CN108574453B - 太阳能发电设备的效率提升设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种太阳能发电设备的效率提升设备，包括：储存冷却水的水箱；向太阳能发电设备的太阳光模组喷射冷却水的喷射装置；通过连接水箱的冷却水供给管向冷却水喷射装置供水的水泵；开闭冷却水供给管调节冷却水供水量的阀门；控制水泵的动作及调节阀门开闭程度，从而控制冷却水喷射装置喷射量的控制模块；控制模块控制冷却水喷射装置的冷却水喷射启动时间及停止时间，使得冷却水喷射装置及时启动及停止向太阳光模组喷射冷却水。本发明实施例通过控制水泵的动作及调节阀门开闭程度，并控制冷却水喷射装置的冷却水喷射启动时间及停止时间，从而控制冷却水喷射装置喷射量，实现提升喷射装置的同时节省用水量。

Description

太阳能发电设备的效率提升设备

技术领域

本发明涉及太阳能领域，尤其涉及一种太阳能发电设备的效率提升设备。

背景技术

随着新能源及书的发展，利用太阳能发电设备发电已被广泛应用。太阳能发电设备的太阳光模组发电量受环境影响，例如，太阳光模组的温度上去每1℃会减少0.5％的出力。例如，太阳光模组的电池版会因为黄沙，恶劣的天气等异常情况会产生污物，太阳光模组上有污物会导致太阳光模组的光吸收率会急速下降，发电效率降低。同样，在雨雪会导致太阳光模组发电效率降低。

相关技术中，通常使用太阳能发电设备的效率提升设备清洗太阳光模组，以保持发电效率。太阳能发电设备的效率提升设备冷却及清洗太阳光模组时，会使用大量的冷却水(如洗净水、除雪水、地下水、自来水、江水等)。由于能充分的提供冷却水的地方少，而且为了冷却水的供给及喷射的用电同样会导致太阳光发电设备效率降低。

发明内容

本发明实施例提供一种太阳能发电设备的效率提升设备，能够提升太阳能发电设备效率的同时节省用水量。

本发明实施例采用如下技术方案：

一种太阳能发电设备的效率提升设备，包括：

储存冷却水的水箱；

向所述太阳能发电设备的太阳光模组喷射冷却水的喷射装置；

通过连接所述水箱的冷却水供给管向所述冷却水喷射装置供水的水泵；

开闭所述冷却水供给管调节冷却水供水量的阀门；

控制所述水泵的动作及调节所述阀门开闭程度，从而控制所述冷却水喷射装置喷射量的控制模块；

所述控制模块控制所述冷却水喷射装置的冷却水喷射启动时间及停止时间，使得所述冷却水喷射装置及时启动及停止向所述太阳光模组喷射冷却水。

可选的，所述控制模块根据输入时间值控制所述冷却水喷射装置的冷却水喷射启动时间及停止时间。

可选的，根据所述太阳光模组的温度变化及太阳升起和太阳落山的时间，确定所述冷却水喷射装置喷射量。

可选的，根据所述太阳光模组的温度变化及太阳升起和太阳落山的时间，确定所述冷却水喷射装置喷射启动时间及停止时间。

可选的，所述控制模块连接RAIN传感器，所述控制模块根据所述RAIN传感器的开闭情况，控制所述冷却水喷射装置停止喷射冷却水。

可选的，所述控制模块检测到所述太阳光模组的光透过度小于设定值时，增加所述冷却水喷射装置的冷却水喷射量和/或喷射水喷射时长。

可选的，所述控制模块测定所述冷却水供给管内的水压比设定的最低压力低或者比最大压力高，则控制所述冷却水喷射装置结束喷射。

可选的，所述控制模块控制所述冷却水喷射装置喷射的冷却水流速是30m/s以上，和/或压力是1.6kg/c㎡以上。

可选的，所述效率提升设备还包括：

软化装置，所述软化装置安装在所述冷却水供给管上，对冷却水进行软化；

回收装置，所述回收装置对所述太阳能发电设备的效率提升设备使用完的冷却水回收。

可选的，所述冷却水喷射装置包括：

安装在所述太阳光模组两端的直线往返运动引导框(30)，所述直线往返运动引导框(30)的内部安装了多段水压气缸(40)，多段水压气缸集管(41)，自动开闭阀门(42)及复归用弹簧(43)。

