CN106501114B - 光伏玻璃使用状态下损伤程度的模拟实验方法 - Google Patents

光伏玻璃使用状态下损伤程度的模拟实验方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种光伏玻璃使用状态下损伤程度的模拟实验方法，水平工作台顶面的左部设有一台气泵和水泵，气泵和水泵分别与三通管对应的一根支管连通，而三通管的主管与水平喷嘴左端的进水端相连；水平导轨外面罩有透明有机玻璃罩，透明有机玻璃罩内设有一个距离角度调节组件，该距离角度调节组件设在水平导轨上，且距离角度调节组件左端可固定光伏玻璃，压力传感器使用时贴在光伏玻璃的表面上。本发明真实模拟自然环境下不同风速、风向、颗粒尺寸及形状、颗粒的干燥程度和水冲刷光伏玻璃表面，并通过压力传感器测量光伏玻璃受到的压力，且可通过电子显微镜来查看光伏玻璃表面的磨损程度，这样就便于模拟光伏玻璃在自然环境下的磨损程度。

Description

光伏玻璃使用状态下损伤程度的模拟实验方法
技术领域
本发明属于太阳能电池板领域，尤其涉及一种光伏玻璃使用状态下损伤程度的模拟实验方法。
背景技术
太阳能电池板是太阳能领域的重要部件，它包括光伏玻璃和电池片，光伏玻璃设在电池片外面，阳光通过光伏玻璃后辐照到电池片表面。在使用状态下，光伏玻璃表面的损伤情况受很多因素影响，不仅与自然环境因素相关，如风速、风向、颗粒尺寸及形状、颗粒的干燥程度和自然降水冲刷，而且也与人工清洁用水相关；这些因素会造成光伏玻璃表面出现机械损伤，进而阳光透过率降低，使得太阳能电池片入射辐射能量降低，发电量减小。更有甚者，可能会出现光伏玻璃破裂，迁延导致电池片破裂，太阳能电池板失能。
然而，目前尚没有装置和方法能够模拟光伏玻璃在自然环境下的损伤程度，为此急需解决上述技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种光伏玻璃使用状态下损伤程度的模拟实验方法程度的模拟实验方法，欲真实模拟光伏玻璃使用状态下的损伤情况，认识损伤机制及演化特征，为降低损伤和制造更合理的光伏玻璃提供实验设备支持。
本发明的技术方案如下：一种光伏玻璃使用状态下损伤程度的模拟实验方法程度的模拟实验方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤a：设计一款测试装置，该测试装置包括水平工作台(1)和压力传感器(15)，其中水平工作台(1)通过一组支腿(2)支撑在地面上，该水平工作台顶面的左部设有一台输出压力可调节的气泵(3)和输出压力可调节的水泵(4)；所述气泵(3)和水泵(4)分别与三通管(5)对应的一根支管连通，而三通管(5)的主管与水平喷嘴(6)左端的进水端相连，且水平喷嘴的右端为喷口；所述水平喷嘴(6)固设在升降块(7)上，该升降块与立柱(8)滑动配合，且立柱(8)下端与所述水平工作台(1)顶面固定；所述升降块(7)螺纹连接有一根竖直设置的调节螺钉(9)，该调节螺钉尾部与水平导轨(10)上顶面接触，且水平导轨(10)横向设置，并通过L型支撑(11)固定支撑在所述水平工作台(1)顶面上；
所述水平导轨(10)外面罩有一个管状的透明有机玻璃罩(12)，该透明有机玻璃罩外壁的两端分别与一个支撑框(13)固定，且支撑框固定在所述水平工作台(1)顶面上；所述透明有机玻璃罩(12)的左端口内竖直设有一个用于盛装测试用颗粒的漏斗(14)，该漏斗上端的进口与透明有机玻璃罩(12)罩壁上的安装孔固定，且透明有机玻璃罩(12)位于所述水平喷嘴(6)正右方；所述透明有机玻璃罩(12)内设有一个距离角度调节组件，该距离角度调节组件设在水平导轨(10)上，且距离角度调节组件左端通过压力传感器(15)与光伏玻璃(G)背面固定；所述距离角度调节组件可以调节光伏玻璃(G)相对于水平喷嘴(6)右端的距离及角度，而所述压力传感器(15)用于测试光伏玻璃(G)受到的压力；
