CN111865211A - 一种具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，本发明包括上封板、太阳能电池板、下封板；太阳能电池板位于上封板和下封板围成的一个空腔内，上封板是透明的，在上封板上安装一个清洁装置包括导向槽、驱动绳、滑块、第一驱动电机、连接板、水管箱、水管、橡胶板、喷头；所述导向槽焊接在上封板的侧边框的外部，导向槽内部安装有驱动绳、滑块，滑块安装在驱动绳上，驱动绳与第一驱动电机连接，滑块还与连接板相连接，连接板上端安置水管箱，水管箱内安置水管，喷头均匀安装在水管箱上并指向上封板表面，橡胶板安装在连接板一侧，上端与水管箱相接触。本发明在太阳能电池板上封板上安装清洁装置可随时对光伏板进行自动清洗。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，属于光伏发电技术领域。
背景技术
随着社会对能源的需求量越来越大，“能源安全危机”的问题愈发突显。太阳辐射能取之不尽、用之不竭，是一种清洁的能源，目前已得到广泛的应用。但是，光伏组件长期暴露在外，组件正面容易沉积灰层，下雪容易累积雪，下雨容易堆积水。这些因素会导致光伏组件前盖玻璃的透光率降低，从而使组件吸收的辐照度降低，影响组件发电效率；另一方面沉积物在组件上会遮盖部分电池片，被遮盖的电池上会发生热斑效应，热斑效应会损坏电池片甚至会使整个方阵失效。
而目前光组件喷洗清洁装置的喷头与清洁刷分开设置，设备不是一体化，不方便简洁，也没有定时功能，人工维护成本比较高。灰尘沉积、积雪以及积水对光伏组件的发电性能及使用寿命影响严重，所以为了减少人工清扫对光伏组件玻璃面板的损害及降低维护成本，开发新型具有自清洁功能的光伏组件装置是十分必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：本发明涉及一种具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，针对上述光伏组件使用过程中灰层沉积、积雪累积以及积水聚集的问题，研究光伏组件的自清洁功能装置，设计一种能够将组件上的灰层、积雪、积水清除，具有自清洁功能的光伏组件装置，减小灰层沉积、积雪以及积水对光伏组件造成的影响。
本发明技术方案是：一种具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，包括下边框1、水管箱3、上封板4、太阳能电池板6、驱动绳5、下封板7、橡胶板9、喷头10、水管11、滑块12、连接板18、导向槽27、侧边框28；
所述太阳能电池板6位于上封板4和下封板7围成的一个空腔内，上封板4是透明的，在上封板4上安装一个清洁装置，所述清洁装置由导向槽27、驱动绳5、滑块12、第一驱动电机16、连接板18、水管箱3、水管11、橡胶板9、喷头10组成；所述导向槽27焊接在上封板4的侧边框28的外部，导向槽27内部安装有驱动绳5、滑块12，滑块12安装在驱动绳5上，驱动绳5与第一驱动电机16连接，滑块12还与连接板18相连接，连接板18上端安置水管箱3，水管箱3内安置水管11，喷头10均匀安装在水管箱3上并指向上封板4表面，橡胶板9安装在连接板18一侧，上端与水管箱3相接触，在下封板7下侧面安装有第一驱动电机16。
进一步地，所述第一驱动电机16的外侧安装有封板8，用于把第一驱动电机16封装在下封板7和封板8之间。
进一步地，所述橡胶板9正面为长方形，倾斜的安装在连接板18一侧，上端通过螺钉安装在连接板18一侧上部，下端通过连接架安装在连接板18一侧下部。
进一步地，所述橡胶板9采用塑料软硬橡胶塑料刮板且驱动绳5材质为不锈钢钢丝绳，所述第一驱动电机16采用86BYG250D型号，所述水管11采用SUS304外径16mm不锈钢水管，水管箱3采用PVC空调管遮挡盒，喷头10采用外径15mm龙卷风喷头。
进一步地，所述上封板4的下边框1处安装有灰尘传感器2、湿度传感器20，灰尘传感器2、湿度传感器20均与智能远程控制器21连接，蓄水房17通过输送管23与伸缩水管13连接，伸缩水管13与水管11连接，压力泵25安装在输送管23上，输送管23与伸缩水管13通过接头15连接。
进一步地，所述输送管23与伸缩水管13外部均套有保温管30。
进一步地，所述伸缩水管13采用PU伸缩管，接头15采用304不锈钢接头，输送管23采用SUS304外径16mm不锈钢水管，压力泵25采用1AWZB-250型。
