CN109211532B - 降尘试验装置及测算积尘对发电效率影响的实验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降尘试验装置及测算积尘对发电效率影响的实验方法，降尘试验装置包括鼓风机设备、小型沙漏设备、角度可调的挡板装置和光伏板支架；小型沙漏设备包括漏斗支架、设置于漏斗支架上部的漏斗，在漏斗的底部设置有一根竖向管道；鼓风机设备包括鼓风机支架、设置于鼓风机支架上的鼓风机和与鼓风机出风口连接的出风管，出风管与竖向管道连通；光伏板支架包括支架座、光伏板边框和支架腿，在光伏板边框的背面活动连接有支架腿，支架座与光伏板边框之间通过支架转轴连接。本发明中的降尘试验装置可以模拟不同光伏电板角度、不同吹蚀时间试验条件下光伏电池板表面的积尘情况，能够很好的模拟光伏电池板表面灰尘的沉降与积累。
Description
技术领域
本发明属于光伏发电设备试验装置技术领域，具体的说是涉及一种降尘试验装置及测算积尘对发电效率影响的实验方法。
背景技术
我国西北地区凭借其丰富的太阳能资源成为我国重要的新能源应用基地和太阳能光伏发电项目的集中区，集聚了我国90％以上的风电项目和太阳能光伏发电项目，具有较高的区位优势。西北地区太阳能资源虽然丰富，但是该地区大多数处于沙漠或沙地，由于所在地理位置的特殊性，环境问题突出；同时多风的气候特征也使得西北地区易积聚更多的灰尘，包括随风散扬的自然灰尘及人为产生的非自然灰尘，这些灰尘经过时间的推移会沉积在光伏电池板上，太阳能电板因其遮挡作用不能正常高效率的运作，进而影响光伏发电的效率。
光伏电池板表面灰尘的沉降与积累不可避免，且光伏电池板的电、热性能均会受组件表面灰尘的影响，随着环境的日益恶化，积尘现象的程度也与日俱增。目前现有技术中并没有有效的技术手段可以准确、定量的测算出积尘对于光伏电池板发电效率的影响，基于此，本发明特设计出一种具有针对性的降尘试验装置，以解决该技术问题。
发明内容
本发明为了克服现有技术存在的不足，提供一种降尘试验装置及测算积尘对发电效率影响的实验方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种降尘试验装置，该试验装置包括鼓风机设备、小型沙漏设备、角度可调的挡板装置和角度可调的光伏板支架；小型沙漏设备包括漏斗支架、设置于漏斗支架上部的漏斗，在漏斗的底部设置有一根竖向管道；鼓风机设备包括鼓风机支架、设置于鼓风机支架上的鼓风机和与鼓风机出风口连接的出风管，出风管与竖向管道连通；光伏板支架包括支架座、光伏板边框和支架腿，在支架座的上表面均匀设置有多道卡齿，在光伏板边框的背面活动连接有支架腿，支架座与光伏板边框之间通过支架转轴连接。
挡板装置包括挡板、挡板支腿、支腿卡槽和滑道，滑道设置于出风管的出风口处，支腿卡槽套设在滑道上并能够沿滑道前后滑动，在支腿卡槽的上表面均匀设置有多道卡齿，在支腿卡槽的侧面设置有一个定位螺母，在挡板的背面活动连接有挡板支腿，支腿卡槽与挡板之间通过挡板转轴连接。
在漏斗和竖向管道之间设置有一个能够调节漏斗内沙粒流速的沙粒截流插板。沙粒截流插板能够控制沙粒的流速，以模拟不同的积尘密度条件。
在光伏板边框的底部设置有一个光伏板卡沿。光伏板卡沿能够更好的固定光伏板及平铺在光伏板上的玻璃板。
本发明还公开了一种采用降尘试验装置来测算积尘对发电效率影响的实验方法，该实验方法具体包括如下步骤：
(1)实验选用两块规格相同的太阳能光伏电池板及CR-PVS1降尘指数数据采集模块进行太阳能发电，CR-PVS1降尘指数数据采集模块向负责管理光伏电站效率的部门提供所需要的信息，来评估和管理降尘的影响；
(2)准备两块大小与太阳能光伏电池板一致的玻璃板，一块玻璃板作为对照空白玻璃，试验期间一直保持清洁，另一块玻璃板用于积尘试验；
(3)通过降尘试验装置携沙对用于积尘试验的玻璃板进行模拟降尘，根据试验要求设置试验吹蚀时间梯度，吹蚀用的沙土根据试验要求选取土壤筛规格，以筛除杂质；
(4)吹蚀步骤完成后将积尘试验和空白对照的两块玻璃板与光伏电池板平行并朝向太阳放置；
(5)在光伏电池板的上方边缘处放置一个用于监测光伏发电环境太阳辐射量变化情况的太阳辐射计，同时在两块玻璃板的背光面分别水平放置两个日照辐射探头，并将两块玻璃板的背光面用纸板遮挡，以保证日照辐射探头只能接收到从玻璃板正面射入的光线；
