D’après pv magazine International
Des chercheurs de l’Université de Ningxia en Chine ont étudié les caractéristiques de la déposition de poussière sur les panneaux photovoltaïques à l’aide de plusieurs expériences en tunnel à vent. Plus précisément, ils se sont concentrés sur la manière dont les variations de l’angle d’inclinaison, de la hauteur de montage, de l’espacement et de la direction du flux entrant influencent la masse de poussière accumulée et la distribution des différentes tailles de particules. Les résultats ont été publiés dans l’article « Dust deposition characteristics on photovoltaic arrays investigated through wind tunnel experiments » dans la revue Scientific Reports.
« L’aspect innovant de cette étude réside dans son approche empirique pour quantifier les relations entre les paramètres d’installation et les caractéristiques de la poussière, offrant ainsi des recommandations pratiques pour améliorer l’efficacité et la performance des systèmes photovoltaïques dans des environnements sujets à l’accumulation de poussière », ont expliqué les chercheurs.
Le tunnel à vent utilisé pour les expériences mesurait 21 m de long et avait une hauteur et une largeur de 1,2 m respectivement. Pour simuler des environnements désertiques, des particules fines de poussière ont été introduites par la section supérieure du tunnel à une vitesse du vent de 5 m/s. Quatre panneaux photovoltaïques identiques, mesurant 670 mm de long et 350 mm de large, ont été placés en ligne dans le tunnel.
« L’expérience a duré environ 14 jours, durant lesquels la température moyenne de l’air était de 12°C, l’humidité de l’air de 25 %, sans précipitations enregistrées pendant la période de l’expérience », ont ajouté les chercheurs. « Pour garantir la fiabilité des résultats, tous les tests ont été effectués en triple, et la valeur moyenne a été enregistrée pour l’analyse. »
Concernant l’impact des différentes inclinaisons des panneaux, l’équipe a positionné les panneaux à 0°, 15°, 30°, 35°, 45° et 60°. Selon leurs résultats, à mesure que l’angle d’inclinaison augmente, l’accumulation de poussière sur le premier panneau suit un schéma de croissance presque exponentiel, tandis que les trois panneaux suivants montrent une augmentation initiale suivie d’une diminution.
« L’accumulation maximale de poussière se produit à des angles d’inclinaison compris entre 30° et 35°. Comparée à l’accumulation de poussière à un angle d’inclinaison de zéro, l’accumulation de poussière sur les panneaux PV2, PV3 et PV4 peut augmenter respectivement de 50 %, 200 % et 275 % », ont déclaré les chercheurs. « Ces résultats suggèrent que l’optimisation de l’angle d’inclinaison des panneaux photovoltaïques peut réduire efficacement l’impact de l’accumulation de poussière. »
Ensuite, l’équipe a analysé les effets de la direction du vent sur la déposition de poussière, en testant des angles de 0 à 90° entre les panneaux et le flux de vent. « La masse de poussière déposée sur le panneau PV1 augmente initialement avant de diminuer ensuite avec les changements de direction du vent. En revanche, la masse de poussière sur les panneaux PV2, PV3 et PV4 augmente initialement puis diminue de manière exponentielle à mesure que l’angle de direction du vent augmente », ont-ils trouvé.
Concernant les différentes hauteurs de montage, les panneaux dans le tunnel ont été testés à 10 cm, 20 cm, 30 cm et 40 cm. « Une découverte importante de cette recherche est que, lorsque l’espacement entre les panneaux dépasse deux fois la hauteur du panneau, l’influence mutuelle sur la déposition de poussière devient négligeable, ce qui permet de définir les meilleures pratiques pour l’espacement des installations », ont indiqué les chercheurs.
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