可选的，所述直线往返运动引导框(30)中设置直线往返运动引导孔(31)、直线往返运动引导框水入口(32)；

所述冷却水喷射装置包括：

与所述直线往返运动引导孔(31)滑动连接的直线往返杆(50)，直线往返运动引导框水入口(32)是连接所述冷却水供给管，使得所述多段水压气缸(40)流入冷却水。

可选的，所述直线往返杆(50)的内部水管通过自动开闭阀门(42)来连接多段水压的气缸集管(41)。

所述自动开闭阀门(42)在多段气缸集管(41)跟直线往返杆(50)的中间，多段水压气缸(41)是根据直线往返运动的位移来反复开闭使水流开闭；

所述复归用弹簧(43)安装在所述多段水压气缸集管(40)跟直线往返运动引导框(30)之间，复归用弹簧(43)是根据多段水压气缸集管(41)上安装的一种自动开关阀门(42)开启的时候多段水压气缸(40)内部的水压下降，使得多段水压气缸(40)的行径距离减少从而提供复原力。

基于上述技术方案的太阳能发电设备的效率提升设备，通过冷却水供给管连接水箱及喷射装置，冷却水供给管上设置水泵及阀门，控制模块控制水泵的动作及调节阀门开闭程度，并控制冷却水喷射装置的冷却水喷射启动时间及停止时间，从而控制冷却水喷射装置喷射量，实现提升喷射装置的同时节省用水量。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明实施例的太阳能发电设备的效率提升设备的连接结构示意图。

图2是本发明实施例的效率提升设备与太阳光发电模组整体的结构示意图一。

图3是本发明实施例的效率提升设备与太阳光发电模组整体的结构示意图二。

图4是本发明实施例的效率提升设备的结构示意图。

图5是本发明实施例的效率提升设备的正面结构示意图。

图6是本发明实施例的效率提升设备的剖面结构示意图。

图7是本发明实施例的效率提升设备的多段水压气缸的结构示意图。

图8是本发明实施例的效率提升设备的自动往返杆的结构示意图。

图9是本发明实施例的效率提升设备的软化装置的连接示意图。

图10是本发明实施例的效率提升设备的回收装置的连接示意图。

主要标号：

1：水箱；

2：喷射装置；

3：冷却水供给管；

4：水泵；

5：阀门；

6：控制模块；

7：RAIN传感器；

8：软化装置；

9：回收装置；

10:太阳光发电模组(SolarCellModule)；

11:太阳光发电模组框(SolarCellModule Frame)；

12:太阳光发电模组外部玻璃板(Solar Cell Module Outer Glass)；

20:太阳光发电模组支持台(Solar CellModule Support)；

21:太阳光发电模组支持板(Solar CellModule SupportPanel)；

30:直线往返运动引导框(LinearReciprocating Motion guide Frame)；

31:直线往返运动引导孔(LinearReciprocating Motion Guide Hole)；

32:直线往返运动引导框水流入口(Linear Reciprocating Motion Guide FrameWaterInlet)；

40:多段水压气缸(Multi-Stage Hydraulic Cylinder)；

41:多段水压气缸集管(Multi-Stage Hydraulic CylinderHeader)；

42:自动开闭阀门(Automatic On-OffValve)；

43:复归弹簧(弹性装置)(Recurrent Spring)；

50:直线往返杆(LinearReciprocating Bar)；

51:直线往返杆水喷射孔(WaterInjectionHole)。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本发明实施例提供太阳光发电设备的效率提升设备有效率的活用限制的供给水量来有效的维持或者提升太阳光发电设备的效率。

发电效率是决定太阳光发电的发电单价的最重要的原因，但是长期的外部环境的露出使太阳光发电特性上，灰尘，大气污染物，鸟类排泄物等影响，太阳光模组表面随着时间推移被污染导致透明度降低，因为研究表面这些会使发电效率会降低10-30％。而且夏季因为太阳热的过热会使发电效率降低5～10％。太阳光发电会越来越变得无人化，大面积化。根据公害严重而且不能靠近城市中心的建筑或者屋顶上扩散的情况，强调防止发电效率低下的装置的必要性。这样的装置为了提高集光量，有根据季节跟白天时间来追踪太阳移动的太阳光追踪装置和太阳光表面清洗的太阳光模组清洗等设备。而且为了维持太阳光模组的合适温度，有防止过热的太阳光模组冷却装置。最近关于太阳光模组的清洗,冷却装置，有连接电动马达连锁动作的刷子在太阳光表面直线往返运动的方式介绍。刷子的往返运动同时水喷射到太阳光模组上端，根据重力会流到下端来起洗净和冷却作用。

