y02B. ТЕХНОЛОГІЇ ПОПЕРЕДЖЕННЯ ЗМІНИ КЛІМАТУ, ПОВ’ЯЗАНІ З БУДІВЛЯМИ, наприклад.g. ЖИТЛО, ПОБУТОВІ ПРИЛАДИ АБО ПОВ’ЯЗАНІ З НИМИ ПРОГРАМИ ДЛЯ КІНЦЕВОГО СПОЖИВАЧА
  • Y02B10/00. Інтеграція відновлюваних джерел енергії в будівлях
  • Y02B10/20. Сонячні теплові
  • Y. ЗАГАЛЬНЕ МАРКУВАННЯ НОВИХ ТЕХНІЧНИХ РОЗРОБІТ; ЗАГАЛЬНЕ МАРКУВАННЯ МІЖГАЛУЗЕВИХ ТЕХНОЛОГІЙ, ЩО ОХОПЛЮЮТЬ ДЕКІЛЬКА РОЗДІЛІВ МПК; ТЕХНІЧНІ ОБ’ЄКТИ, ЩО ПОКРИВАЮТЬСЯ КОЛИШНІМИ КОЛЕКЦІЯМИ ПЕРЕХІДНИХ ВІДОМОСТЕЙ [XRAC] І ДІАГНОСТИКАМИ USPC
  • Y02. ТЕХНОЛОГІЇ АБО ЗАСТОСУВАННЯ ДЛЯ ПОМ’ЯКШЕННЯ НАСЛІДКІВ ЗМІНИ КЛІМАТУ АБО АДАПТАЦІЇ ДО НИХ
  • Y02E. СКОРОЧЕННЯ ВИКИДІВ ПАРНИКОВИХ ГАЗІВ [GHG], ПОВ’ЯЗАНИХ З ВИРОБНИЦТВОМ, ПЕРЕДАЧЕЮ АБО РОЗПОДІЛОМ ЕНЕРГІЇ
  • Y02E10/00. Виробництво енергії за допомогою відновлюваних джерел енергії
  • Y02E10/40. Сонячна теплова енергія, е.g. сонячні вежі
  • Y. ЗАГАЛЬНЕ МАРКУВАННЯ НОВИХ ТЕХНІЧНИХ РОЗРОБІТ; ЗАГАЛЬНЕ МАРКУВАННЯ МІЖГАЛУЗЕВИХ ТЕХНОЛОГІЙ, що охоплюють декілька розділів МПК; ТЕХНІЧНІ ОБ’ЄКТИ, що охоплюються колишніми перехресними реферативними колекціями творів мистецтва [XRACs] та дайджестами USPC
  • Y02. ТЕХНОЛОГІЇ АБО ЗАСТОСУВАННЯ ДЛЯ ПОМ’ЯКШЕННЯ НАСЛІДКІВ АБО АДАПТАЦІЇ ДО ЗМІНИ КЛІМАТУ
  • Y02E. ЗМЕНШЕННЯ ВИКИДІВ ПАРНИКОВИХ ГАЗІВ [GHG], ПОВ’ЯЗАНИХ З ВИРОБНИЦТВОМ, ПЕРЕДАЧЕЮ АБО РОЗПОДІЛОМ ЕНЕРГІЇ
  • Y02E10/00. Виробництво енергії з відновлюваних джерел енергії
  • Y02E10/50. Фотоелектрична [PV] енергетика
  • Y02E10/52. фотоелектричні системи з концентраторами

Опис (реферат)

Цей винахід стосується способу та пристрою для левітації та транспортування піску, пилу або снігових відкладень, що тануть, з поверхні об’єктів, зокрема сонячних панелей, дзеркал, скляних об’єктів і тому подібне.

Опис

Цей винахід стосується області сонячних панелей, а більш конкретно області інтелектуальних і самоочищувальних панелей.

Однією з основних проблем, пов’язаних з використанням сонячних панелей (особливо в пустелях і місцях, де сонячне освітлення особливо ефективне), є часте очищення сонячних панелей і скляних фасадів від пилу і піску, яке необхідно.

Дійсно, регулярне очищення сонячних панелей повинно проводитися для того, щоб підтримувати ефективність на найвищому можливому рівні.

Ефективність сонячної панелі може знизитися на 30% через бруд і пил або навіть набагато більше через накопичення снігу на панелі.

Виробники сонячних панелей радять проводити мінімум одне очищення на місяць. У деяких ситуаціях нелегко піднятися на дах, щоб очистити панель.

Традиційне очищення призводить до появи подряпин на поверхнях, що знижує ефективність роботи панелі. У більшості випадків для очищення потрібні розчинники, вода, час персоналу, обладнання та техніка.

