CN104690024A - 一种光伏电站清洗系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光伏电站清洗系统，包括：喷淋装置，用于清洗光伏电站的太阳能组件；灰尘检测装置，用于确定太阳能组件表面的灰尘量，并在太阳能组件表面的灰尘量满足第一预设要求时发出信号；控制装置，用于根据所述灰尘检测装置传输的信号控制所述喷淋装置对太阳能组件进行清洗。本发明的有益效果是：实现太阳能组件表面的灰尘量的有效确定，从而对太阳能组件进行清洗，提高发电效率。

Description

一种光伏电站清洗系统
技术领域
本发明涉及光伏电站太阳能技术领域，尤其涉及一种光伏电站清洗系统。
背景技术
作为绿色能源的光伏电站，得到了越来越多的应用。屋面光伏电站的数量和规模也不断增大。而太阳能组件表面的灰尘影响组件接收到的光辐照强度，从而对电站的发电效率影响非常大。灰尘等遮挡物使组件局部遮蔽会导致热斑效应，降低发电效率，甚至烧坏组件。当太阳能组件温度过高时，组件的发电效率也会降低。所以对光伏电站的清洗降温十分重要。对于屋面光伏电站，由于位置较高、屋面承重受限等原因，主要采用人工清洗的方式，清洗效率低、成本高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种光伏电站清洗系统，自动高效的实现光伏电站的清洗、降温。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种光伏电站清洗系统，包括：
喷淋装置，用于清洗光伏电站的太阳能组件；
灰尘检测装置，用于确定太阳能组件表面的灰尘量，并在太阳能组件表面的灰尘量满足第一预设要求时发出信号；
控制装置，用于根据所述灰尘检测装置传输的信号控制所述喷淋装置对太阳能组件进行清洗。
进一步的，所述灰尘检测装置包括：
位于太阳能组件周边的透明检测板；
可发出垂直于所述透明检测板的光的光纤传感器，用于感应接收到的、经所述透明检测板上的灰尘反射的光的强度、并根据所述光的强度确定太阳能组件表面的灰尘量，光纤传感器还用于在所述光的强度超过第一预设值时发出信号；
其中，所述光的强度超过第一预设值时，太阳能组件表面的灰尘量满足所述第一预设要求。
进一步的，所述灰尘检测装置还包括光源，所述光源可发出垂直于所述透明检测板的光。
进一步的，所述喷淋装置包括：
水箱；
水泵，与所述水箱连接；
喷枪，通过管道与所述水泵连接；
设置于所述管道上的电磁阀，与所述控制装置连接，用于在所述控制装置的控制下控制所述喷枪的流量。
进一步的，还包括：
液位检测装置，用于检测所述水箱的水位，并在所述水箱的水位低于第二预设值时发出信号；
所述控制装置还用于根据所述液位检测装置发出的信号控制所述喷淋装置停止对太阳能组件进行清洗。
进一步的，所述喷淋装置还包括用于控制所述喷枪与水平面之间的角度以调节喷枪喷洒半径的调节结构。
进一步的，还包括用于调节所述水泵的流量并对所述水泵软启动的变频器。
进一步的，所述管道上设有用于在管道温度低于第三预设值时对管道进行加热的加热装置。
进一步的，所述加热装置为电伴热带。
进一步的，所述管道还包括依次包覆于所述电伴热带外部的保温层和防火层。
进一步的，还包括：
环境检测装置，用于检测光伏电站所在位置的环境参数，并在所述环境参数满足第二预设要求时发送信号；
所述控制装置还用于根据所述环境检测装置发送的信号控制所述喷淋装置对太阳能组件进行清洗或停止对太阳能组件进行清洗。
进一步的，所述喷淋装置还包括设置于所述管道上的自动泄水阀。
进一步的，所述喷淋装置还包括用于固定所述管道的卡具，所述卡具与所述管道之间设置有加垫层。
进一步的，还包括水回收装置，用于对清洗太阳能组件的水进行回收利用。
进一步的，还包括：
设置于太阳能组件的背面的温度检测装置，用于检测太阳能组件的温度，并在太阳能组件的温度高于第四预设值时发送信号；
所述控制装置还用于根据所述温度检测装置发送的信号控制所述喷淋装置对太阳能组件进行清洗降温。
本发明的有益效果是：实现太阳能组件表面的灰尘量的有效确定，从而对太阳能组件进行清洗，提高发电效率。
