CN105642617A - 一种太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统，包括：在倾斜的光伏板支架上固定有太阳能光伏板，其特点是，还包括：一超声波发生器，所述超声波发生器用于产生沿着太阳能光伏板表面的超声波；一超声波信号传输电缆，所述超声波信号传输电缆用于传输超声波发生器所发出的超声波信号到超声波能量转换器；一超声波能量转换器，所述超声波能量转换器用于将传输电缆传输的超声波信号转换为高频机械震荡在太阳能光伏板上积聚的灰尘中传播。其结构简单，安装方便，制造和使用成本低，使用寿命长，能够实现全天候连续工作，在灰尘形成前期能够抑制灰尘的积聚结垢，对于已经积聚灰垢施以力学作用，使其松散并在自然风的作用下剥离。
Description
技术领域
本发明属于太阳能光伏设备技术领域，具体地说，是一种太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统。
背景技术
随着一次能源的枯竭殆尽，新能源越来越受到人们的重视，太阳能作为一种新型、清洁无污染能源正在迅猛发展，太阳能光伏发电具有仅通过一次能量转换就能够转换为电能的优点，因而，在我国，特别是东西部地区太阳能光伏发电被广泛建设和利用。但是，我国东西部地区风沙及粉尘污染较大，在光伏板表面容易形成污垢，这些沙尘污垢阻挡了光线入射，严重影响发电效率和光伏板的使用寿命。
现有对于光伏板表面的清洗，比较常见的清洗办法是：由人工利用手持水管进行清洗作业；也有采用高压泵产生的高速气流略过光伏板表面，从而吹除光伏板表面灰尘的文献报道；还有采用光伏板清洗机器人，使机器人在光伏板上下边缘形成的轨道上行走，其随身的外接水管进行喷淋，其后的清洗毡布随后完成清洗工作的介绍。
综上三种清理光伏板表面灰尘方法均存在一定的局限性。同时对于清灰频率上受到季节、水源、人员以及技术成熟度等方面的制约。第一：水洗的方法需要大量的水供给，在光强度大地区水资源持续提供是很大的问题；第二：水清洗受季节影响较大，冬季寒冷，气温低于零下，对于冬季清洗不太现实；第三：采用光伏板清洗机器人的缺点是，光伏板前期导槽制作成本高，清洗机器人价格高且后期维护维修成本也高，实际应用受理限制；第四：上述三种技术手段均是考虑光伏板表面上的积灰清洗，并未考虑如何防止光伏板表面的积灰形成。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，以现有的技术手段为依据，为实现特定目的，对现有技术进行组合和创新，克服其技术缺陷，提供一种太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统，所述太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统结构简单，安装方便，制造和使用成本低，使用寿命长，能够实现全天候连续工作，在灰尘形成前期能够抑制灰尘的积聚结垢，对于已经积聚灰垢施以力学作用，使其松散并在自然风的作用下剥离。
解决其技术问题采用的技术方案是：一种太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统，它包括：在倾斜的光伏板支架上固定有太阳能光伏板，其特征是，还包括：
一超声波发生器，所述超声波发生器用于产生沿着太阳能光伏板表面的超声波；
一超声波信号传输电缆，所述超声波信号传输电缆用于传输超声波发生器所发出的超声波信号到超声波能量转换器；
一超声波能量转换器，所述超声波能量转换器用于将传输电缆传输的超声波信号转换为高频机械震荡在光伏板上积聚的灰尘中传播；
进一步，在位于超声波能量转换器下方的超声波振动出口处安装汇集槽口，所述超声波振动汇集槽口使高频机械振动能贴附在太阳能光伏板的表面传播。
进一步，所述超声波发生器和超声波能量转换器所用电源均来自于逆变器。
进一步，所述逆变器与开光远程可控的光伏直流电源相连接。
本发明太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统的功用在于，通过提供基于超声波波动信号转换为机械振动信号，来实现太阳能光伏板表面防垢和除垢的效果，超声波发生器持续工作，超声波产生的高频振荡力作用于太阳能光伏板表面的灰尘上，从而在灰尘积聚的初期和后期起到了清除的作用。
本发明一种太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统与现有技术相比的有益效果是：
1.实现了无水化清洗，使清洗不受季节以及环境因素影响；
2.没有清洗材料直接作用在太阳能光伏板上，减少机械磨损，提高太阳能光伏板发电效率和使用寿命；