Крім того, такі сонячні панелі зазвичай розкидані на великих площах для створення великих поверхонь і очищення таких великих площ займає багато часу.

  • U.S. Так. Ні. 6,076,216, які розкривають спосіб і пристрій для очищення поверхонь від пилу за допомогою змінного електричного поля з низьким енергоспоживанням. Амплітуда електричного поля становить від 1 000 до 30 000 В/см, а його частота. від 10 до 1000 Гц.
  • US 2002/0134399 розкриває спосіб збору частинок місячного пилу, що включає етапи забезпечення джерела магнітного поля для притягання частинок місячного пилу, забезпечення магнітної близькості між частинками місячного пилу та джерелом магнітного поля та збору частинок місячного пилу джерелом магнітного поля. Пристрій для збирання частинок місячного пилу містить джерело магнітного поля, конструкцію для забезпечення магнітної близькості між частинками місячного пилу та джерелом магнітного поля і конструкцію для збирання частинок місячного пилу джерелом магнітного поля. Апарат може бути використаний з місячним житловим об’єктом, таким як космічний корабель або місячна база. Самоочисний сонячний елемент включає принаймні одну сонячну панель і рухому конструкцію, що має джерело магнітного поля, пристосоване для переміщення над сонячною панеллю для збору накопичених частинок.
  • US 2007/0017567 розкриває системи та матеріали для підвищення ефективності фотоелектричних елементів шляхом реалізації функції самоочищення на фотоелектричних елементах та на альбедо-поверхнях, пов’язаних зі збірками фотоелектричних елементів.
  • US 2007/0256732 розкриває фотоелектричний модуль, що включає принаймні один фотоелектричний елемент і прозорий шар. Прозорий шар розташований над фотоелектричним елементом, причому прозорий шар має безліч виступаючих частин, розташованих принаймні на одній поверхні прозорого шару, яка звернена до зовнішньої, внутрішньої або обох сторін фотоелектричного модуля.

Зокрема, метою даного винаходу є пропозиція сонячних панелей, які легко очищаються ефективним способом, так що вони зберігають свої властивості та ефективність з плином часу.

Відповідно, Заявник розробив інтелектуальне багатошарове покриття, що самоочищується, для вирішення проблеми очищення поверхонь, таких як сонячні панелі, скляні вікна або будь-які подібні поверхні, які потребують очищення.

Поверхня панелі оснащена різними датчиками, такими як освітленість, температура, вологість та інші для автоматичної роботи або може управлятися вручну.

У випадку прозорої поверхні ефективність пропускання світла регулярно контролюється і порівнюється з початковим заводським калібруванням.

Інтелектуальна електроніка приймає рішення про активацію системи самоочищення у зв’язку зі зниженням ефективності, беручи до уваги часовий пояс, освітленість, температуру та погодні умови регіону.

Електроніка активує чотири незалежні імпульсні електростатичні поля постійного струму при виявленні бруду або піску на панелі або використовує ті ж елементи на поверхні для розтоплення снігу.

Електронні засоби (див. РИСУНОК. 17 ) включають, як правило, вхід живлення та регулювання плати, мікроконтролер, електроніку моніторингу, силову електроніку електростатичного поля та електроніку зв’язку.

Ця інноваційна технологія використовує невеликий відсоток енергії, виробленої сонячною панеллю, і протягом дуже короткого періоду часу.

Справжній винахід буде краще зрозумілий з детального опису та креслень, що додаються, на яких показано:

Цей винахід стосується способу та пристрою для левітації та транспортування піску, пилу або снігових відкладень, що тануть, з поверхні об’єктів, зокрема сонячних батарей, дзеркал, скляних об’єктів і т.п. Принцип роботи панелі згідно з цим винаходом проілюстровано на Фіг. 1. який являє собою панель або будь-яку поверхню, на яку нанесено провідне покриття з різною геометрією, а потім зверху переважно додано прозоре ізолююче покриття.

Відповідно, такі пристрої використовують різні геометрії струмопровідних доріжок (як прозорих, так і непрозорих), вбудованих у тонкий шар на поверхні об’єкта, що складається з панелі або будь-якої поверхні.

У цьому винаході використовуються численні датчики і детектори для моніторингу навколишнього середовища, температури, вологості і продуктивності об’єкта, а також для активації процесу очищення або танення снігу.

Система виявлення, вбудовані сліди на поверхні та вихідна потужність об’єкта (у випадку сонячної панелі). все це підключено до інтелектуальної електронної плати або схеми, яка приймає рішення, коли починати будь-який з процесів очищення або плавлення.

Багато об’єктів можуть бути з’єднані разом, спілкуватися один з одним і підключені до центральної станції для віддаленого моніторингу та активації.