目前用于生产设施的自动化设备多数使用有压技术。按照帕斯卡原理，密封或者停止的液体的一部分增加压力的话会传到液体的全部。利用这个原理，小型而且强力，过负荷防止简单，力的调节简单，正确的控制有压运转机器。而且有个大优点就是耐久性的大的部分会有长时间反复运转的情况。这样的有压机器使用多样的液压流体的时候会使用液压油。液压油在高温，高压的运转环境下润滑效果是优秀的。液压流体也会有使用水的情况，这个情况下需要表面处理水的耐蚀性。但是水没有毒性，对环境没有污染，干净，自来水压或者水压力(落差)使用的时候不需要添加其它电子发动机或者有压体系。而且不会有火灾的危险，水的低压缩性和粘性对能源的传递有利。水的使用费用较低的，能够节约成本。

如图1所示，本发明实施例提供一种太阳能发电设备的效率提升设备，包括：

储存冷却水的水箱1；

向太阳能发电设备的太阳光模组10喷射冷却水的喷射装置2；

通过连接水箱1的冷却水供给管3向冷却水喷射装置2供水的水泵4；

开闭冷却水供给管3调节冷却水供水量的阀门5；

控制水泵4的动作及调节阀门5开闭程度，从而控制冷却水喷射装置2喷射量的控制模块6；

控制模块6控制冷却水喷射装置2的冷却水喷射启动时间及停止时间，使得冷却水喷射装置及时启动及停止向太阳光模组喷射冷却水。

在一个实施例中，控制模块6每天动作开始时间到动作完了时间为止控制冷却水喷射装置2喷射水，冷却水喷射装置2的冷却水反复喷射与停止，从而维持太阳光发电模组的效率。

在一个实施例中，控制模块6根据输入时间值控制冷却水喷射装置2的冷却水喷射启动时间及停止时间。

例如，控制模块控6制冷却水喷射装置2一定时间内冷却水喷射一定时间内喷射停止。由控制模块6输入的值来控制动作开始时间，动作完了时间，冷却水喷射时间及停止时间。

在一个实施例中，根据太阳光模组10的温度变化及太阳升起和太阳落山的时间，确定冷却水喷射装置2喷射量。

具体的，动作开始时间，动作完了时间，冷却水喷射时间及停止时间根据每天使用可能数量，太阳光模组的温度变化，及太阳升起和太阳落山的时间来确定。

在一个实施例中，如图2所示，控制模块6连接RAIN传感器7，控制模块6根据RAIN传感器7的开闭情况，控制冷却水喷射装置2停止喷射冷却水。

具体的，控制模块6可以判断RAIN传感器7的开闭情况，判断下雨时停止冷却水喷射。

在一个实施例中，控制模块6检测到太阳光模组10的光透过度小于设定值时，增加冷却水喷射装置2的冷却水喷射量和/或喷射水喷射时长。

具体的，太阳光模组10的光透过度比设定值少的时候，控制模块6可以继续喷射冷却水，从而保持太阳能发电设备效率。

在一个实施例中，控制模块6测定冷却水供给管3内的水压比设定的最低压力低或者比最大压力高，则控制冷却水喷射装置2结束喷射。

具体的，测定冷却水供给管3内的水压，测定的水压比设定的最低压力低或者比最大压力高时结束喷射冷却水。

在一个实施例中，控制模块6控制冷却水喷射装置2喷射的冷却水流速是30m/s以上，和/或压力是1.6kg/c㎡以上。

具体的，冷却水喷射装置2能让太阳光模组10喷射冷却水的碰撞喷气，从冷却水喷射装置2到太阳光模组10喷射的冷却水是冷却水喷射装置入口为基准，流速是30m/s以上，压力是1.6kg/c㎡以上是最佳。

