Устройство для предотвращения загрязнения и деградации солнечных модулей

Полезная модель относится к области солнечной энергетики, а именно к способам предотвращения загрязнения солнечных модулей, и может использоваться для защиты солнечных модулей от загрязнения поверхности пылью.
Известны способы очистки солнечных модулей (Виссарионов В. И. Солнечная энергетика: учебное пособие для вузов / В. И. Виссарионов, Г. В. Дерюгина, В. А. Кузнецова, Н. К. Малинин. Москва: Издательский дом МЭИ, 2008. – 317 с.), основным недостатком которых является то, что они очищают уже загрязненные модули, а не предотвращают загрязнения в целом, тем самым снижая их энергетические характеристики, повышая деградацию модулей и уменьшая срок их эксплуатации.
Указанный недостаток частично устранен в прозрачном самоочищающемся пылезащитном экране (патент US №2004055632 A1 от 25.03.2004, «Прозрачный самоочищающийся пылезащитный экран», МПК A47L13/40; F24J2/46; H01L31/00; H01L31/0216; H01L31/042; H01L31/048), содержащем панель из прозрачного непроводящего (диэлектрического) материала со встроенными параллельными электродами.
Недостатком указанной конструкции является то, что она не подходит для крупных наземных солнечных электростанций (СЭС) и систем, поскольку требует дорогостоящих электродов ITO и трехмерной конструкции на конце электрода для размещения многофазной схемы.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в предотвращении загрязнения солнечных модулей с целью сохранения их энергетических характеристик, снижения деградации модулей и увеличения срока их эксплуатации.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в устройстве для предотвращения загрязнения и деградации солнечных модулей, содержащем параллельно расположенные ряды потенциальных и заземленных осадительных электродов, выполненных с возможностью подачи на них высокого напряжения (до 10 кВ) от источника высокого напряжения, согласно полезной модели осадительные электроды закреплены на рамке, выполненной соразмерно площади корпуса солнечного модуля с возможностью ее демонтажа для очистки осадительных электродов и закрепленной на корпусе солнечного модуля.
Благодаря тому, что на потенциальные осадительные электроды, установленные в рамке над поверхностью солнечного модуля, подается высокое напряжение (до 10 кВ) от источника высокого напряжения (ИВН), создается электрическое поле, что позволяет биполярно заряженным частицам пыли притягиваться к осадительным электродам, а не оседать на поверхности солнечного модуля, предотвращая запыление поверхности солнечного элемента, приводящее к снижению эффективности работы солнечного модуля и к его быстрой деградации.
Полезная модель поясняется чертежами, где
на фиг. 1 представлен общий вид устройства для предотвращения загрязнения поверхности солнечных модулей с вертикально расположенными осадительными электродами,
на фиг. 2 – общий вид устройства для предотвращения загрязнения поверхности солнечных модулей с горизонтально расположенными осадительными электродами.
Устройство для предотвращения загрязнения и деградации солнечных модулей (фиг. 1 и фиг. 2) содержит рамку 1, на которой находятся параллельно расположенные ряды потенциальных и заземленных осадительных электродов 2. Рамка 1 закрепляется на корпусе солнечного модуля 3 (устойчиво, но не жестко), на потенциальные осадительные электроды 2 подается высокое напряжение (до 10 кВ) от источника высокого напряжения 4.
Предлагаемое устройство для предотвращения загрязнения и деградации солнечных модулей работает следующим образом.
На рамку 1 (фиг. 1 и фиг. 2) с параллельно расположенными рядами потенциальных и заземленных осадительных электродов 2 подается высокое напряжение (до 10 кВ) от источника высокого напряжения 4 с образованием электрического поля. Частицы пыли 5, имея электрический биполярный положительный или отрицательный заряд, приближаясь к поверхности солнечного модуля 3, попадают в электрическое поле межэлектродного промежутка и под действием электрических сил этого поля оседают на осадительные электроды 2 рамки 1 противоположного ее заряду знака. После полного загрязнения осадительных электродов 2 осуществляется демонтаж рамки 1 и очистка осадительных электродов 2 от осажденной пыли, после которой рамка 1 с осадительными электродами 2 вновь устанавливается на солнечный модуль 3.
По сравнению с прототипом заявленное устройство в полной мере решает проблему загрязнения солнечных модулей.
Предлагаемая полезная модель может быть применена для любых солнечных модулей, работающих в воздушной среде с повышенным содержанием крупных пылевых частиц и мелкодисперсных пылевых частиц.