Чотири незалежні імпульсні електростатичні поля, що генеруються від джерела живлення постійного струму (всі інші відомі пристрої використовують джерела живлення змінного струму, які вимагають набагато більше електроніки та потужності), використовують геометрію слідів на поверхні об’єктів, щоб відштовхувати бруд, пил і пісок, не дряпаючи і не пошкоджуючи поверхню об’єкта. Поля чергуються зі змінним фазовим зсувом для забезпечення швидкого часу виконання.

Додаткові ультразвукові хвилі, що генеруються п’єзоелектричними пристроями, розміщеними на поверхні, можуть бути використані для забезпечення додаткових засобів очищення від висушеного вологого піску, пилу тощо.

Сліди та електроніка також використовуються для виявлення та танення снігових відкладень з поверхні об’єкта.

Цей винахід економить використання рухомих механічних частин, води, миючих засобів або будь-якого іншого методу очищення.

Потужність, необхідна для слідів на поверхні та електроніки, дуже мала. Вона може бути отримана з різних джерел, таких як:

У випадку фотоелектричної сонячної панелі потрібно менше 10% її потужності протягом менше однієї хвилини принаймні один раз на день. В іншому випадку енергію можна отримувати від акумулятора, електромережі або інших зовнішніх джерел, як показано на малюнку. 1.

У випадку вакуумних або термальних сонячних панелей енергію можна отримувати від власної генерації або будь-яких інших зовнішніх джерел.

  • Фотоелектричні сонячні панелі
  • Термальні сонячні панелі
  • Вакуумні сонячні панелі
  • Дзеркала
  • Скло
  • Вітрове скло
  • Оптичні поверхні
  • Фасади тощо.

ФІГУРИ. 2-8 ілюструють різні форми струмопровідних слідів згідно з цим винаходом. Як можна легко зрозуміти з цих малюнків, форми можуть бути різними і мати відповідний ефект.

РИСУНКИ. 9-15 ілюструють різні варіанти реалізації як конкретні застосування цього винаходу та різні геометрії, показані на наведених нижче фігурах, а також інші подібні та споріднені геометрії для покриття різних форм панелей і поверхонь.

Наприклад, на Фіг. 9. 10 і 11 ілюструють два варіанти фотоелектричних і теплових сонячних панелей. На фіг. 9. є скло 1 або полімер 6 з візерунчастим провідним шаром, нанесеним на будь-яку поверхню, з високопрозорою непровідною смолою 2, фотоелектричними або тонкоплівковими сонячними елементами 3 і задньою панеллю, виготовленою з комбінованого матеріалу 4.

На фіг. 10. додатково є ще один високопрозорий непровідний шар смоли 2 і тонкий високопрозорий лист 5, виготовлений з полімерів, таких як тефлон (Teflon®) або іншого еквівалентного матеріалу.

На фіг. 11. додатково є стільникова основа 7, виготовлена з металу для розсіювання тепла або з іншого матеріалу для високої жорсткості та легкості основи.

На додаток до елементів, які вже обговорювалися з посиланням на попередні варіанти, таких як прозора непровідна смола 2 і скло або полімер 6 з візерунчастим провідним шаром, нанесеним на будь-яку з поверхонь, на Фіг. 8 є високовідбиваюче параболічне або напівциліндричне дзеркало або концентратор 8. 12 та теплову сонячну панель зі скляною поверхнею 9 на Фіг. 13.

На фіг. 14 і 15. проілюстровані варіанти для фасадів, вікон і лобового скла, де посилання 10 позначає скляний лист, а посилання 11 позначає двошарове скло, герметично ізольоване шаром дуже високого вакууму для теплоізоляції.

На фіг. 16. проілюстровано варіант фотоелектричної сонячної панелі на основі вакууму. Цей варіант містить сонячну панель 12, виконану у вигляді камери з верхньою скляною поверхнею, герметично запаяною під дуже високим вакуумом для теплоізоляції. Сонячні елементи 3 розташовані на нижньому шарі. Інтерес цієї конфігурації полягає в тому, що фотоелектричні елементи (або полікристалічний кремній) генерують багато тепла, особливо в жарких регіонах, де зовнішня температура сягає понад 50° C. Ефективність фотоелементів знижується на порядки. Вакуум, будучи одним з найкращих ізоляторів, утримує полікристалічний кремній при набагато нижчій температурі, а отже, вищій ефективності.

На рис. 17 електронні засоби, що використовуються в пристрої, проілюстровані мікроконтролером, джерелом високої напруги, засобами моніторингу та засобами зв’язку для реалізації принципу винаходу.

На фіг. 18. варіант виконання сонячної панелі, дзеркала, рефлектора, скляної поверхні тощо, оснащеної одним або декількома п’єзоелектричними пристроями 13 для створення ультразвукових очищувальних хвиль.