3.超声波组件没有机械运动部件，减少太阳能光伏板受迫振动，检修周期加长，可做到无人值守；
4.超声波组件供电电源来自于光伏板发电电能，无需外接电缆，节省资源；
5.结构简单，安装方便，制造和使用成本低，使用寿命长，绿色环保，经济实用，能够实现全天候全时段工作，在灰尘形成前期能够抑制灰尘的积聚，对于已经积聚颗粒施以力学作用，使其松散并在自然风的作用下剥离，应用与推广前景广阔。
附图说明
图1为本发明的一种太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统的结构示意图；
图2为超声波能量转换器与太阳能光伏板安装主视示意图；
图3为太阳能光伏板上积灰颗粒在多种力作用下受力分析示意图。
图中：0柜体，1开光远程可控的光伏直流电源，2逆变器，3超声波发生器，4超声波信号传输电缆，5超声波能量转换器，6太阳能光伏板，7光伏板支架，8光伏板上积灰颗粒，9超声波振动汇集槽口，G积灰颗粒重力，f光伏板对积灰的黏滞力，N光伏板对积灰颗粒支持力，F1、F2超声波能量转换器产生振动对积灰作用力，F0外部空气流动对积灰颗粒作用力。
具体实施方式
下面结合附图实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1-3所示，本发明的一种太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统，包括：柜体0，在柜体0内置有开光远程可控的光伏直流电源1，逆变器2，超声波发生器3，开光远程可控的光伏直流电源1、逆变器2、超声波发生器3电连接，超声波发生器3通过超声波信号传输电缆4与超声波能量转换器5电连接，超声波能量转换器5置在太阳能光伏板6的上部，太阳能光伏板6倾斜固定在光伏板支架7上。在位于超声波能量转换器5下方的超声波振动出口处设置超声波振动汇集槽口9。
所述开光远程可控的光伏直流电源1为太阳能光伏板储能设备，同时接通与否通过远程遥控开关控制。
所述逆变器2与开光远程可控的光伏直流电源1相连接，把直流电能转换为交流电能，供超声波发生器3使用。
所述超射波发生器3利用逆变器2提供的交流电能把电能转化为超声波信号能量。
所述超声波能量转换器5与超声波信号传输电缆4连接，所述超声波信号通过超声波信号传输电缆4传输给安装在太阳能光伏板6顶部的超声波能量转换器5，所述超声波能量转换器5将超声波信号转换成超声波振动再传递出去，在位于超声波能量转换器5下方的超声波振动出口处安装汇集槽口9，使得超声波能贴附在太阳能光伏板6表面传输。
所述超声波振动经过汇集槽口9向外传输，到达太阳能光伏板6积灰时受力情况如图3所示，所述光伏板上积灰颗粒8受到自身重力G、光伏板支持力N、光伏板对积灰的黏滞力f、外部空气流动对积灰颗粒作用力F0,、以及超声波能量转换器5产生振动对积灰作用力F1、F2共同作用下，将积灰从太阳能光伏板6上剥离，从而达到了清灰的目的。
本发明一种太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统所选用的单一功能元器件均为市售产品，其来源广泛，容易实施。
本发明的具体实施方式仅是一个优选实例，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明权利要求所保护的范围。
Claims (4)
1.一种太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统，它包括：在倾斜的光伏板支架上固定有太阳能光伏板，其特征是，还包括：
一超声波发生器，所述超声波发生器用于产生沿着太阳能光伏板表面的超声波；
一超声波信号传输电缆，所述超声波信号传输电缆用于传输超声波发生器所发出的超声波信号到超声波能量转换器；
一超声波能量转换器，所述超声波能量转换器用于将传输电缆传输的超声波信号转换为高频机械震荡在太阳能光伏板上积聚的灰尘中传播。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统，其特征是，在位于所述超声波能量转换器下方的超声波振动出口处安装汇集槽口，所述超声波振动汇集槽口使高频机械振动能贴附在太阳能光伏板的表面传播。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统，其特征是，所述超声波发生器和超声波能量转换器所用电源均来自于逆变器。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板表面超声波防垢除垢系统，其特征是，所述逆变器与开光远程可控的光伏直流电源相连接。
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