所述距离角度调节组件包括光伏玻璃安装板(16)和手动螺杆(21)，其中光伏玻璃安装板(16)下端通过铰链(17)与大滑块(18)左端铰接，该大滑块与所述水平导轨(10)顶面滑动配合，且大滑块(18)滑动到位后可固定在水平导轨(10)上；所述大滑块(18)顶面固设有一个L形板(19)，该L形板的水平段顶面滑动配合有一个可左右滑动的小滑块(20)，该小滑块左端与所述光伏玻璃安装板(16)右板面接触；所述小滑块(20)上带有螺母，该螺母与水平设置的所述手动螺杆(21)相连，且手动螺杆(21)与所述L形板(19)竖直段的安装孔螺纹连接；
所述水平导轨(10)的每一端均分别设有两个L型支撑(11)，该L型支撑对称设在水平导轨(10)的前、后侧；
步骤b：将所述光伏玻璃(G)背面与压力传感器(15)固定；
步骤c：模拟实验时，控制所述气泵(3)和水泵(4)，让水平喷嘴(6)喷出水、气或气水；并可以往漏斗(14)内如入不同尺寸、性质的颗粒，还可调整调节光伏玻璃(G)相对于所述水平喷嘴(6)右端的距离及角度，这样就能模拟自然环境下不同风速、风向、颗粒尺寸及性质、颗粒的干燥程度和水冲刷光伏玻璃(G)表面；
步骤d：通过所述压力传感器(15)采集光伏玻璃(G)受到的压力数值，同时通过显微镜或其他现有技术手段查看光伏玻璃(G)表面的磨损情况，从而确定自然环境下光伏玻璃(G)表面的损伤程度。
在上述技术方案中，将光伏玻璃固定在距离角度调节组件左端，该距离角度调节组件可以调节光伏玻璃(G)相对于所述水平喷嘴(6)右端的距离及角度；同时，水平喷嘴(6)的高度可通过旋转调节螺钉(9)来进行调节，该水平喷嘴(6)通过三通管(5)与气泵(3)和水泵(4)相连，这样水平喷嘴(6)就可以单纯地喷水、喷气，或者同时喷水和气，并且水平喷嘴(6)与漏斗(14)相配合，这样就能模拟出单纯风吹、单纯水吹、风水同时吹、干燥的颗粒吹、湿润的颗粒吹光伏玻璃(G)，且更换漏斗(14)中颗粒的种类还可以模拟不同颗粒状态下光伏玻璃(G)的损伤程度；另外，改变光伏玻璃(G)相对于所述水平喷嘴(6)右端的距离可以模拟不同吹射力，改变光伏玻璃(G)相对于所述水平喷嘴(6)右端的角度可以模拟不同吹射角度下光伏玻璃的损伤程度，且光伏玻璃的受力通过压力传感器来测量，并通过电子显微镜来查看光伏玻璃表面的磨损程度，本装置很真实地模拟光伏玻璃自然环境下的损伤程度。采用以上结构设计，可以通过大滑块(18)调整光伏玻璃安装板(16)相对于所述水平喷嘴(6)右端的距离，并可通过旋转手动螺杆(21)带动小滑块(20)滑动，从而调整光伏玻璃安装板(16)的倾斜角度，且本组件的结构设计简单、可靠，易于实施，操作方便。
采用以上技术方案，本方法真实模拟使用状态下不同风速、风向、颗粒尺寸及形状、颗粒的干燥程度和水冲刷光伏玻璃表面，并通过压力传感器测量光伏玻璃受到的压力，且通过电子显微镜来查看光伏玻璃表面的磨损程度，这样就便于模拟光伏玻璃在使用状态下的磨损程度，且本发明所采用的测试装置结构简单，易于实施，操作方便，距离角度调节组件可靠性高，调整方便快捷，有效地解决了现有技术中一直未解决的技术问题，具有创造性。
另外，本案中的水平喷嘴(6)、气泵(3)、水泵(4)、漏斗(14)与距离角度调节组件结合在一起，看似简单，但它们相互结合在一起形成一个不可分割、相互配合的有机整体，从而能够真实模拟自然环境下的风水、雨水及颗粒等情况，以便后续研究光伏玻璃的损伤程度，这一结合设计是本案对现有技术的重大贡献，不属于现有技术的简单组合，更不属于现有技术，具有创造性。