У цих конфігураціях системи включають в себе на додаток до елементів, вже обговорених з посиланням на попередні варіанти, таких як прозора непровідна смола 2 і скло або полімер 6 з візерунчастим, провідним шаром, нанесеним на будь-яку з поверхонь, є скляний лист 11, який використовується для лобового скла, вікна або фасаду.

Варіанти реалізації та приклади, наведені в цій заявці, звичайно, є прикладами, які не слід тлумачити як обмежувальні, і в рамках цього винаходу можливі комбінації різних варіантів реалізації. Крім того, можна використовувати еквівалентні засоби.

Електростатичне очищення сонячних панелей

Зміна клімату призвела до посилення опустелювання, що спричинило поширення частинок пилу та піску, які негативно впливають на ефективність сонячних панелей. Сонячні фотоелектричні модулі можуть значно постраждати від відкладення пилу, що впливає на їх ефективність та продуктивність. Використання водних методів очищення, однак, може бути дорогим і шкідливим для навколишнього середовища. В рамках цього проекту, який триває вже кілька років, ми шукаємо інноваційні, ефективні, економічні та стійкі методи, які не залежать від водних ресурсів, для очищення сонячних панелей. Електростатичні технології в першу чергу випробовуються в цьому проекті для відштовхування частинок пилу від поверхні сонячних панелей за допомогою електричних зарядів. На поверхні панелі створюються електричні заряди, які відштовхують частинки пилу і змушують їх падати. Крім видалення пилу з сонячних панелей, цей метод також зменшує потребу в очищувачах на водній основі.

Дописувачі Імена зареєстрованих користувачів MDPI будуть пов’язані з їхніми сторінками SciProfiles. Щоб зареєструватися, будь ласка, перейдіть за посиланням https://encyclopedia.pub/register :

Зміна клімату та опустелювання

Зміна клімату призвела до збільшення опустелювання, що спричинило поширення пилу та піску в різних регіонах світу [1]. Таке збільшення частинок пилу та піску негативно вплинуло на сонячні панелі, оскільки накопичення пилу знижує ефективність сонячних панелей у перетворенні сонячного світла в електрику [2]. Осадження пилу на поверхні сонячних панелей створює шар, який перешкоджає сонячному світлу і знижує ефективність сонячних панелей. Це явище відоме як забруднення, і воно може спричинити значну втрату вихідної потужності сонячних панелей. Ступінь забруднення залежить від декількох факторів, таких як розташування сонячних панелей, тип пилу та частота очищення У регіонах з дефіцитом води традиційний метод очищення сонячних панелей водою може бути нездійсненним. Тому для ефективного видалення пилу з сонячних панелей потрібні альтернативні методи. Розробка інноваційних та стійких методів видалення пилу з сонячних панелей стала найважливішим напрямком досліджень для багатьох вчених та інженерів [3].

електростатичне, очищення, сонячних, панель

Концентрація пилу та твердих частинок (PM2.5).

електростатичне, очищення, сонячних, панель

Товстий шар пилу на сонячних модулях.

Сонячні фотоелектричні модулі та пил

Сонячна фотоелектрична (PV) технологія з роками стає все більш популярною, як джерело відновлюваної енергії, що є чистим, надійним і стійким [4]. Однак ефективність сонячних фотоелектричних модулів може значно знижуватися через відкладення пилу на поверхні панелей, що може призвести до втрат потужності до 20%. У цьому проекті ми розглянемо наслідки осадження пилу на сонячних фотоелектричних модулях та дослідимо можливість видалення пилу без використання води. Однак існує багато методів, які можна використовувати для очищення сонячних панелей. Тим не менш, ми шукаємо інноваційні, ефективні, економічні та стійкі методи, які не залежать від водних ресурсів, для очищення сонячних панелей

електростатичне, очищення, сонячних, панель

Методи очищення сонячних панелей.

Вплив осадження пилу на втрати потужності в сонячних фотомодулях

Відкладення пилу на поверхні сонячних фотоелектричних модулів може значно знизити їх ефективність, блокуючи сонячне світло і зменшуючи кількість енергії, яка може бути перетворена в електрику [5]. Згідно з дослідженнями, відкладення пилу на сонячних панелях може спричинити зменшення виробництва енергії до 20%, залежно від місця розташування та інтенсивності відкладення пилу. Це може мати значний вплив на продуктивність сонячних фотоелектричних систем, особливо в посушливих і запилених регіонах, де осадження пилу є більш серйозним [6].