进一步地，所述压力泵25与第二驱动电机24连接，第一驱动电机16、第二驱动电机24均智能远程控制器21连接，智能远程控制器21还与手机连接。
进一步地，所述上封板4与下封板7的下端安置水槽19，水槽19外端安有排水管14。
进一步地，所述蓄水房17上安装有温度控制器29、水温加热装置，温度控制器29分别与温度探头31、水温加热装置相连接。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过设计光伏组件清洁装置，解决了现有的太阳能光伏设备不具备清洁功能的问题，此光伏组件清洁装置具备清洁功能的优点，长期使用的过程中，防止暴露在空气中容易出现堆积灰尘、堆积雨水以及积雪的现象，此装置可随时通过手机app控制驱动电机，对光伏板进行自动清洁，清除玻璃面板上沉积的灰尘、积雪以及积水，减小这些影响因素对光伏组件发电量和使用寿命的影响，降低人工清洁对光伏组件的损害和产生的成本费用，值得推广使用。
2、本发明采用灰尘传感器对光伏组件上封板的灰尘进行监测，及时对上封板表面的灰尘进行有效清洁，避免了因灰尘堆积而降低太阳光透过率的情况，从而大大减小了光伏组件表面的灰尘对发电效率的影响。
3、本发明采用湿度传感器对光伏组件上封板的湿度进行监测，随时监测光伏组件上封板的是否存在积水以及积雪现象，从而及时对前板玻璃表面的积水以及积雪进行清洁处理，有效防止了在雨水环境下，玻璃膜层被破坏、发生霉变、透光率下降的问题，从而大大减小了光伏组件表面的积水以及积雪对发电效率的影响。
4、本发明在蓄水房中安装温度控制器，可对蓄水房的水温进行设定，可将温度设定为15℃-20℃，便于下雪天对光伏组件上的积雪进行融化以及清洁。
5、本发明在光伏组件背部安装智能远程控制器，可用手机app远程操作，可以根据天气情况自己设定清洗时间以及周期，降低人工清理对光伏组件的损害和产生的成本费用。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明侧视图；
图3是本发明控制流程图。
图1-3中各标号：1-下边框、2-灰尘传感器、3-水管箱、4-上封板、5-驱动绳、6-太阳能电池板、7-下封板、8-封板、9-橡胶板、10-喷头、11-水管、12-滑块、13-伸缩水管、14-排水管、15-接头、16-第一驱动电机、17-蓄水房、18-连接板、19-水槽、20-湿度传感器、21-智能远程控制器、22-支柱、23-输送管、24-第二驱动电机、25-压力泵、26-上边框、27-导向槽、28-侧边框、29-温度控制器、30-保温管、31-温度探头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1-3所示，一种具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，包括下边框1、水管箱3、上封板4、太阳能电池板6、驱动绳5、下封板7、橡胶板9、喷头10、水管11、滑块12、连接板18、导向槽27、侧边框28；
所述太阳能电池板6位于上封板4和下封板7围成的一个空腔内，上封板4是透明的，在上封板4上安装一个清洁装置，所述清洁装置由导向槽27、驱动绳5、滑块12、第一驱动电机16、连接板18、水管箱3、水管11、橡胶板9、喷头10组成；所述导向槽27焊接在上封板4的侧边框28的外部，导向槽27内部安装有驱动绳5、滑块12，滑块12安装在驱动绳5上，驱动绳5与第一驱动电机16连接，滑块12还与连接板18相连接，连接板18上端安置水管箱3，水管箱3内安置水管11，喷头10均匀安装在水管箱3上并指向上封板4表面，橡胶板9安装在连接板18一侧，上端与水管箱3相接触，在下封板7下侧面安装有第一驱动电机16。
进一步地，所述第一驱动电机16的外侧安装有封板8，用于把第一驱动电机16封装在下封板7和封板8之间。
进一步地，所述橡胶板9正面为长方形，倾斜的安装在连接板18一侧，上端通过螺钉安装在连接板18一侧上部，下端通过连接架安装在连接板18一侧下部。
进一步地，所述橡胶板9采用塑料软硬橡胶塑料刮板且驱动绳5材质为不锈钢钢丝绳，所述第一驱动电机16采用86BYG250D型号，所述水管11采用SUS304外径16mm不锈钢水管，水管箱3采用PVC空调管遮挡盒，喷头10采用外径15mm龙卷风喷头。