有益效果：本方法真实模拟使用状态下不同风速、风向、颗粒尺寸及形状、颗粒的干燥程度和水冲刷光伏玻璃表面，并通过压力传感器测量光伏玻璃受到的压力，且通过电子显微镜来查看光伏玻璃表面的磨损程度，这样就便于模拟光伏玻璃在使用状态下的磨损程度，且本发明所采用的测试装置结构简单，易于实施，操作方便，距离角度调节组件可靠性高，调整方便快捷，有效地解决了现有技术中一直未解决的技术问题，具有创造性。
附图说明
图1为本发明所采用测试装置的结构示意图。
图2为图1中距离角度调节组件的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
一种光伏玻璃使用状态下损伤程度的模拟实验方法程度的模拟实验方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤a：设计一款测试装置，如图1、2所示，该测试装置主要由水平工作台1、支腿2、气泵3、水泵4、三通管5、水平喷嘴6、升降块7、立柱8、调节螺钉9、水平导轨10、L型支撑11和透明有机玻璃罩12等构成。其中，水平工作台1通过一组支腿2支撑在地面上，该水平工作台1顶面的左部设有一台输出压力可调节的气泵3和输出压力可调节的水泵4。气泵3和水泵4分别与三通管5对应的一根支管连通，而三通管5的主管与水平喷嘴6左端的进水端相连，且水平喷嘴6的右端为喷口。水平喷嘴6固设在升降块7上，该升降块7与立柱8滑动配合，且立柱8下端与水平工作台1顶面固定。升降块7螺纹连接有一根竖直设置的调节螺钉9，该调节螺钉9的尾部与水平导轨10上顶面接触。水平导轨10横向设置，并通过L型支撑11固定支撑在水平工作台1顶面上。在本案中，水平导轨10的每一端均分别设有两个L型支撑11，该L型支撑对称设在水平导轨10的前侧和后侧。使用时，可以通过转动调节螺钉9调节升降块7和水平喷嘴6的高度。
如图1、2所示，水平导轨10外面罩有一个管状的透明有机玻璃罩12，该透明有机玻璃罩12由石英玻璃制成。透明有机玻璃罩12外壁的两端分别与一个支撑框13固定，且支撑框固定在水平工作台1顶面上。透明有机玻璃罩12的左端口内竖直设有一个用于盛装测试用颗粒的漏斗14，该漏斗14上端的进口与透明有机玻璃罩12罩壁上的安装孔固定，且透明有机玻璃罩12位于水平喷嘴6正右方。
透明有机玻璃罩12内设有一个距离角度调节组件，该距离角度调节组件设在水平导轨10上，且距离角度调节组件左端通过压力传感器15与光伏玻璃G背面固定；距离角度调节组件可以调节光伏玻璃G相对于水平喷嘴6右端的距离及角度，而压力传感器15用于测试光伏玻璃G受到的压力。
在本案中，距离角度调节组件包括光伏玻璃安装板16和手动螺杆21，其中光伏玻璃安装板16的左板面以可拆卸方式安装光伏玻璃G，该光伏玻璃安装板16下端通过铰链17与大滑块18左端铰接，该大滑块与水平导轨10顶面滑动配合。并且，大滑块18滑动到位后可固定在水平导轨10上，从而相对于水平导轨10固定不动，具体实施方式为现有的成熟技术，且实施方式多种多样，如大滑块18通过螺钉与水平导轨10抵紧。
大滑块18顶面固设有一个L形板19，该L形板的水平段顶面滑动配合有一个可左右滑动的小滑块20，该小滑块左端与光伏玻璃安装板16右板面接触；小滑块20上带有螺母，该螺母与水平设置的手动螺杆21相连，且手动螺杆21与L形板19竖直段的安装孔螺纹连接。
步骤b：将光伏玻璃G背面与压力传感器15固定；
步骤c：模拟实验时，控制气泵3和水泵4，让水平喷嘴6喷出水、气或气水；并可以往漏斗14内如入不同尺寸、性质的颗粒，还可调整调节光伏玻璃G相对于水平喷嘴6右端的距离及角度，这样就能模拟自然环境下不同风速、风向、颗粒尺寸及性质、颗粒的干燥程度和水冲刷光伏玻璃G表面；