在一个实施例中，该设备还包括：

软化装置8，如图9所示，软化装置8安装在所述冷却水供给管3上，对冷却水进行软化。

其中，软化装置8包含软化水箱，软化水箱中装有软化剂。

在一个实施例中，该设备还包括：

回收装置9，如图10所示，回收装置9对太阳能发电设备的效率提升设备使用完的冷却水回收。

在一个实施例中，如图4至图8所示，冷却水喷射装置2包括：

安装在太阳光模组两端的直线往返运动引导框30，直线往返运动引导框30的内部安装了多段水压气缸40，多段水压气缸集管41，自动开闭阀门42及复归用弹簧43。

在一个实施例中，直线往返运动引导框30中设置直线往返运动引导孔31、直线往返运动引导框水入口32；

在一个实施例中，冷却水喷射装置2包括：

与直线往返运动引导孔31滑动连接的直线往返杆50，直线往返运动引导框水入口32是连接冷却水供给管，使得多段水压气缸40流入冷却水。

在一个实施例中，直线往返杆50的内部水管通过自动开闭阀门42来连接多段水压的气缸集管41。

自动开闭阀门42在多段气缸集管41跟直线往返杆50的中间，多段水压气缸40是根据直线往返运动的位移来反复开闭使水流开闭；

复归用弹簧43安装在多段水压气缸集管41跟直线往返运动引导框30之间，归用弹簧43是根据多段水压气缸集管41上安装的一种自动开关阀门42开启的时候多段水压气缸40内部的水压下降，使得多段水压气缸的行径距离减少从而提供复原力。

以下详细介绍上述冷却水喷射装置的结构及工作流程。

参照图3，太阳光模组10由太阳光模组框11跟太阳光模组14外部玻璃板12围起来。太阳光模组外部玻璃板12是露在外面的，所以容易被污染，而且过度的太阳光集光时会超过合适的温度，会容易导致太阳光发电量出力低下。直线往返杆50的运动轨迹包含太阳光模组的外部玻璃板12的全部表面积，直线往返杆50装置了可以排水的水喷射孔51及为了清洗的刷子和橡胶片，直线往返杆50的内部水管通过自动开闭阀门42来连接多段水压的气缸集管41。多段水压气缸是连接了多段水压气缸集管41，自动开闭阀门42关闭时内部水会满，因为水压气缸的行径距离会增加。自动开闭阀门42位置是在多段气缸集管41跟直线往返杆50的中间，多段水压气缸41是根据直线往返运动的位移来反复开闭使水流开闭。复归用弹簧43安装在是在多段水压气缸集管41跟直线往返运动引导框30之间。复归用弹簧43是多段水压气缸集管41上安装的自动开闭阀门42开的时候多段水压气缸40内部的水压下降使得多段水压气缸的行径距离减少提供复原力。直线往返运动引导框30的内部安装了多段水压气缸40，多段水压气缸集管41，自动开闭阀门42及复归用弹簧43。直线往返运动引导框31是执行直线往返杆50往返运动时不会脱离轨道的作用。直线往返运动引导框水入口32是连接从外部供给的水通过的水管，安装使得多段水压气缸40得以流入。

按照这样的构成，本发明的太阳光发电设备维持装置是按照以下方式来启动。图4、图5是本发明实施例的冷却水喷射装置的结构示意图。图6是表示多段水压气缸(40，41，42)的剖面示意图。图7是表示多段水压气缸(40，41，42)的示意图。图8是表示自动往返杆的部分(50，51)的示意图。

冷却的流经顺序为：储水槽(蓄水池)/水箱/水管道、多段水压气缸、自动开关阀门、直线往返棍子、太阳能模组(清洗/冷却)。

根据自来水压储水槽的落差或者有压力的储水箱等发生压力场(PressureField)来引导的水流是通过直线往返运动引导框的水流入口32流入多段水压气缸40。

自动开闭阀门42关闭时，多段水压气缸40内部的水会满，根据水压气缸的行径距离会增大。气缸的行径距离增大的话多段水压气缸集管41会达到直线往返运动引导框30的最边上，这样的话自动开闭阀门会开启。

自动开闭阀门42开启时，通过多段水压气缸40的水流入到直线往返杆50。直线往返杆喷射水孔是露在外面，是大气压状态所以相对压力要小，所以能让水喷射。同时从多段水压气缸40内部流水到直线往返杆50，这样内部水压会变低。根据变低的内部水压，复归用弹簧43的复原力会使多段水压气缸40的行径距离减少。这样，直线往返杆水喷射孔51会一直喷射水，同时引发直线往返杆50在太阳光发电模组的外部玻璃板12的表面上运动的动作。多段水压气缸40的行径距离的最少长度会变小，导致直线往返杆50碰到太阳光发电模组10的边缘，这样自动开关阀门42会关闭。自动开关阀门42关闭的话多段水压气缸40内部的水会上升，由于上升的水压上述动作会反复进行。多段水压气缸集管41跟自动开关阀门42是根据多段水压气缸40里水的反复提供及排出，使得直线往返杆50上下移动，同时给冷却水会给太阳光模组表面提供冷却水。