Видалення пилу на сонячних панелях без використання води

Однією з головних проблем очищення сонячних фотоелектричних панелей є те, що використання води може бути як дорогим, так і шкідливим для навколишнього середовища. Крім того, використання води також може призвести до потенційного пошкодження компонентів сонячної панелі, таких як розподільні коробки, інвертори та інші електронні компоненти. В останні роки зростає інтерес до розробки альтернативних методів видалення пилу з сонячних фотоелектричних панелей без використання води. Одним з методів, що досліджуються, є використання технологій очищення на основі повітря, таких як щітки, губки та інші неабразивні інструменти для очищення. Ці інструменти можуть бути прикріплені до роботизованих систем, які можуть пересуватися по поверхні сонячних панелей, очищаючи їх без використання води. Іншим підходом, що досліджується, є використання електростатичних технологій, які використовують електричні заряди для відштовхування частинок пилу від поверхні сонячних панелей [7]. Ці системи працюють за рахунок створення електричного заряду на поверхні панелі, який відштовхує частинки пилу, змушуючи їх падати з поверхні [8]. Цей метод не тільки ефективний для видалення пилу з сонячних панелей, але також зменшує потребу в методах очищення на водній основі [9]. Інший підхід, подушечки для сухого чищення. це неабразивні інструменти для чищення, які можна використовувати для видалення пилу з сонячних панелей. Вони виготовлені з мікрофібрового матеріалу, який притягує частинки пилу і видаляє їх з поверхні сонячних панелей. Інший підхід, вібраційні очисники використовують високочастотні вібрації для розпушення і видалення частинок пилу з поверхні сонячних панелей. Ці очисники можуть бути прикріплені до роботизованих систем або ручних пристроїв. Одним з можливих рішень проблеми накопичення пилу на сонячних панелях є використання поверхонь, що самоочищаються. Самоочисні покриття, які запобігають прилипанню частинок пилу і піску до поверхні сонячних панелей. Ці покриття використовують наноструктури, які створюють водовідштовхувальну поверхню, що дозволяє пилу видалятися природним шляхом під дією дощу або вітру. Нанопокриття. це надтонкі шари захисного матеріалу, які можна наносити на поверхню сонячних панелей. Вони можуть відштовхувати частинки пилу, не даючи їм прилипати до поверхні сонячних панелей. Цей метод ефективний для зменшення потреби в частому очищенні сонячних панелей. Іншим можливим рішенням є використання автоматизованих систем очищення. Ці системи використовують роботів-прибиральників, які пересуваються по поверхні сонячних панелей і видаляють пил за допомогою неабразивних інструментів. Ці автоматизовані системи можуть працювати без води, зменшуючи вплив очищення сонячних панелей на навколишнє середовище.

Висновок

Зростання опустелювання, викликане зміною клімату, призвело до поширення частинок пилу і піску, що негативно впливає на ефективність сонячних панелей. Однак, розробляючи інноваційні та стійкі методи видалення пилу з сонячних панелей, ми можемо підвищити ефективність сонячних панелей і зменшити нашу залежність від невідновлюваних джерел енергії. Осадження пилу на сонячних фотоелектричних модулях може мати значний вплив на ефективність і продуктивність сонячних фотоелектричних систем. Однак використання методів очищення на основі води може бути як дорогим, так і шкідливим для навколишнього середовища. Альтернативні методи, такі як технології очищення на основі повітря та електростатичні технології, досліджуються як можливі рішення для видалення пилу з сонячних панелей без використання води. Вивчаючи вплив осадження пилу на сонячних фотомодулях і досліджуючи нові методи його видалення, ми можемо підвищити ефективність і стійкість сонячної фотоелектричної технології, що зробить її ще більш привабливим варіантом для виробництва чистої та відновлюваної енергії. Існує кілька методів видалення пилу з панелей сонячних установок без використання води. Використовуючи неабразивні інструменти, роботизовані системи та нанопокриття, ми можемо ефективно видаляти пил з сонячних панелей, зменшуючи при цьому вплив на навколишнє середовище методів очищення на водній основі. У цьому проекті наші дослідження в першу чергу зосереджені на використанні електростатичних технологій, які використовують електричні заряди для відштовхування частинок пилу від поверхні сонячних панелей. Ці системи працюють шляхом створення електричного заряду на поверхні панелі, який відштовхує частинки пилу, змушуючи їх падати з поверхні. Цей метод не тільки ефективно видаляє пил з сонячних панелей, але й зменшує потребу в методах очищення на основі води. В рамках цього проекту, який триватиме кілька років, ми сподіваємося розробити інноваційні, ефективні, економічні та стійкі методи, які не залежать від водних ресурсів, для очищення сонячних панелей.