附图说明
图1表示本发明实施例光伏电站清洗系统结构示意图；
图2表示本发明实施例管道结构示意图；
图3表示本发明实施例水回收装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本发明，并非以此限定本发明的保护范围。
如图1所示，本实施例提供一种光伏电站清洗系统，包括：
喷淋装置，用于清洗光伏电站的太阳能组件1；
灰尘检测装置，用于确定太阳能组件1表面的灰尘量，并在太阳能组件1表面的灰尘量满足第一预设要求时发出信号；
控制装置5，用于根据所述灰尘检测装置传输的信号控制所述喷淋装置对太阳能组件1进行清洗。
灰尘检测装置的设置实现太阳能组件1表面的灰尘量的有效确定，从而对太阳能组件1进行清洗，提高发电效率。
所述灰尘检测装置的结构可以有多种，只要实现太阳能组件1表面的灰尘量的有效确定即可，本实施例中，所述灰尘检测装置包括：
位于太阳能组件1周边的透明检测板；
可发出垂直于所述透明检测板的光的光纤传感器8，用于感应接收到的、经所述透明检测板上的灰尘反射的光的强度、并根据所述光的强度确定太阳能组件1表面的灰尘量，光纤传感器8还用于在所述光的强度超过第一预设值时发出信号；
其中，所述光的强度超过第一预设值时，太阳能组件1表面的灰尘量满足所述第一预设要求。
透明检测板表面没有灰尘，则光纤传感器8发出的光直接透过透明检测板，如果透明检测板表面上落有灰尘，光纤传感器8发出的光会在透明检测板表面发生漫反射，反射后的光被光纤传感器8接收，且透明检测板表面的灰尘越多，经透明检测板反射后的光的强度越强，光纤传感器8根据所述光的强度确定太阳能组件1表面的灰尘量，并在接收的光的强度超过第一预设值时发出信号，所述光的强度超过第一预设值，即太阳能组件1表面的灰尘量满足所述第一预设要求，所述第一预设要求可根据实际需要设定。
进一步的，所述灰尘检测装置还包括光源，所述光源可发出垂直于所述透明检测板的光。在由于天气等原因导致光纤传感器8发出的光的光强度不足时，这样即使透明检测板上落有灰尘，经透明检测板反射的光也会比较弱，容易发生误判，光源的设置补充的光纤传感器8发出的光的强度的不足、避免了由于天气等原因导致光强度不足而引起的误判。
可选的，所述喷淋装置包括：
水箱；
水泵4，与所述水箱连接；
喷枪2，通过管道11与所述水泵4连接；
设置于所述管道11上的电磁阀3，与所述控制装置5连接，用于在所述控制装置5的控制下控制所述喷枪2的流量。
本实施例中，所述喷淋装置采用上述结构形式，使得喷枪2喷出的水具有一定压力，管道11上的电磁阀3可控制喷枪2的水流量，更加有效的对太阳能组件1进行清洗。
进一步的，所述喷淋装置还包括用于控制所述喷枪2与水平面之间的角度以调节喷枪2喷洒半径的调节结构。
喷枪2喷洒清洗可以形成数十米半径的旋转水帘均匀覆盖光伏电站，达到非常理想的清洗降温的效果。喷枪2可以自动旋转，旋转角度范围可调，即通过调节结构调节所述喷枪2与水平面之间的角度以调节喷枪2喷洒半径，喷出的水柱均匀且落到太阳能组件1上时有一定的冲击力，增强了清洗效果。
喷枪2在屋面上采用鹅卵石散装固定，确保了喷枪2的稳固，也减轻了对喷枪2连接处的震动。
进一步的，所述喷淋装置还包括设置于所述管道11上的自动泄水阀。防止冬天管道11结冰对设备造成危害。
进一步的，所述喷淋装置还包括用于固定所述管道11的卡具，所述卡具与所述管道11之间设置有加垫层。加垫层的设置防止管道11的热胀冷缩的变化对管道11的损伤。
本实施例清洁系统设置于屋顶，气温改变时屋面管道11尤其是彩钢瓦屋面管道11变形较大(屋面变形及管道11自身变形)，所以管道11连接时宜用软管，以适应伸缩变形。
可选的，光伏电站清洗系统还包括用于调节所述水泵4的流量并对所述水泵4软启动的变频器。
调节水泵4的流量降低能耗，软启动水泵4具有节能和保护设备的功能。本实施例中，变频器可集成于所述控制装置5内。
可选的，所述管道11上设有用于在管道11温度低于第三预设值时对管道11进行加热的加热装置。在温度低于第三预设值时对管道11进行加热，使得清洗系统在冬天也可以使用，所述第三预设值可根据实际需要设定。
