荒漠环境中电池板表面灰尘颗粒力学模型建立

• Published in: 农业工程学报 Vol. 30; no. 16; pp. 221 - 229
• Main Author: 孟广双 高德东 王珊 辛元庆 郑浩峻
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 青海大学机械工程学院,西宁,810016%青海大学机械工程学院，西宁 810016 2014; 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室，杭州 310027%中国科学技术馆,北京,100012
• Subjects: 受力参数; 灰尘; 电池板; 范德华力; 重力; 颗粒; 高海拔荒漠地区; high altitude desert area; 灰尘; 颗粒; force parameters; 受力参数; 高海拔荒漠地区; 电池板; gravity; particle; solar panel; van der Waals forces; dust; 范德华力; 重力
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.16.029

高海拔荒漠地区电池板表面积灰严重制约着光伏发电效率和光伏组件寿命。该文在分析表面能的基础上，假设接触不变形条件下，依据宏观分子间作用理论分析提出了电池板表面灰尘颗粒粘附受力模型。结合青海共和地区电池板表面灰尘主要成分和粒径组成，给出了灰尘受力参数；计算了灰尘颗粒所受的范德华力、静电力及重力，给出由参数改变引起的灰尘受力的变化规律。结果表明：当灰尘颗粒半径较小时，颗粒与电池板间的主要粘附力为范德华力，当灰尘颗粒半径较大时，重力分量则成为主导粘附力，粘附合力取值范围为10-10～10-8 N；Lifshitz常数和分子间平均间距主要影响的是范德华力；灰尘颗粒总的静电力随灰尘颗粒半径的增大而增大，静电力的取值小于范德华力和重力分量。对灰尘粘附受力大小及其规律的研究，为高海拔荒漠地区光伏除尘提供理论依据。