Посилання

  • Аарон ван Донкелаар, Рендалл В. Мартін, Майкл Брауер, Н. Крістіна Хсу, Ральф А. Kahn, Robert C. Леві, Олексію Ляпустіну, Ендрю М. Sayer, and David M. Вінкер. Глобальні оцінки дрібнодисперсних твердих частинок з використанням комбінованого геофізико-статистичного методу та інформації з супутників, моделей і моніторів. Environmental Science Technology 2016 50 (7), 3762-3772.
  • M. Мані, Р. Pillai, Вплив пилу на продуктивність сонячних фотоелектричних установок (ФЕУ): Стан досліджень, виклики та рекомендації. Renew. Підтримати. Energy Rev. 14, 3124-3131 (2010).
  • R. R. Кордеро, А. Damiani, D. Laroze, S. MacDonell, J. Jorquera, E. Sepúlveda, S. Feron, P. Llanillo, F. Labbe, J. Carrasco, J. Феррер, Г. Торрес, Вплив забруднення на фотоелектричні модулі в пустелі Атакама. Вплив пилу та бруду на оптичні та фізико-хімічні властивості фотоелектричного скла. Rep. 8, 13943 (2018).
  • B. S. Yilbas, H. Алі, М. M. Khaled, N. Al-Aqeeli, N. Abu-Dheir, K. K. Варанасі, Вплив пилу та бруду на оптичні, хімічні та механічні властивості фотоелектричного захисного скла. Sci. Rep. 5, 15833 (2015).
  • T. Sarver, A. Аль-Карагулі, Л. L. Казмерскі, Комплексний огляд впливу пилу на використання сонячної енергії: історія, дослідження, результати, література та підходи до пом’якшення наслідків. Renew. Підтримувати. Energy Rev. 22, 698-733 (2013).
  • M. R. Maghami, H. Hizam, C. Гомес, М. A. Радзі, М. I. Rezadad, S. Hajighorbani, Втрати потужності через забруднення сонячної панелі: Огляд. Поновити. Підтримувати. Energy Rev. 59, 1307-1316 (2016).
  • Панат, Срідат і Кріпа К. Варанасі. Електростатичне видалення пилу за допомогою індукції заряду з адсорбованою вологою для сталої роботи сонячних панелей. Досягнення науки, (2022). https://doi.org/abm0078.
  • H. Kawamoto, T. Shibata, Електростатична система очищення для видалення піску з сонячних панелей. J. Електростат. 73, 65-70 (2015).
  • H. Кавамото, Електростатичне очисне обладнання для видалення пилу із забруднених сонячних панелей. J. Електростат. 98, 11-16 (2019).

©Текст доступний на умовах ліцензії Creative Commons-Attribution ShareAlike (CC BY-SA); можуть застосовуватися додаткові умови. Використовуючи цей сайт, ви погоджуєтеся з Умовами та положеннями та Політикою конфіденційності.

Світовий ринок очищення сонячних панелей. галузеві тенденції та прогноз до 2029 року

Світовий ринок очищення сонячних панелей за технологіями (вологе очищення, сухе очищення), процесами (напівавтоматизовані, автоматизовані, водяні щітки, електростатичні, автоматизовані роботизовані), режимом роботи (ручні, автономні), застосуванням (житлові, комерційні, промислові та комунальні). галузеві тенденції та прогноз до 2029 року

електростатичне, очищення, сонячних, панель

Аналіз та розмір ринку

Сонячна енергія стає все більш популярною в країнах, що розвиваються. Уряди всього світу сприяють розвитку сонячної енергетики. Це спонукало виробників обладнання для очищення сонячних панелей налагодити місцеве виробництво роботизованих систем очищення сонячних панелей. Очікується, що протягом прогнозованого періоду це буде рушійною силою ринку обладнання для очищення сонячних панелей. Ці детермінанти значно сприятимуть розвитку ринку протягом прогнозованого періоду.

Світовий ринок очищення сонячних панелей був оцінений у 591 долар США.00 мільйонів у 2021 році і, як очікується, досягне 1,505 доларів США.63 мільйони до 2029 року, реєструючи середньорічний темп зростання на рівні 12.40% протягом прогнозного періоду 2022-2029 рр. На додаток до ринкової інформації, такої як ринкова вартість, темпи зростання, сегменти ринку, географічне покриття, гравці ринку та ринковий сценарій, звіт про ринок, підготовлений командою Data Bridge Market Research, також включає технологічні досягнення, нормативно-правову базу, PESTEL, аналіз п’яти сил Портера, галузеві стандарти. з першого погляду, огляд витрат на сировину/операційні витрати, аналіз ланцюгів поставок, критерії вибору постачальників, аналіз цін, аналіз виробництва та сценарій кліматичного ланцюга.