进一步地，所述上封板4的下边框1处安装有灰尘传感器2、湿度传感器20，灰尘传感器2、湿度传感器20均与智能远程控制器21连接，蓄水房17通过输送管23与伸缩水管13连接，伸缩水管13与水管11连接，压力泵25安装在输送管23上，输送管23与伸缩水管13通过接头15连接。
进一步地，所述输送管23与伸缩水管13外部均套有保温管30。
进一步地，所述伸缩水管13采用PU伸缩管，接头15采用304不锈钢接头，输送管23采用SUS304外径16mm不锈钢水管，压力泵25采用1AWZB-250型。
进一步地，所述压力泵25与第二驱动电机24连接，第一驱动电机16、第二驱动电机24均智能远程控制器21连接，智能远程控制器21还与手机连接。
进一步地，所述上封板4与下封板7的下端安置水槽19，水槽19外端安有排水管14。
进一步地，所述蓄水房17上安装有温度控制器29、水温加热装置，温度控制器29分别与温度探头31、水温加热装置相连接。
本发明个工作原理是：
在使用时，整个具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置通过支柱22倾斜安装在需要使用的地方，当有积灰、积雪或积水覆盖在太阳能电池板上封板4时，积灰、积雪或积水会降低上封板4玻璃层的透光度。上封板4的下边框1处安装有型号为GP2Y1014AU的灰尘传感器2及型号为DHT11的湿度传感器20。灰尘传感器2对光伏组件上封板4灰尘进行监测，并将测定结果传输给智能远程控制器21，当灰尘超出限定值时，智能远程控制器21启动压力泵25，蓄水房17向伸缩水管13及水管11输送水，清洁装置工作。湿度传感器20对光伏组件上封板4湿度进行监测，并将测定结果传输给智能远程控制器21，当湿度超出设定值时，智能远程控制器21启动压力泵25，蓄水房17向伸缩水管13及水管11输送水，清洁装置工作。灰尘限定值及湿度设定值可根据天气以及环境状况进行设定。在弹力水管13、输送管23外套一层保温管30，在户外低温时，可保持水管内温度，便于清洁装置的有效清洁。
所述光伏组件背部安装智能远程控制器21，可在手机安装可以与智能远程控制器21相连接的app，可用手机进行远程操作，通过手机里的app来对智能远程控制器21进行设定。该智能远程控制器21还具备定时功能，可以根据天气情况自己设定清洗时间以及周期来对第一驱动电机16及第二驱动电机24进行控制，降低人工清理对光伏组件的损害和产生的成本费用。所述第一驱动电机16的正向反向转动，带动与驱动绳5相连接的滑块12在导向槽27内做往复运动，工作时水喷洒至上封板4上，橡胶板9在上封板4进行上下滑动，便于喷头10一边喷洒水，橡胶板9一边将累积脏物刮掉。第二驱动电机24用于驱动压力泵25抽水。
所述第二驱动电机16可采用86BYG250D型号。智能远程控制器21可采用YS-G4型智能控制器，该智能远程控制器包括防漏电端口、电源模块、GPRS信号模块芯片、继电器、无线信号以及RF通信模块。
参见图1：光伏组件的上封板4与下封板7的下端安置水槽19，用来收集清洁光伏组件的污水，可进行回收利用。水槽19外端安有排水管14，若水槽19中积水过多会自动通过排水管14向外排出废水，此方法可以节能环保充分利用资源。所述排水管14可采用玖都龙不锈钢波纹水管。
参见图2：所述蓄水房17中安置温度控制器29、水温加热装置，温度控制器29分别与温度探头31、水温加热装置相连接，温度探头31采集温度传给温度控制器29，温度控制器29控制水温加热装置使水温保持为15℃-20℃，温度探头31可采用PT100/150mm*1.5米温度传感器铂热电阻WZP-187防水温度探头，当光伏组件上积累雨水及灰尘时，清洁装置可直接对雨水积灰进行清洁；若遇到积雪时，蓄水房17中所输送的水温高于户外温度，可对积雪进行融化，方便清洗装置对于光伏组件的清洁。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，其特征在于：包括下边框(1)、水管箱(3)、上封板(4)、太阳能电池板(6)、驱动绳(5)、下封板(7)、橡胶板(9)、喷头(10)、水管(11)、滑块(12)、连接板(18)、导向槽(27)、侧边框(28)；