(6)积尘试验玻璃的辐射值记为Ic，对照空白玻璃的辐射值记为Ig，每块玻璃的透光率记为γ，辐射照度监测5min；
(7)测完透光率后将积尘试验的玻璃板与干净的对照空白玻璃板分别贴合于两组太阳能光伏电池板的表面，并四角对齐朝向太阳；
(8)在每组电池板背面的相同位置处放置温度检测器，光伏组件开始发电后实时监测背板温度的变化情况，温度数据由CR-PVS1模块进行测量，该模块可同时测量光伏组件的短路电流，以上步骤测得数据由CR1000数据采集器进行采集，检测时间步长2s。
本发明的有益效果是：本发明中的降尘试验装置可以模拟不同光伏电板角度、不同吹蚀时间试验条件下光伏电池板表面的积尘情况，通过鼓风机设备、小型沙漏设备、角度可调的挡板装置和角度可调的光伏板支架这几种装置的搭配组合，能够很好的模拟光伏电池板表面灰尘的沉降与积累，从而便于做光伏组件发电实验时能够准确、定量的测算出积尘对于光伏电池板发电情况的影响。在光伏板支架前放置挡板，能够使沙粒吹蚀的更均匀，挡板装置和光伏板支架都是角度可调的，以便于模拟不同光伏电板角度条件下光伏电池板表面的积尘情况，本发明是一种结构简单、设计巧妙的降尘试验装置。本发明测算积尘对发电效率影响的实验方法能够取得的试验结果为：可以得到不同光伏电板角度、不同吹蚀时间试验条件下光伏电池板表面的积尘密度，还可以得到不同电板倾角、不同积尘密度条件下对光伏电池板透光率的影响。
附图说明
图1是本发明降尘试验装置的结构示意图；
图2是采用本发明降尘试验装置的光伏组件发电实验的示意图；
图中：1-漏斗支架；2-漏斗；3-竖向管道；4-鼓风机支架；5-鼓风机；6-出风管；7-支架座；8-光伏板边框；9-支架腿；10-支架转轴；11-挡板；12-挡板支腿；13-支腿卡槽；14-滑道；15-定位螺母；16-挡板转轴；17-沙粒截流插板；18-光伏板卡沿；19-积尘试验玻璃；20-对照空白玻璃。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述。
如图1所示，一种降尘试验装置，该试验装置包括鼓风机5设备、小型沙漏设备、角度可调的挡板装置和角度可调的光伏板支架；小型沙漏设备包括漏斗支架1、设置于漏斗支架1上部的漏斗2，在漏斗2的底部设置有一根竖向管道3；鼓风机5设备包括鼓风机支架4、设置于鼓风机支架4上的鼓风机5和与鼓风机5出风口连接的出风管6，出风管6与竖向管道3连通；光伏板支架包括支架座7、光伏板边框8和支架腿9，在支架座7的上表面均匀设置有多道卡齿，在光伏板边框8的背面活动连接有支架腿9，支架座7与光伏板边框8之间通过支架转轴10连接。
挡板装置包括挡板11、挡板支腿12、支腿卡槽13和滑道14，滑道14设置于出风管6的出风口处，支腿卡槽13套设在滑道14上并能够沿滑道14前后滑动，在支腿卡槽13的上表面均匀设置有多道卡齿，在支腿卡槽13的侧面设置有一个定位螺母15，在挡板11的背面活动连接有挡板支腿12，支腿卡槽13与挡板11之间通过挡板转轴16连接。
在漏斗2和竖向管道3之间设置有一个能够调节漏斗2内沙粒流速的沙粒截流插板17。沙粒截流插板17能够控制沙粒的流速，以模拟不同的积尘密度条件。在光伏板边框8的底部设置有一个光伏板卡沿18。光伏板卡沿18能够更好的固定光伏板以及设置在光伏板卡沿18上的玻璃板。
本发明还公开了一种采用降尘试验装置来测算积尘对发电效率影响的实验方法，该实验方法具体包括如下步骤：
(1)实验选用两块规格相同的太阳能光伏电池板及CR-PVS1降尘指数数据采集模块进行太阳能发电，CR-PVS1降尘指数数据采集模块向负责管理光伏电站效率的部门提供所需要的信息，来评估和管理降尘的影响；
(2)如图2所示，光伏板积尘过程电板参数：边框尺寸(长×宽)520mm×370mm，光伏电池尺寸(长×宽)483mm×318mm，准备两块大小与太阳能光伏电池板一致的玻璃板，一块玻璃板作为对照空白玻璃20，试验期间一直保持清洁，另一块积尘试验玻璃19用于积尘试验；
(3)通过降尘试验装置携沙对用于积尘试验的玻璃板进行模拟降尘，根据试验要求设置试验吹蚀时间梯度，吹蚀用的沙土根据试验要求选取土壤筛规格，以筛除杂质；
(4)吹蚀步骤完成后将积尘试验和空白对照的两块玻璃板与光伏电池板平行并朝向太阳放置；