Обсяг звіту та сегментація ринку

Метрика звіту

2020 (Налаштовується до 2019 року. 2014)

Виручка в мільйонах доларів США, обсяги в одиницях, ціни в доларах США

Технологія (вологе очищення, сухе очищення), процес (напівавтоматизований, автоматизований, водяні щітки, електростатичний, автоматизований роботизований), режим роботи (ручний, автономний), застосування (житловий, комерційний, промисловий та комунальний)

U.S., Канада, Мексика, Бразилія, Аргентина, решта країн Південної Америки, Німеччина, Франція, Італія, США.K., Бельгія, Іспанія, Туреччина, Нідерланди, Швейцарія, Польща, Норвегія, Фінляндія, Решта Європи, Японія, Китай, Індія, Південна Корея, Австралія, Сінгапур, Малайзія, Таїланд, Індонезія, Філіппіни, Решта країн Азіатсько-Тихоокеанського регіону, U.A.E, Саудівська Аравія, Єгипет, Південна Африка, Ізраїль, Нігерія, Алжир, Ангола, Гана, решта країн Близького Сходу та Африки

ТОВ “Прем’єр Солар Клінінг. (U.S.), AEET Energy Group GmbH (Німеччина), Dow (U.S.), Wuxi Suntech Power Co., Великобританія, Німеччина, Франція, Італія, США. (Китай), Belectric (Німеччина), Carmanah Technologies Corp (Канада), Dyesol Ltd. (Австралія), Solarwatt (Німеччина), Hanergy Holding Group Limited (Китай), Ertex Solartechnik GmbH (Німеччина), Canadian Solar (Канада), Tesla (U.S.), NanoPV Solar Inc. (U.S.), Greatcell Solar Materials (Австралія), The Solaria Corporation (США.S.). Taiyo Kogyo Corporation (Японія) та Onyx Solar Group LLC (Іспанія)

Визначення ринку

Очищення сонячних панелей видаляє накопичені частинки з поверхні панелі, такі як атмосферний пил, пташиний послід, попіл від лісових пожеж та інше сміття. Процедура очищення використовується для покращення здатності модулів сонячних панелей до перетворення енергії. На ринку існує кілька методів підтримки чистоти сонячних панелей, починаючи від ручного миття і закінчуючи повністю автоматизованими технологіями. Сонячні панелі. це найсучасніша технологія відновлюваної енергетики в історії електрогенерації.

Динаміка ринку засобів для очищення сонячних панелей

Цей розділ присвячений розумінню рушійних сил ринку, переваг, можливостей, обмежень та викликів. Все це детально обговорюється нижче:

Зі збільшенням попиту на виробництво електроенергії в країнах з економікою, що розвивається, спостерігається швидка комерціалізація, яка ще більше підвищує попит на сонячні панелі. Крім того, очікується, що збільшення кількості сонячних панелей в сільському господарстві та комунальному секторі також буде стимулювати ринок обладнання для очищення сонячних панелей протягом прогнозованого періоду.

Крім того, зростаючий розвиток інфраструктури, зумовлений прискоренням економічного розвитку, також прискорює зростання ринку. Прогнозується, що зростаюча індустріалізація та урбанізація сприятимуть збільшенню попиту на ринку протягом прогнозованого періоду. Зростаючий попит на високоефективне виробництво гарячої води серед кінцевих споживачів та постійна модернізація існуючих систем стимулюватимуть впровадження продукту в цих установах.

Крім того, сприятливі державні стимули та субсидії на встановлення сонячних панелей ще більше розширюють прибуткові можливості для гравців ринку в прогнозованому періоді з 2022 по 2029 рік. Крім того, різні технологічні досягнення та інтеграція робототехніки пропонують прибуткові можливості для зростання ринку.

Обмеження/виклики

Сніг, високі температури, пил, бруд, пташиний послід та пилок є одними з основних факторів, які зменшують або перешкоджають виробленню енергії фотоелектричними панелями. Пил на поверхні фотоелектричних панелей суттєво впливає на виробництво електроенергії, знижуючи ефективність до 50% в запиленому середовищі, що зумовлює необхідність впровадження та використання методів очищення сонячних панелей.

Однак висока вартість систем і установок для очищення, потреба у великій кількості робочої сили і споживання води є одними з факторів, що обмежують зростання ринку очищення сонячних панелей. Як наслідок, ці фактори надалі стануть серйозним викликом для зростання ринку очищення сонячних панелей.

Цей звіт про ринок очищення сонячних панелей містить детальну інформацію про нові останні події, торгові правила, аналіз імпорту-експорту, аналіз виробництва, оптимізацію ланцюжка створення вартості, частку ринку, вплив вітчизняних та локалізованих гравців ринку, аналіз можливостей з точки зору нових доходів, змін у ринковому регулюванні, стратегічний аналіз зростання ринку, розмір ринку, зростання ринку категорій, ніші застосування та домінування, схвалення продукції, випуски продуктів, географічне розширення, технологічні інновації на ринку. Щоб отримати більш детальну інформацію про ринок очищення сонячних панелей, зв’яжіться з Data Bridge Market Research для отримання аналітичної записки, наша команда допоможе вам прийняти обґрунтоване ринкове рішення для досягнення зростання ринку.

