Privitor la instalatii de energie regenerabila

Articol publicat cu acordul stimatului meu colaborator , dl ing. Stefan Oniga

Autor: Ing. Stefan Oniga

Cluj Napoca

tel. 0754898817

Efectul depunerilor de praf asupra panourilor solare fotovoltaice

1.Definitia prafului

Praful, conform dictionarului explicativ al limbii romane are urmatoarea definitie: material format din particule solide foarte fine,provenite din farimitarea naturala a scoartei terestre, a unor corpuri solide, si deasemenea provenite din procesele biologice ale vietuitoarelor.

Deasemenea poluarea este un puternic generator de praf.

Particulele de praf au dimensiunile cuprinse intre 0,1-80 micrometri.

Efectul depunerii prafului pe modulele fotovoltaice este scaderea nepermisa a energiei generate de sistem.

Optimistii afirma ca aceasta scadere este de maxim 10%, iar pesimistii afirma ca ea poate atinge valori chiar si de 40%.

2.Factorii ce influenteaza depunerile de praf

Acesti factori sunt:

-proprietatile chimice,biologice,si electrostatice ale prafului

-temperatura si umiditatea ambientala

-caracteristicile locatiei-vegetatie si poluare

-viteza vintului

-unghiul de inclinare al panoului fotovoltaic(cu cit acesta este mai mare cu atit depunerile sint mai mici)

-textura panoului fotovoltaic[5]

In lucrarea[1] ,tinind cont de factorii de mai sus, se prezinta ecuatia matematica ce modeleaza depunerile de praf pe panourile fotovoltaice, tragindu-se concluzia ca acestea cresc exponential vara in perioadele secetoase, singurul remediu pentru aceasta situatie fiind spalarea panourilor cu utilaje specializate.

3. Efectul prafului asupra pierderilor energetice in sistemele fotovoltaice

Pierderile energetice se datoreaza atenuarii radiatiei luminoase incidente, ce are loc intr-o maniera spectrala.

Anumite lungimi de unda din spectrul radiatiei solare incidente sint total absorbite de particulele de praf ,astfel energia ajunsa la jonctiunea fotovoltaica este diminuata, fapt ce duce la scaderea energiei electrice generate, in urma conversiei radiatie solara-energie electrica.

Atenuarea radiatiei incidente este diferita la panourile realizate in tehnologii diferite, la aceeasi grosime a stratului de praf.

In lucrarea[3] se prezinta rezultatele masuratorilor efectuate in laborator, studiindu-se 4 tipuri de panouri,folosindu-se depuneri de praf cu aceasi structura, si consistenta de 8,5 mg/cm2.

Atenuarea cea mai mare s-a constatat la panourile realizate in tehnologia a-Si(siliciu amorf) si Cd-Te care a fost de 33%.

La panourile realizate in tehnologia c-Si(siliciu cristalin) si CIGS de 28,5%.

4. Studiu de caz privind efectul depunerilor de praf in conditii reale de expluatare a unui sistem fotovoltaic-Universitatea Malaga Spania[4]

Experimentul s-a desfasurat timp de o luna ,masurindu-se pierderile energetice datorate depunerilor de praf, pe timp de vara, lunile iulie-august.

Relatia matematica folosita in cadrul studiului, pentru estimarea pierderilor energetice a fost:

HL[%]=100X(Hcc-Hdc)/Hcc

Unde notatiile au urmatoarele semnificatii:

-HL[%] este procentajul pierderilor de energie electrica

-Hcc este energia radiatiei masurata de-a lungul unei zile pe un panou curat[Wh/m2]

-Hdc este energia radiatiei masurata pe un panou de acelasi tip dar cu depuneri, tot de-a lungul unei zile.

Rezultate obtinute in cadrul acestui experiment n-au fost deloc incurajatoare, evidentiindu-se pierderi energetice ce au depasit chiar si 20%.

Avind in vedere cele expuse mai sus, tragem concluzia, ca pentru a evita mari pierdei de energie electrica (10%-40%) in sistemele fotovoltice, este imperios necesara indepartarea particulelor de praf depuse pe panourile solare, aceasta realizindu-se prin spalare cu utilaje corespunzatoare.

Cu cit puterea instalata in fotovoltaic este mai mare, cu atit mai mult este necesara aceasta operatine de intretinere a parcurilor solare fotovoltaice.

Bibliografie

1.Rahmuna Siddiqui – Correlation between thicknesses of dust collected on photovoltaic module and difference in efficiencies in composite climate- International Journal of Energy and Enviromentall Engineering

2. Al Hassan- A new correlation for direct beam solar radiation received by photovoltaic panel with sand dust accumulated on it surface-Solar Energy 63 -323-333

3. R. Gottschlag-Dust effect on PV module-CREST-Lougborough University UK.

4. J. Zorrilla- Analysis of dust losses in photovoltaic modules-World Renovable Congress 2011- Sweden

5. E. Suresh-Dust impact on efficiency in photovoltaic modules-Kalkata University-700-032

Mesaj publicitar : Inginer autorizat ca Auditor energetic pentru cladiri , întocmesc Certificat Energetic în judeţul Cluj şi zonele invecinate - tel 0724330715.

Pret convenabil pentru Certificat energetic. (Click Aici)