[發明專利]一種表面冷凝除塵方法

在審

• 申請號: 202011630595.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112845334A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 元武智;廖智興;何奎;陳捷超;葛亞;黃斯珉
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: B08B3/04
• 分類號: B08B3/04;B08B13/00;H02S40/10;B01D5/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳娟

本發明涉及一種表面冷凝除塵方法。該表面冷凝除塵方法包括如下步驟：S1：對表面進行處理，使得表面的接觸角不低于150°、滾動角不高于5°；S2：將表面置于相對濕度不低于60％，表面溫度與環境的露點溫度的差值不高于?3℃的環境下至少0.5h，且表面與水平面的傾斜角不低于表面的滾動角，即可在表面形成冷凝水，并利用冷凝水的滾落除塵。本發明提供的除塵方法具有優異的除塵效果，且無需使用大量水、洗滌劑以及人工或者能源，具有廣泛的應用前景，特別是對于太陽能資源豐富，但是水資源稀缺的地區的光伏板，該方法可大力推廣應用。

技術領域

本發明屬于除塵領域，具體涉及一種表面冷凝除塵方法。

背景技術

由于太陽能具有綠色無污染、儲量大的優點，太陽能光伏發電的潛力非常廣闊，但是光伏面板蓋板玻璃表面污染會導致其光電轉化效率嚴重下降。為了降低太陽能光伏板表面的灰塵污染，已開展了大量的研究，如干法、濕法清潔、人工清潔、機械清潔等。不同的方法雖然均可清除表面灰塵，但是上述方法往往需要使用大量水、洗滌劑以及人工或者能源。對于新疆、甘肅、內蒙古及青藏高原地區，太陽能資源豐富，但是水資源稀缺，人工清潔光伏板存在很大局限。例如專利CN111842233A就公開了通過復雜的除塵裝置進行除塵。

因此，開發一種操作便捷，要求低的新型除塵方式具有重要的研究意義和應用價值。

發明內容

本發明的目的在于克服現有光伏板除塵方式存在需要使用大量水、洗滌劑以及人工或者能源的缺陷或不足，提供一種表面冷凝除塵方法。本發明提供的方法利用超疏水表面及在特定環境下凝結冷凝水的特性，在較少灰塵吸附的情況下進一步利用冷凝水進行除塵，除塵效果好，且無需使用大量水、洗滌劑以及人工或者能源。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種表面冷凝除塵方法，包括如下步驟：

S1：對表面進行處理，使得表面的接觸角不低于150°、滾動角不高于5°；

S2：將表面置于相對濕度不低于60％，表面溫度與環境的露點溫度的差值不高于-3℃的環境下至少0.5h，且表面與水平面的傾斜角不低于表面的滾動角，即可在表面形成冷凝水，并利用冷凝水的滾落除塵。

現有表面的被動除塵方式主要通過對表面進行疏水改性，進而使得灰塵較少的吸附在表面；但該方式的除塵效果還不理想，尤其是對于小顆粒的灰塵(直徑≤10μm)，還需額外的人工或機器清潔，例如水或洗滌劑洗滌。

本發明人經多次研究發現，如調控表面的接觸角不低于150°、滾動角不高于5°，該表面不僅可以進一步減少灰塵的吸附，還可以在一定溫差和濕度條件下形成冷凝水；而冷凝水在特定的接觸角及滾動角下，會自發滾落，在滾動過程中將沿程的灰塵包裹、帶走，達到進一步除塵的效果。

本發明提供的除塵方法具有優異的除塵效果，且無需使用大量水、洗滌劑以及人工或者能源，具有廣泛的應用前景，特別是對于太陽能資源豐富，但是水資源稀缺的地區的光伏板，該方法可大力推廣應用。

本領域常規用來疏水改性的方式均可用于本發明中，該方式可達到特定的接觸角和滾動角要求即可。

優選地，S1中利用如下方式中的一種或多種對表面進行處理：增加表面粗糙度和/或在表面接枝低表面能物質。

對于增加表面粗糙度：

更為優選地，利用酸堿刻蝕、噴砂處理或表面微加工對表面進行處理以增加表面粗糙度。

對于在表面接枝低表面能物質：

更為優選地，所述低表面能物質為氟硅烷試劑或硅氧烷試劑中的一種或幾種。

進一步優選地，所述氟硅烷試劑為十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷或聚全氟烷基硅氧烷中的一種或幾種。