Вплив COVID-19 на ринок очищення сонячних панелей

Нещодавній спалах коронавірусу негативно вплинув на ринок очищення сонячних панелей, оскільки пандемія мала значний вплив на ланцюжок поставок у галузі сонячних панелей. Оскільки ринок засобів для очищення сонячних панелей значною мірою залежить від ринку сонячних панелей, прогнозується негативний вплив на галузь в цілому. Спалах COVID-19 створив численні проблеми для ринку сонячних панелей, а також значну економічну невизначеність у всьому світі. Блокування та обмеження імпорту-експорту були введені по всьому світу в результаті поширення COVID-19. Через численні запобіжні карантинні заходи, запроваджені урядами для контролю за поширенням хвороб, значні перебої в різних виробничих процесах і ланцюжках поставок призвели до значних фінансових втрат для ринку. Це незмінно перешкоджало зростанню світового ринку. Через проблеми з постачанням, обмеження на житло на місці та посилення фінансування проектів, очікується, що установки сонячних панелей значно впадуть у 2020 році. Як результат, в осяжному майбутньому ринок буде рости повільніше, ніж зазвичай.

Обсяг світового ринку очищення сонячних панелей

Ринок очищення сонячних панелей сегментований на основі технології, процесу, режиму роботи та застосування. Зростання серед цих сегментів допоможе вам проаналізувати мізерні сегменти зростання в галузях промисловості та надати користувачам цінний огляд ринку та інформацію про ринок, щоб допомогти їм прийняти стратегічні рішення щодо визначення основних ринкових додатків.

Розмір, частка, тенденції та аналіз ринку очищення сонячних панелей

Розмір світового ринку очищення сонячних панелей склав 559.9 мільйонів у 2021 році і, як очікується, зросте до 1,236 доларів США.4 мільярди до 2030 року, при середньорічному темпі зростання 10.89% протягом прогнозованого періоду.

Ринок послуг з очищення сонячних панелей є частиною більш широкої сонячної індустрії і стосується очищення та обслуговування сонячних панелей для забезпечення їх оптимальної продуктивності. Сонячні панелі можуть забруднюватися під впливом різних факторів, таких як пил, бруд і пташиний послід, що може знизити їх ефективність і вихідну потужність.

Ринок послуг з очищення сонячних панелей зростає паралельно зі зростанням сонячної енергетики. Зі збільшенням кількості сонячних установок зростає і попит на послуги з їх обслуговування та очищення.

Ринок сегментований на послуги з очищення житлових, комерційних та комунальних об’єктів. Послуги з прибирання житлових приміщень зазвичай пропонують місцеві підрядники або клінінгові компанії, тоді як послуги з прибирання комерційних та комунальних об’єктів надають спеціалізовані компанії, які мають досвід та обладнання для виконання великомасштабних проєктів з прибирання.

Очікується, що впровадження нових технологій, таких як автоматичні системи очищення, дрони та роботи, також сприятиме зростанню ринку очищення сонячних панелей. Ці технології можуть підвищити ефективність і безпеку операцій з очищення і знизити витрати на технічне обслуговування.

Таким чином, ринок засобів для очищення сонячних панелей є важливим і зростаючим сегментом сонячної енергетики, який обумовлений необхідністю підтримувати ефективність і продуктивність сонячних установок. Оскільки сонячна енергетика продовжує зростати, очікується, що попит на послуги з очищення сонячних панелей буде збільшуватися.

Аналіз гравців ринку очищення сонячних панелей

При остаточному визначенні позиції гравця на цьому ринку враховуються останні події для цих фірм, такі як випуск нових рішень / продуктів, маркетингові проекти, НДДКР, партнерства, злиття, поглинання, регіональне розширення та технічні інновації. Звіт також включає докладні профілі ключових гравців, таких як

  • Belectric
  • Boson Robotics Ltd.,
  • AEET Energy Group GmbH,
  • Ecoppia,
  • Karcher,
  • Kashgar Solbright Photovoltaic Technology Co., Ltd.,
  • NOMADD
  • Tesla,
  • ТОВ “Прем’єр Солар Клінінг,
  • Carmanah Technologies Corp,
  • Saint-Gobain Surface Conditioning,
  • Serbot AG,
  • Sharp Corporation,
  • SunBrush mobil GmbH
  • серед інших.

Глобальні сегменти ринку очищення сонячних панелей:

За сферою застосування

За режимом роботи

Ринок сонячних насосів

Ринок сонячних фотоелектричних панелей

Ви можете зробити замовлення або задати будь-які питання, звертайтеся за адресою sales@globalresearchhub.com

Залишити відповідь