本发明实施例利用太阳光发电设备的效率提升设备指定动作开始时间。动作完了时间，喷射时间及停止时间来动作的简单的方式来有效率的维持/向上太阳光发电设备的效率。按照每天使用可能水量及太阳光模组的平均温度等一定时间输入动作开始时间，动作完了时间，喷射时间及停止时间来有效率的使用有限的供给水量。利用RAIN传感器来判断下没下雨，这样可以防止没必要的冷却水喷射。测定光透过度，太阳光模组上有积雪的情况下要持续喷射冷却水来除雪。测定冷却水供给管的水压，水压不在适当的范围内的时候会停止动作，以便于有效的对应设备不良情况。

本发明实施例，可以防止长时间露在外部环境导致污染的表面透明度和日射量的低下或者过高导致合适温度以上的模组过热。也可以防止太阳光发电设备的出力低下，还提供维持最大出力的太阳光发电设备维持装置。与现有的电子驱动设备比较，我们使用水的液压流体的有压装置，寄生电力的消耗基本上没有，设备单纯化会对耐久性和设备维持的费用方面有利。而且无关太阳光模组的设置角度，表面全部的均一清洗的冷却都可以实现。为了动作使用的水的压力是自来水压或者利用落差的水箱来提供的，所以运转费用很低。这样的优点是让数年以上的发电后到达盈亏平衡点的太阳光发电的特性上会有降低太阳光发电设备的发电单价的利益。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (9)

1.一种太阳能发电设备的效率提升设备，其特征在于，包括：

储存冷却水的水箱；

向所述太阳能发电设备的太阳光模组喷射冷却水的冷却水喷射装置；

通过连接所述水箱的冷却水供给管向所述冷却水喷射装置供水的水泵；

开闭所述冷却水供给管调节冷却水供水量的阀门；

控制所述水泵的动作及调节所述阀门开闭程度，从而控制所述冷却水喷射装置喷射量的控制模块；当所述冷却水供给管的水压不在设定的范围内时，控制设备停止动作；

所述控制模块控制所述冷却水喷射装置的冷却水喷射启动时间及停止时间，使得所述冷却水喷射装置及时启动及停止向所述太阳光模组喷射冷却水；

所述冷却水喷射装置包括：安装在所述太阳光模组两端的直线往返运动引导框，所述直线往返运动引导框的内部安装了多段水压气缸，多段水压气缸集管，自动开闭阀门及复归用弹簧；

所述直线往返运动引导框中设置直线往返运动引导孔、直线往返运动引导框水入口；

所述冷却水喷射装置还包括：与所述直线往返运动引导孔滑动连接的直线往返杆，直线往返运动引导框水入口连接所述冷却水供给管，使得所述多段水压气缸流入冷却水；

所述直线往返杆的内部水管通过自动开闭阀门来连接多段水压的气缸集管；

所述自动开闭阀门在多段气缸集管跟直线往返杆的中间，多段水压气缸是根据直线往返运动的位移来反复开闭使水流开闭；

所述复归用弹簧安装在所述多段水压气缸集管跟直线往返运动引导框之间，所述归用弹簧是根据所述多段水压气缸集管上安装的所述自动开关阀门开启的时候所述多段水压气缸内部的水压下降，使得多段水压气缸的行径距离减少从而提供复原力。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制模块根据输入时间值控制所述冷却水喷射装置的冷却水喷射启动时间及停止时间。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，根据所述太阳光模组的温度变化及太阳起落时间，确定所述冷却水喷射装置喷射量。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，根据所述太阳光模组的温度变化及太阳起落时间，确定所述冷却水喷射装置喷射启动时间及停止时间。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制模块连接RAIN传感器，所述控制模块根据所述RAIN传感器的开闭情况，控制所述冷却水喷射水装置停止喷射冷却水。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制模块检测到所述太阳光模组的光透过度小于设定值时，增加所述冷却水喷射装置的冷却水喷射量和/或喷射水喷射时长。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制模块测定所述冷却水供给管内的水压比设定的最低压力低或者比最大压力高，则控制所述冷却水喷射装置结束喷射。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述控制模块控制所述冷却水喷射装置喷射的冷却水流速是30m/s以上，和/或压力是1.6kg/c㎡以上。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

软化装置，所述软化装置安装在所述冷却水供给管上，对冷却水进行软化；

回收装置，所述回收装置对所述太阳能发电设备的效率提升设备使用完的冷却水回收。

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