Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmad Saboonchi,AliAkbar AlemRajabi
احمد صابونچی (استاد راهنما) علی اکبر عالم رجبی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Aslan Gholami
اصلان غلامی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Experimental Study of Dust Accumulation Effects on Glass Transmission in Solar Aplications and Nano-coating Modificiton
The increasing energy demand and limited fossil fuels on one hand and the environmental and economic aspects, on the other hand, has made it essential to research in and develop the field of renewable energy and solar energy, in particular, to find a replacement energy. Solar collectors and Photovoltaic panels are the most common applications of solar energy. Because of great solar capacity, large-scale solarinstallations are usually located in very hot and dry desert areas where winds sweep dust into the air and deposit it onto the surface of solar panels and collector[1]. Whether using solar collector or photovoltaic panel, the sun radiation should pass through a cover glass before converting to heat or electricity.o thetransmission coefficientof the cover glais aimportantfor theystem efficiencyas the other factors such aanelitch (?) and orientation (?), cell temperature, maximum power point tracking and energy conversion efficiency. Settlement of dust on a glass cover causes gradual reduction of transmittance. Although how to increase the efficiency of these systems in different ways has been vastly studied and analyzed, the effect of dust accumulation on panel's and collector's efficiency has been largely ignored. To overcome this deficit, an experiment was developed in Isfahan, Iran, to investigate the factors affecting dust accumulation and their effects on the transmission coefficient of glass. The results indicate factors such as installation tilt (?), azimuth angles (?), dominant wind direction and the time in which samples are placed within the environment, are related to dust accumulation density on surface and transmittance reduction. Given that the dust fall density is strictly depended on weather conditions during the test period, unlike previous studies, in this article the transmission reduction relation instead of time is derived in terms of dust accumulation density on the surface. This equation is generalized and applicable to other regions around the world andalso different weather conditions. Up to 25% ??decline in thetransmission coefficient caused by the accumulation of dust on the surface was observed during the 70-daytest period. So to alleviate transmission coefficient droroblem,ano films ofTiO 2 andano-spraywerecoated on the glass surfaceto create self-cleaning properties. Testresultconfirmed that,these surface modifications have significant impacts in reducing transmission coefficient loss. For samples with surface modification, evewithout any rainfall,the transmission coefficient drops, sharply reduced and ithe present ofthe rain, transmissioloss reduced from 22% to 0.5% and dust accumulation problem on the surface almost completely disappears. Keywords: Solar energy, Photovoltaic system, Solar collector, Dust accumulation, Transmission coefficient , Titanium di oxide, Nano-spray, Surface modification
: در سال های اخیر استفاده از انرژی های نو، به خصوص انرژی خورشیدی، به علت مزایای آن ها نسبت به سوخت های فسیلی افزایش چشمگیری داشته است. فتوولتاییک یکی از رایج ترین کاربردهای انرژی خورشیدی برای تولید برق است، از این رو مطالعات فراوانی در زمینه های مختلف برای افزایش بازده پنل های خورشیدی فتوولتاییک صورت گرفته است. نشست گرد و غبار بر روی سطح پنل ها و کلکتورها، موجب افت شدید ضریب عبور شیشه و در ادامه کاهش راندمان سیستم های خورشیدی می شود. گرد و غبار یک پدیده رایج در کشور ایران می باشد و مطالعات صورت گرفته در این زمینه بسیار محدود و ناقص است. از این رو در این پژوهش ابتدا عوامل موثر بر تجمع گرد وغبار بر روی سطح، بررسی می شوند. بررسی های صورت گرفته نشان می دهد، عواملی چون شیب و جهت جغرافیایی نصب، جهت وزش باد و مدت زمانی که پنل ها در محیط قرار می گیرند، در نشست گرد و غبار بر روی سطوح تاثیر گذار است. با توجه به این که بررسی چگالی نشست گرد و غبار بر حسب زمان به شدت به پدیده های جغرافیایی رخ داده در بازه آزمایش بستگی دارد، از این رو نتایج حاصل قابلیت تطبیق برای مناطق دیگر دنیا و حتی شرایط آب و هوایی متفاوت در همان منطقه را ندارند. به همین منظور بر خلاف مطالعات قبلی در این پژوهش، روند افت ضریب عبور بر حسب چگالی نشست غبار بر سطح بیان گردیده است و رابطه ای برای آن ذکر شده است. با توجه به این نکته که در بازه 70 روزه آزمایش، تا 25% افت ضریب عبور ناشی از تجمع گرد و غبار بر روی سطح مشاهده شد، به منظور رفع این مشکل، پوشش هایی بر سطح شیشه برای ایجاد خاصیت خود تمیزشوندگی، اعمال شد و بررسی رفتار آن ها نشان داد که این اصلاحات تاثیر قابل ملاحظه ای در کاهش افت ضریب عبور دارند. در نمونه هایی که اصلاحات سطحی بر روی آن ها صورت گرفته است افت ضریب عبور حتی بدون بارش باران نیز، به شدت کاهش می یابد و در حضور باران، افت ضریب عبور از 22% به % 5/0 کاهش می یابد و تقریبا به طور کامل معضل نشست گرد و غبار بر روی سطح از بین می رود. کلمات کلیدی: انرژی خورشیدی، سیستم فتوولتائیک، کلکتور خورشیدی، تجمع گرد و غبار، ضریب انتقال، تیتانیوم دی اکسید، نانو اسپری، اصلاح سطح

ارتقاء امنیت وب با وف بومی