[實用新型]一種被動式壁面旋渦除塵裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822203022.4
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN209613692U
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 張秋實;黃浩;尹世博;張偉;王乾威;張家寶
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: B08B5/02
• 分類號: B08B5/02;H02S40/10
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張輝

一種被動式壁面旋渦除塵裝置，包括太陽能電池板和渦流發(fā)生器，渦流發(fā)生器垂直固定在太陽能電池板上表面且位于自然風上游；渦流發(fā)生器與太陽能電池板上表面的交線與太陽能電池板長邊的夾角θ在30°到40°之間。本實用新型能夠起到防塵除塵作用，并且成本低，環(huán)保。

技術領域

本實用新型涉及一種被動式壁面旋渦除塵裝置，屬于流體力學領域。

背景技術

灰塵的沉降堆積嚴重影響很多設備的正常運轉，比如大部分和光學相關的儀器設備都對灰塵非常敏感。我們日常生活中接觸最多因灰塵堆積而造成影響的案例就是太陽能電池板。很少量塵土(5g/平方米)就可以讓太陽能電池板的能量轉化率降低40％，每年因灰塵污染而損失的發(fā)電量相當可觀，因此找到合適的除塵防塵方案格外重要。當前的除塵防塵技術主要分為自然除塵、機械除塵及靜電除塵。

機械除塵包括擦拭、吹噴、振動，超聲波等手段。靜電除塵相對簡單，是當前應用研究的熱點，其中又以電簾除塵最為有效。所謂電簾除塵，即通過在太陽能電池板表面產生變化的電場與灰塵發(fā)生靜電作用來達到除塵防塵的效果。可見無論是機械法還是靜電法都會帶來較高的成本。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的上述不足，提供一種被動式壁面旋渦除塵裝置，能夠起到防塵除塵作用，并且成本低，環(huán)保。

本實用新型的解決方案是：

一種被動式壁面旋渦除塵裝置，包括太陽能電池板和渦流發(fā)生器，渦流發(fā)生器垂直固定在太陽能電池板上表面且位于自然風上游；渦流發(fā)生器與太陽能電池板上表面的交線與太陽能電池板長邊的夾角θ在30°到40°之間。

渦流發(fā)生器為矩形片狀渦流發(fā)生器。

矩形片狀渦流發(fā)生器長寬比a/b＝3，a為矩形片渦流發(fā)生器的長邊長，b為矩形片渦流發(fā)生器的短邊長。

所述渦流發(fā)生器為多個，均勻排列在太陽能電池板的邊緣。

相鄰渦流發(fā)生器之間的間距h＝1.5×a，其中a為矩形片渦流發(fā)生器的長邊長。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比的有益效果是：

(1)本實用新型避免了靜電除塵法及機械除塵法所需額外裝置產生的高成本與能耗，實現(xiàn)了利用自然風來清除和預防灰塵堆積，進而改善電池板的發(fā)電性能，成本低，環(huán)保。

(2)本實用新型相比以往方案，極大的減少了能耗。傳統(tǒng)除塵方案會利用電能驅動機械結構將灰塵擦除，或利用電能產生交變電場來清除帶電的灰塵。這兩種方案都會造成額外的能耗，而本被動式除塵方案利用外部風能則可以極大的降低額外能耗，間接增加發(fā)電效率。

(3)本實用新型裝置簡單，僅為一排固定在壁面的渦流發(fā)生器陣列。傳統(tǒng)的機械或靜電除塵方案都需要復雜的外部硬件設備支持，這些設備由于長時間暴露在戶外風吹雨淋會帶來較高的故障率。因此本方案結構簡單，極大的減少了后期的維護保養(yǎng)成本。

附圖說明

圖1為本實用新型側視圖；

圖2為本使用新型俯視圖；

圖3矩形片渦流發(fā)生器示意圖。

具體實施方式

本實用新型應用了流體力學中旋渦流動及邊界層流動等理論，利用自然風流過渦流發(fā)生器所產生的旋渦流動與壁面的灰塵發(fā)生相互作用，從而實現(xiàn)利用自然風除塵。優(yōu)點是成本低并且環(huán)保。