دراسة تاثیر الاتربة المتراکمة على شدة الاشعاع و الواح الخلایا الشمسیة

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 معهد بحوث الهندسة الزراعیة – مرکز البحوث الزراعیة – جیزة، مصر

2 معهد بحوث الهندسة الزراعیة – مرکز البحوث الزراعیة – جیزة، مصر.

3 مرکز بحوث الصحراء – جیزة، مصر.

المستخلص

تستخدم ألواح الخلایا الشمسیة لتحویل الطاقة الشمسیة الى طاقة کهربیة، ویعتبر شدة الاشعاع الشمسى الساقط على الخلایا هو المؤثر الرئیسى والفعال الذى یتحکم فى مقدار ما ینتج من تیار کهربى منها. ولإستقبال الإشعاع الشمسى دون عوائق یتحتم وجود الألواح الشمسیة فى الخلاء ومن ثم تعرضها للعوامل الجویة الطبیعیة ممایؤدى الى تراکم الأتربة علیها والتى تعمل کطبقة ظل تقلل من شدة الإشعاع الساقط على خلایا الألواح الشمسیة وبالتالى إنخفاض القدرة الکهربیة الناتجة من هذه الخلایا. ونظراً لزیادة الطلب على إستخدام منظومة الخلایا الشمسیة فى الآونة الأخیرة لما لها من ممیزات عدة رغم إنخفاض کفاءتها فى إنتاج الطاقة وإرتفاع تکلفتها المبدئیة،  لذا یتطلب إستخدامها إجراء الصیانة اللازمة وتنظیف الألواح بصفة دوریة حتى یمکن الحصول منها على أقصى قدرة کهربیة ممکنة.
لذلک کان الهدف الرئیسى من هذا البحث دراسة تأثیر تراکم الأتربة على الخلایا الشمسیة وتأثیرها على شدة الإشعاع الشمسى الساقط على الخلایا. أجریت التجارب العملیة فى مرکز بحوث الصحراء بمحطة بحوث مریوط – العامریة – الأسکندریة، وحیث أنه بمرور الوقت تزداد کمیة الأتربة المتراکمة على الخلایا الشمسیة مما یؤدى الى انخفاض القدرة الناتجة منها. ولمعرفة مقدار الإنخفاض فى الطاقة الناتجة من الخلایا الشمسیة تم استخدام لوحان من الزجاج (20 ×20سم). اللوح الاول استخدم ککنترول  وکان یتم تنظیفة بصفة مستمرة یومیا و الثانى کان یستخدم لتحدید مقدار شدة الاشعاع الشمسى الساقط على الخلایا  الغیر نظیفة لمدة 175 یوم ابتداءا من 14 مارس حتى 26 اغسطس 2017.
ومن خلال التجارب وجد انه حدث إنخفاض فى مقدار الطاقة الناتجة من الخلایا الشمسیة وصل الى 51.12 % بعد مرور 25 اسبوع للخلایا الغیر نظیفة ، وانخفضت کفاءة الخلایا الشمسیة من 15.9% بالنسبة للخلایا النظیفة  الى7.88 % للخلایا الغیر نظیفة  بعد مرور 25 اسبوع . وانخفضت شدة الاشعاع الساقط فى الاسبوع الـ25  من 37.4  الى 18.28 کیلو وات / م2  بالنسبة للخلایا النظیفة و الغیر نظیفة على الترتیب . ووصل مقدار الفقد الکلى بعد مرور 25 اسبوع الى 24.88 % من مقدار الطاقة الکلیة الناتجة للخلایا الشمسیة النظیفة.

الموضوعات الرئيسية


Chaichan M. T, B. A Mohammed and H. A. Kazem (2015) Effect of pollution and cleaning on photovoltaic performance based on experimental study. International Journal of Scientific & Engineering Research, Volume 6, Issue 4, 595 ISSN 2229-5518
Chaichan M.T., B.A. Mohammed and H. A. Kazem (2015) Effect of pollution and cleaning on photovoltaic performance based on experimental study. International Journal of Scientific & Engineering Research, V: 6, Issue 4, (594-601)
Comsan M.N.H. (2010) solar energy perspectives in Egypt. Proceedings of the 4th Environmental Physics Conference, 10-14 March, Hurghada, Egypt. (1-11). 
Grubišić-Čabo F., S. Nižetić, and T. Giuseppe Marco (2016) Photovoltaic Panels: A Review of the cooling techniques. Transactions of famena xl - special issue 1. ISSN 1333-1124 (63-74).
 Hassan, A.H.,  Ali Rahoma U., and  Hamdy K. Elminir (2005) Effect of airborne dust concentration on the performance of PV modules
Mekhilef S., R. Saidur b, M. Kamalisarvestani  (2012) Effect of dust, humidity and air velocity on efficiency of photovoltaic cells. Renewable and Sustainable Energy Reviews 16 (2012) 2920–2925.
Mohamed A. O. and A. Hasan (2012) Effect of Dust Accumulation on Performance of Photovoltaic Solar Modules in Sahara Environment. J. Basic. Appl. Sci. Res., 2(11)11030-11036.
Samadhiya A. and Ruchi P. (2016) Analysis of PV Panels under Various Weather Conditions. International Journal of Emerging Research in Management &Technology ISSN: 2278-9359 (Volume-5, Issue-2).
Sulaiman S. A., Haizatul H. Hussain, Nik Siti H. Nik Leh, and Mohd S. I. Razali (2011) Effects of Dust on the Performance of PV Panels. World Academy of Science, Engineering and Technology.  588-593.
Zorrilla-Casanova J., M. Piliougine ,J. Carretero , P. Bernaola1 , P. Carpena , L. Mora-López and M. Sidrach-de-Cardona (2011) Analysis of dust losses in photovoltaic modules. World renewable energy congress. 8-11 May :2985-2992.