进一步的，所述加热装置为电伴热带12。电伴热带12可以自动调节输出功率，不会使管道11过热。
进一步的，如图2所示，所述管道11还包括依次包覆于所述电伴热带12外部的保温层13和防火层14。保温层13可实现保温、隔热的作用，防火层14起到防火的作用，实现保护设备的功能。
可选的，光伏电站清洗系统还包括：
环境检测装置7，用于检测光伏电站所在位置的环境参数，并在所述环境参数满足第二预设要求时发送信号；
所述控制装置5还用于根据所述环境检测装置7发送的信号控制所述喷淋装置对太阳能组件1进行清洗或停止对太阳能组件1进行清洗。
所述环境参数包括风速、风向、温度等，环境检测装置7根据风速、温度等环境参数控制清洗系统是否对太阳能组件1进行清洗，提高清洗系统清洗效率。
本实施例中，所述环境检测装置7为环境检测仪。
可选的，所述光伏电站清洗系统还包括：
液位检测装置6，用于检测所述水箱的水位，并在所述水箱的水位低于第二预设值时发出信号；
所述控制装置5还用于根据所述液位检测装置6发出的信号控制所述喷淋装置停止对太阳能组件1进行清洗。
通过液位检测装置6的设置，及时停止对太阳能组件1进行清洗，减少由于水箱内的水过少造成的系统的功能损耗。
本实施例中，所述液位检测装置为液位传感器。
可选的，可设置报警装置，在水箱内的水位低于第二预设值时报警，提醒用户加水，方便用户的使用。
可选的，本实施例清洁系统还包括水回收装置，用于对清洗太阳能组件1的水进行回收利用。
如图3所示，屋面回收水(清洗太阳能组件1后的水)经过调节池(处理水中的大颗粒杂物)、中水处理器(处理水中的小颗粒杂物)等流程的处理，(此处的水处理流程为常规处理流程，不再赘述)，经过处理后的水流到中水池(即水箱)用作太阳能组件1清洗。
生活排水等也可以收集并经过水回收装置处理后，用作清洗太阳能组件1的水。屋面光伏电站自动清洗降温系统中的水回收装置，使水资源得到重复利用，能够大量节约水资源，且水质可以满足清洗、降温组件的要求。
可选的，本实施例清洁系统还包括：
设置于太阳能组件1的背面的温度检测装置9，用于检测太阳能组件1的温度，并在太阳能组件1的温度高于第四预设值时发送信号；
所述控制装置5还用于根据所述温度检测装置9发送的信号控制所述喷淋装置对太阳能组件1进行清洗降温。
本实施例中，所述温度检测装置9包括温度传感器，当太阳能组件1温度过高时，对太阳能组件1进行清洗降温，提高太阳能组件1发电效率。
当需要清洗时，通过控制装置5设定每次清洗15分钟(清洗时间可根据实际需要设定，本实施例并不限制于此)，且设定每天由光纤传感器8发出信号最多能够清洗电站三次(清洗次数可根据实际需要设定，本实施例并不限制于此)。
太阳能组件1表面的灰尘量与当时的环境有关，清洗次数过多，会造成水的浪费，对于发电效率也有一定的影响，所以本实施例中限定由光纤传感器8发出信号最多能够清洗电站三次。
温度传感器放置在太阳能组件1的背面温度较高处，用来测量太阳能组件11的温度，当组件温度升高到第四预设值，喷淋装置喷水降温10分钟(清洗时间可根据实际需要设定，本实施例并不限制于此)，且设定每天由温度传感器发出信号最多能够降温电站六次，每半小时最多两次(清洗次数可根据实际需要设定，本实施例并不限制于此)。
太阳能组件1的温度与环境温度有关，而且短暂的高温对太阳能组件1发电效率的影响可以忽略，所以本实施例中限制每天由于温度过高而对太阳能组件1进行清洗的次数，节省资源。
本实施例清洁系统的设置实现光伏电站清洗自动化，解决了人工清洗时间长、效率低等问题，且灰尘检测装置等的设置实现高效清洗。
以上为本发明较佳实施例，需要指出的是，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围。

Claims (15)

1.一种光伏电站清洗系统，其特征在于，包括：
喷淋装置，用于清洗光伏电站的太阳能组件；
灰尘检测装置，用于确定太阳能组件表面的灰尘量，并在太阳能组件表面的灰尘量满足第一预设要求时发出信号；
控制装置，用于根据所述灰尘检测装置传输的信号控制所述喷淋装置对太阳能组件进行清洗。