(5)在光伏电池板的上方边缘处放置一个用于监测光伏发电环境太阳辐射量变化情况的太阳辐射计，同时在两块玻璃板的背光面分别水平放置两个日照辐射探头，并将两块玻璃板的背光面用纸板遮挡，以保证日照辐射探头只能接收到从玻璃板正面射入的光线；
(6)积尘试验玻璃19的辐射值记为Ic，对照空白玻璃20的辐射值记为Ig，每块玻璃的透光率记为γ，辐射照度监测5min；
(7)测完透光率后将积尘试验玻璃19与干净的对照空白玻璃20分别贴合于两组太阳能光伏电池板的表面，并四角对齐朝向太阳；
(8)在每组电池板背面的相同位置处放置温度检测器，光伏组件开始发电后实时监测背板温度的变化情况，温度数据由CR-PVS1模块进行测量，该模块可同时测量光伏组件的短路电流，以上步骤测得数据由CR1000数据采集器进行采集，检测时间步长2s。CR1000数据采集器使用现有技术中已有的通用方法采集数据，CR1000数据采集器具有高性价比、高精度、高适应性、高可靠性等特点，他由一个测量控制模块和一个配线盘组成，具有强大的网络通讯能力。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案和具体实施方式，并不是对本发明技术方案及保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (5)
1.一种降尘试验装置，其特征在于：所述降尘试验装置包括鼓风机设备、小型沙漏设备、角度可调的挡板装置和角度可调的光伏板支架；所述小型沙漏设备包括漏斗支架、设置于所述漏斗支架上部的漏斗，在所述漏斗的底部设置有一根竖向管道；所述鼓风机设备包括鼓风机支架、设置于所述鼓风机支架上的鼓风机和与所述鼓风机出风口连接的出风管，所述出风管与所述竖向管道连通；所述光伏板支架包括支架座、光伏板边框和支架腿，在所述支架座的上表面均匀设置有多道卡齿，在所述光伏板边框的背面活动连接有所述支架腿，所述支架座与所述光伏板边框之间通过支架转轴连接；所述挡板装置包括挡板、挡板支腿、支腿卡槽和滑道，所述滑道设置于所述出风管的出风口处，所述支腿卡槽套设在所述滑道上并能够沿所述滑道前后滑动，在所述支腿卡槽的上表面均匀设置有多道卡齿，在所述支腿卡槽的侧面设置有一个定位螺母，在所述挡板的背面活动连接有所述挡板支腿，所述支腿卡槽与所述挡板之间通过挡板转轴连接。
2.根据权利要求1所述的降尘试验装置，其特征在于：在所述漏斗和所述竖向管道之间设置有一个能够调节漏斗内沙粒流速的沙粒截流插板。
3.根据权利要求1所述的降尘试验装置，其特征在于：在所述光伏板边框的底部设置有一个光伏板卡沿。
4.采用权利要求1所述的降尘试验装置来测算积尘对发电效率影响的实验方法，其特征在于：所述实验方法具体包括如下步骤：
(1)实验选用两块规格相同的太阳能光伏电池板及CR-PVS1降尘指数数据采集模块进行太阳能发电；
(2)准备两块大小与太阳能光伏电池板一致的玻璃板，一块玻璃板作为对照空白玻璃，试验期间一直保持清洁，另一块玻璃板用于积尘试验；
(3)通过降尘试验装置携沙对用于积尘试验的玻璃板进行模拟降尘，根据试验要求设置试验吹蚀时间梯度；
(4)吹蚀步骤完成后将积尘试验和空白对照的两块玻璃板与光伏电池板平行并朝向太阳放置；
(5)在光伏电池板的上方边缘处放置一个用于监测光伏发电环境太阳辐射量变化情况的太阳辐射计，同时在两块玻璃板的背光面分别水平放置两个日照辐射探头，并将两块玻璃板的背光面用纸板遮挡，以保证日照辐射探头只能接收到从玻璃板正面射入的光线；
(6)积尘试验玻璃的背光面辐射值记为Ic，对照空白玻璃的背光面辐射值记为Ig，每块玻璃的透光率记为γ，辐射照度监测5min；
(7)测完透光率后将积尘试验的玻璃板与干净的对照空白玻璃板分别贴合于两组太阳能光伏电池板的表面，并四角对齐朝向太阳；
(8)在每组电池板背面的相同位置处放置温度检测器，光伏组件开始发电后实时监测背板温度的变化情况，温度数据由CR-PVS1模块进行测量，以上步骤测得数据由CR1000数据采集器进行采集，检测时间步长2s。
5.根据权利要求4所述的测算积尘对发电效率影响的实验方法，其特征在于：在步骤(3)中，吹蚀用的沙土根据试验要求选取土壤筛规格，以筛除杂质。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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