所述太阳能电池板(6)位于上封板(4)和下封板(7)围成的一个空腔内，上封板(4)是透明的，在上封板(4)上安装一个清洁装置，所述清洁装置由导向槽(27)、驱动绳(5)、滑块(12)、第一驱动电机(16)、连接板(18)、水管箱(3)、水管(11)、橡胶板(9)、喷头(10)组成；所述导向槽(27)焊接在上封板(4)的侧边框(28)的外部，导向槽(27)内部安装有驱动绳(5)、滑块(12)，滑块(12)安装在驱动绳(5)上，驱动绳(5)与第一驱动电机(16)连接，滑块(12)还与连接板(18)相连接，连接板(18)上端安置水管箱(3)，水管箱(3)内安置水管(11)，喷头(10)均匀安装在水管箱(3)上并指向上封板(4)表面，橡胶板(9)安装在连接板(18)一侧，上端与水管箱(3)相接触，在下封板(7)下侧面安装有第一驱动电机(16)。
2.根据权利要求1所述的具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，其特征在于：所述第一驱动电机(16)的外侧安装有封板(8)，用于把第一驱动电机(16)封装在下封板(7)和封板(8)之间。
3.根据权利要求1所述的具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，其特征在于：所述橡胶板(9)正面为长方形，倾斜的安装在连接板(18)一侧，上端通过螺钉安装在连接板(18)一侧上部，下端通过连接架安装在连接板(18)一侧下部。
4.根据权利要求1所述的具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，其特征在于：所述橡胶板(9)采用塑料软硬橡胶塑料刮板且驱动绳(5)材质为不锈钢钢丝绳，所述第一驱动电机(16)采用86BYG250D型号，所述水管(11)采用SUS304外径16mm不锈钢水管，水管箱(3)采用PVC空调管遮挡盒，喷头(10)采用外径15mm龙卷风喷头。
5.根据权利要求1所述的具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，其特征在于：所述上封板(4)的下边框(1)处安装有灰尘传感器(2)、湿度传感器(20)，灰尘传感器(2)、湿度传感器(20)均与智能远程控制器(21)连接，蓄水房(17)通过输送管(23)与伸缩水管(13)连接，伸缩水管(13)与水管(11)连接，压力泵(25)安装在输送管(23)上，输送管(23)与伸缩水管(13)通过接头(15)连接。
6.根据权利要求5所述的具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，其特征在于：所述输送管(23)与伸缩水管(13)外部均套有保温管(30)。
7.根据权利要求5所述的具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，其特征在于：所述伸缩水管(13)采用PU伸缩管，接头(15)采用304不锈钢接头，输送管(23)采用SUS304外径16mm不锈钢水管，压力泵(25)采用1AWZB-250型。
8.根据权利要求5所述的具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，其特征在于：所述压力泵(25)与第二驱动电机(24)连接，第一驱动电机(16)、第二驱动电机(24)均智能远程控制器(21)连接，智能远程控制器(21)还与手机连接。
9.根据权利要求1所述的具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，其特征在于：所述上封板(4)与下封板(7)的下端安置水槽(19)，水槽(19)外端安有排水管(14)。
10.根据权利要求5所述的具有自清洁积灰、积雪及积水多功能的光伏组件装置，其特征在于：所述蓄水房(17)上安装有温度控制器(29)、水温加热装置，温度控制器(29)分别与温度探头(31)、水温加热装置相连接。
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| CN206981271U (zh) * | 2017-06-21 | 2018-02-09 | 国建新能源科技有限公司 | 一种带自清洁功能的光伏组件 |
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2020
- 2020-06-05 CN CN202010506811.4A patent/CN111865211A/zh active Pending
Patent Citations (2)
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