步骤d：通过压力传感器15采集光伏玻璃G受到的压力数值，同时通过显微镜或其他现有的技术手段查看光伏玻璃G表面的磨损情况，从而确定自然环境下光伏玻璃G表面的损伤程度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种光伏玻璃使用状态下损伤程度的模拟实验方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤a：设计一款测试装置，该测试装置包括水平工作台(1)和压力传感器(15)，其中水平工作台(1)通过一组支腿(2)支撑在地面上，该水平工作台顶面的左部设有一台输出压力可调节的气泵(3)和输出压力可调节的水泵(4)；所述气泵(3)和水泵(4)分别与三通管(5)对应的一根支管连通，而三通管(5)的主管与水平喷嘴(6)左端的进水端相连，且水平喷嘴的右端为喷口；所述水平喷嘴(6)固设在升降块(7)上，该升降块与立柱(8)滑动配合，且立柱(8)下端与所述水平工作台(1)顶面固定；所述升降块(7)螺纹连接有一根竖直设置的调节螺钉(9)，该调节螺钉尾部与水平导轨(10)上顶面接触，且水平导轨(10)横向设置，并通过L型支撑(11)固定支撑在所述水平工作台(1)顶面上；
所述水平导轨(10)外面罩有一个管状的透明有机玻璃罩(12)，该透明有机玻璃罩外壁的两端分别与一个支撑框(13)固定，且支撑框固定在所述水平工作台(1)顶面上；所述透明有机玻璃罩(12)的左端口内竖直设有一个用于盛装测试用颗粒的漏斗(14)，该漏斗上端的进口与透明有机玻璃罩(12)罩壁上的安装孔固定，且透明有机玻璃罩(12)位于所述水平喷嘴(6)正右方；所述透明有机玻璃罩(12)内设有一个距离角度调节组件，该距离角度调节组件设在水平导轨(10)上，且距离角度调节组件左端通过压力传感器(15)与光伏玻璃(G)背面固定；所述距离角度调节组件可以调节光伏玻璃(G)相对于水平喷嘴(6)右端的距离及角度，而所述压力传感器(15)用于测试光伏玻璃(G)受到的压力；
所述距离角度调节组件包括光伏玻璃安装板(16)和手动螺杆(21)，其中光伏玻璃安装板(16)下端通过铰链(17)与大滑块(18)左端铰接，该大滑块与所述水平导轨(10)顶面滑动配合，且大滑块(18)滑动到位后可固定在水平导轨(10)上；所述大滑块(18)顶面固设有一个L形板(19)，该L形板的水平段顶面滑动配合有一个可左右滑动的小滑块(20)，该小滑块左端与所述光伏玻璃安装板(16)右板面接触；所述小滑块(20)上带有螺母，该螺母与水平设置的所述手动螺杆(21)相连，且手动螺杆(21)与所述L形板(19)竖直段的安装孔螺纹连接；
所述水平导轨(10)的每一端均分别设有两个L型支撑(11)，该L型支撑对称设在水平导轨(10)的前、后侧；
步骤b：将所述光伏玻璃(G)背面与压力传感器(15)固定；
步骤c：模拟实验时，控制所述气泵(3)和水泵(4)，让水平喷嘴(6)喷出水、气或气水；并可以往漏斗(14)内装入不同尺寸、性质的颗粒，还可调整调节光伏玻璃(G)相对于所述水平喷嘴(6)右端的距离及角度，这样就能模拟自然环境下不同风速、风向、颗粒尺寸及性质、颗粒的干燥程度和水冲刷光伏玻璃(G)表面；
步骤d：通过所述压力传感器(15)采集光伏玻璃(G)受到的压力数值，同时通过显微镜或其他现有技术手段查看光伏玻璃(G)表面的磨损情况，从而确定自然环境下光伏玻璃(G)表面的损伤程度。
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