Індійські вчені розробили нову модель для прогнозування втрат забруднення в двосторонніх сонячних модулях

Дослідники з Індійського інституту інженерних наук і технологій (IIEST Shibpur) розробили нову фізичну модель для оцінки накопичення пилу на передній і задній поверхнях двосторонніх модулів. «Ця модель також застосовна як до фабрик на даху, так і до комерційних фабрик», — сказав дослідник Сахелі Сенгупта. «В Індії ще немає більшої фабрики двосторонніх модулів, тому ми не можемо перевірити модель на більших пристроях. Однак це наш дослідницький план, спрямований на проведення таких же досліджень на великих фабриках в Індії та за кордоном».

Принципи моделі

Запропонована модель враховує деякі вхідні параметри, такі як концентрація твердих частинок (PM), нахил панелі, кут сонячного падіння, сонячне випромінювання, альбедо та характеристики фотоелектричного модуля. Він також враховує погодні параметри, такі як напрям вітру, швидкість вітру та температура навколишнього середовища.

Ця модель розраховує накопичення пилу на передній поверхні фотоелектричних модулів, враховуючи явища седиментації, відскоку та повторної суспензії. Седиментація стосується падіння пилу на землю, відскок – часток, які відскакують назад у повітря, а повторна суспензія – осідання частинок, які піднімаються такими механізмами, як вітер і турбулентність повітря.

Потім модель обчислює накопичення пилу на поверхні, враховуючи явища седиментації, відскоку та повторної суспензії. Розглянуті різні типи осадження частинок на спині, включаючи частинки, що рухаються з потоком повітря, і частинки, підняті з поверхні. Після цього модель розраховує коефіцієнт пропускання та оцінює здатність матеріалу пропускати світло на основі попередніх результатів. Модель визначає вироблення електроенергії фотоелектричними електростанціями шляхом підсумовування випромінювання променя, дифузного випромінювання та відбитого від землі випромінювання.

Результати спостереження

Дослідники сказали: «Згідно зі спостереженнями, поверхнева щільність пилу на зворотному боці скляної підкладки становить 0,08 г/м2 через 34 дні, 0,6 г/м2 через 79 днів і 1,8 г/м2 через 2126 днів, що відхиляється від модельних розрахунків на 10%, 33,33% і 4,4% відповідно». Поверхнева щільність пилу, накопиченого на задній поверхні скляної підкладки, становить приблизно 1/6 від щільності на передній скляній поверхні, що також підтверджено моделлю. «Крім того, вчені виявили, що похибка між спостережуваною генерацією електроенергії постійного струму та розрахованою генерацією електроенергії постійного струму становить 5,6% на задній панелі та 9,6% на передній.

«Необхідно перевірити цю модель на високопродуктивних двосторонніх фабриках у різних місцях», — підсумували вчені.