2.根据权利要求1所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，所述灰尘检测装置包括：
位于太阳能组件周边的透明检测板；
可发出垂直于所述透明检测板的光的光纤传感器，用于感应接收到的、经所述透明检测板上的灰尘反射的光的强度、并根据所述光的强度确定太阳能组件表面的灰尘量，光纤传感器还用于在所述光的强度超过第一预设值时发出信号；
其中，所述光的强度超过第一预设值时，太阳能组件表面的灰尘量满足所述第一预设要求。
3.根据权利要求2所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，所述灰尘检测装置还包括光源，所述光源可发出垂直于所述透明检测板的光。
4.根据权利要求1所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，所述喷淋装置包括：
水箱；
水泵，与所述水箱连接；
喷枪，通过管道与所述水泵连接；
设置于所述管道上的电磁阀，与所述控制装置连接，用于在所述控制装置的控制下控制所述喷枪的流量。
5.根据权利要求4所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，还包括：
液位检测装置，用于检测所述水箱的水位，并在所述水箱的水位低于第二预设值时发出信号；
所述控制装置还用于根据所述液位检测装置发出的信号控制所述喷淋装置停止对太阳能组件进行清洗。
6.根据权利要求4所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，所述喷淋装置还包括用于控制所述喷枪与水平面之间的角度以调节喷枪喷洒半径的调节结构。
7.根据权利要求4所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，还包括用于调节所述水泵的流量并对所述水泵软启动的变频器。
8.根据权利要求4所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，所述管道上设有用于在管道温度低于第三预设值时对管道进行加热的加热装置。
9.根据权利要求8所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，所述加热装置为电伴热带。
10.根据权利要求9所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，所述管道还包括依次包覆于所述电伴热带外部的保温层和防火层。
11.根据权利要求1所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，还包括：
环境检测装置，用于检测光伏电站所在位置的环境参数，并在所述环境参数满足第二预设要求时发送信号；
所述控制装置还用于根据所述环境检测装置发送的信号控制所述喷淋装置对太阳能组件进行清洗或停止对太阳能组件进行清洗。
12.根据权利要求4所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，所述喷淋装置还包括设置于所述管道上的自动泄水阀。
13.根据权利要求4所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，所述喷淋装置还包括用于固定所述管道的卡具，所述卡具与所述管道之间设置有加垫层。
14.根据权利要求1所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，还包括水回收装置，用于对清洗太阳能组件的水进行回收利用。
15.根据权利要求1所述的光伏电站清洗系统，其特征在于，还包括：
设置于太阳能组件的背面的温度检测装置，用于检测太阳能组件的温度，并在太阳能组件的温度高于第四预设值时发送信号；
所述控制装置还用于根据所述温度检测装置发送的信号控制所述喷淋装置对太阳能组件进行清洗降温。
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