Разработка устройства для очистки фотоэлектрической батареи от пыли

В настоящей работе представлены краткие сведения о потенциале солнечной энергетики Узбекистана, проведён краткий обзор устройств, которые различным способом позволяют очищать оптическую поверхность фотоэлектрических батарей от пыли. В нынешних природно-климатических условиях во многих странах мира среднегодовая концентрация мелкодисперсных частиц кратно превышает норму, которая, в свою очередь, оказывает негативное воздействие на эффективность и производительность солнечных модулей солнечных фотоэлектрических станций, именно в этом контексте возникает необходимость разработать, создать и применить устройство для их очистки. Поэтому автором разработано, создано и применено устройство рациональной конструкции, которая очищает оптическую поверхность фотоэлектрической батареи от пыли. Для повышения уровня оперативности, а также для удобства эксплуатации, разработана мехатронная система и её принципиальная схема. 29 сентября 2023 года на лабораторном полигоне Ташкентского государственного технического университета были проведены экспериментальные исследования по эффективности работы фотоэлектрической батареи, оснащенной разработанным устройством. В ходе чего выяснилось, что все электрические параметры очищенной фотоэлектрической батареи были значительно выше, чем параметры неочищенной батареи. Например, в 12:08 часов, когда солнечная радиация Е достигла 584 Вт/м2, ток короткого замыкания, выходная мощность и коэффициент полезного действия очищенной панели составили 6,17 А, 151 Вт и 10,34% соответственно, что по сравнению с параметрами неочищенной батареи на 7,30%, 10,21% и 10,23% больше. Поэтому устройство может быть успешно применено для солнечных модулей солнечных фотоэлектрических станций или для фотоэлектрических батарей, которые устанавливаются на крышах различных зданий и домов населения.

1. Мягкова Н. В. (2019). Экологические аспекты изменения климата в Узбекистане. Universum: Технические науки, 2 (59), 5-8. https://7universum.com/ru/tech/archive/item/6916.

2. Бондаренко Л. В., Маслова О. В., Белкина А. В., Сухарева К. В. (2018). Глобальное изменение климата и его последствия. Вестник РЭУ имени Г. В. Плеханова, 2 (98), 84-91. https://vest.rea.ru/jour/article/view/463?locale=ru_RU.

3. Юлдашев И. А., Шогучкаров С. К., Рустамова Ш. Ш., Ботиров Б. М., Тураев Ф. Ш. (2022). Влияние загрязненности на параметры маломощной фотоэлектрической станции, подключенной к низковольтной электрической сети. Проблемы энергои ресурсосбережения, 4, 259-269.

4. Авджи А. А. (2022). Зеленый энергопереход Узбекистана. Международный журнал «Слово в науке», 3, 6-11.

5. Хаирова Д. Р., Ахмедов О. Б. (2020). Основные направления обеспечения энергобаланса в Узбекистане. Бюллетень науки и практики, 6 (6), 230-233 с. https://doi.org/10.33619/2414-2948/55/29.

6. Щербань А. В. (2021). Парниковый эффект и его воздействие на окружающую среду. Экономика и экология территориальных образований, 2 (5), 59-65 с. https://doi.org/10.23947/2413-1474-2021-5-2-59-65.

7. Мирзабеков Ш. М., Содиков Т. Б. (2021). Внедрение альтернативных источников энергии в узбекскую энергосистему. Роль передовых инновационных технологий и образования в решении задач автоматизации и энергетики, направленных на повышение энергоэффективности производств и социальной сферы, 1, 763-769 с.

8. Жураев З. И., Жураев И. Р. (2020). Анализ развития и использования приоритетных видов возобновляемых источников энергии в энергетике Узбекистана. Universum: Технические науки, 4 (73), 76-81 с. https://7universum.com/ru/tech/archive/item/9259.

9. Захидов Р. А., Захидов Н. М. (2022). Система для автоматической очистки поверхности солнечных фотопанелей. Наука и инновационное развитие, 3, 16-22 с. https://dx.doi.org/10.36522/2181-9637-2022-3-2.

10. Аллаев К. Р. (2021). Современная энергетика и перспективы её развития, 952.

11. Гарькавый К. А. (2014) Главный возобновляемый источник энергии. Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология», 8 (148), 22-28 с. https://www.isjaee.com/jour/article/view/458.

12. Антонова Е. А., Горячев С. В. (2019). Повышение эффективности солнечных батарей за счёт использования новых материалов и их гибридизации. Вестник Северо-Кавказского федерального университета, 1 (70), 7-11. https://vestnikskfu.elpub.ru/jour/article/view/3.

13. Абугхиятха А. (2020). Устройство автоматизированной очистки солнечной панели. Вузовская наука в современных условиях, 1, 27-31 с. http://lib.ulstu.ru/venec/disk/2020/50.pdf.

14. Холматов О. О., Хасанов Ж. Ф. (2023). Автоматическая система очистки солнечных панелей на базе Arduino для удаления пыли. Innovations in technology and science education, 2 (7), 861-8871. https://humoscience.com/index.php/itse/article/view/433.

15. Бурков Л. Н. (2006). Панель солнечной батареи конструкции Буркова Л. Н. RU 2280217C1. https://patentimages.storage.googleapis.com/72/c7/e4/b7e8f3cf8f4226/RU2280217C1.pdf.

16. Marc G., Cedric J. (2018). Mechanism for cleaning solar collector surfaces. US 10111563B2. https://patentimages.storage.googleapis.com/a8/93/92/ab3c5dba8bd555/US10111563.pdf.

17. Haydaroglu C., Gumus B. (2017). Investigation of the effect of short term environmental contamination on energy production in photovoltaic panels: Dicle University solar power plant example. Applied Solar Energy, 53, рр. 31-34. https://link.springer.com/article/10.3103/S0003701X17010066.

18. Jurayev I., Yuldashev I., Jurayeva Zh. (2023). Effects of Temperature on the Efficiency of Photovoltaic Modules. International Conference on Applied Innovation in IT, 1, рр. 199-206. https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/103891.

19. Bazarbayev R., Kurbanov D., Karazhanov S. (2023). The Possibility of the Exploration of Influence of External Factors on the Solar Panels in Laboratory Conditions. Applied Solar Energy, 59, рр. 161-168. https://doi.org/10.3103/S0003701X22601223.

20. Местников Н. П., Васильев П. Ф., Давыдов Г. И., Хоютанов А. М., Альзаккар А. М. Н., Лобашев А. А. (2023). Исследование влияния температуры окружающей среды на функционирование фотоэлектрической установки. iPolytech Journal, 1 (27), рр. 134-146. https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/684/589