CN112600512B - 一种光伏电池板自动清除积雪的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏电池板自动清除积雪的装置,包括固定底座,所述固定底座的上方设有光伏电池板,所述光伏电池板的下端设有固定块,所述固定块的上端活动连接有转轴,所述转轴与光伏电池板之间互动连接,所述光伏电池板的下侧设有螺旋盘管,所述螺旋盘管的上端设有溢满导管,所述溢满导管的侧面设有阳极接线柱,所述阳极接线柱与螺旋盘管内部相通,所述螺旋盘管的中部设有第一阴极接线柱,所述第一阴极接线柱与螺旋盘管之间设有中心连接管,所述光伏电池板的上端固定连接有固定块,所述固定块的下侧设有溢满仓。本发明可实现光伏电池板的自动除雪,省时省力,无需人为干涉,使用安全。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏电池板技术领域,尤其涉及一种光伏电池板自动清除积雪的装置。
背景技术
经济的发展离不开能源,能源紧缺已经成为世界范围的问题,而且传统能源煤炭、石油、天然气的在使用过程中对人类环境所造成的污染也极大,为了改善被污染的环境社会对此投入了大量的资金,但是取得的效果却并不明显。而太阳能以其不会污染环境,分布广泛而且取之不尽用之不竭的特点受到人们的广泛关注,并且成为替代传统能源的最为合适的可再生能源。
太阳能发电技术中最重要的部件之一就是光伏电池板,然而在实际的使用过程中,光伏电池板的应用遇到了许多问题,其中在太阳能资源丰富的北方地区最主要的因素就是降雪。由于北方冬季漫长,雨雪天气较多,积雪覆盖在光伏电池板上,会严重影响光伏电池板对太阳能的吸收效率,同时会增加光伏电池板的承重压力,影响光伏电池板的使用寿命。因此,光伏电池板的除雪工作极为重要。然而,目前主要的除雪方式依旧是人工进行清理,十分不便,不仅易造成光伏电池板本身的损坏,同时浪费人力物力,存在人身安全隐患,而现有技术中虽然出现了一些除雪设备,但大多结构复杂,使用不便。
为此,我们提出一种光伏电池板自动清除积雪的装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中通过人工清除光伏电池板费时费力、易造成光伏电池板本身损坏、具有安全隐患以及通过除雪设备进行除雪使用不便的问题,而提出的一种光伏电池板自动清除积雪的装置。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种光伏电池板自动清除积雪的装置,包括固定底座,所述固定底座的上方设有光伏电池板,所述光伏电池板的下端设有固定块,所述固定块的上端活动连接有转轴,所述转轴与光伏电池板之间互动连接,所述光伏电池板的下侧设有螺旋盘管,所述螺旋盘管的上端设有溢满导管,所述溢满导管的侧面设有阳极接线柱,所述阳极接线柱与螺旋盘管内部相通,所述螺旋盘管的中部设有第一阴极接线柱,所述第一阴极接线柱与螺旋盘管之间设有中心连接管,所述光伏电池板的上端固定连接有固定块,所述固定块的下侧设有溢满仓,所述溢满导管的上端与溢满仓内部相通,所述溢满仓的一端设有第二阴极接线柱。
在上述的一种光伏电池板自动清除积雪的装置中,所述螺旋盘管的两侧各设有两个风机,所述风机与第二阴极接线柱串联。
在上述的一种光伏电池板自动清除积雪的装置中,所述螺旋盘管为玻璃材质,所述螺旋盘管的内部填充有水银。
在上述的一种光伏电池板自动清除积雪的装置中,所述固定底座和光伏电池板之间设有第一伸缩机构和第二伸缩机构,所述第一伸缩机构和第二伸缩机构结构相同。
在上述的一种光伏电池板自动清除积雪的装置中,所述第一伸缩机构包括电动推杆,所述电动推杆的上下两端分别设有上连接块和下连接块,所述上连接块和下连接块的中部均设有销孔。
在上述的一种光伏电池板自动清除积雪的装置中,所述第一伸缩机构包括与固定底座和光伏电池板固定连接的固定连接块,所述固定连接块的中部固定连接有销杆,所述销杆设置在销孔内。
在上述的一种光伏电池板自动清除积雪的装置中,所述第一伸缩机构和第二伸缩机构之间设有固定连接在固定底座上侧的电磁屏蔽板,所述电磁屏蔽板采用铁镍合金材质,所述电磁屏蔽板的下侧设有启动块。
在上述的一种光伏电池板自动清除积雪的装置中,所述启动块的下侧设有整流器,所述启动块的内部设有活动腔,所述活动腔的一端固定连接有电磁铁,所述电磁铁与第一阴极接线柱电性连接,所述活动腔的中部设有永磁体,所述永磁体与电磁铁相互排斥,所述永磁体的上下两侧设有导电块,所述永磁体远离电磁铁的一侧设有复位弹簧,所述永磁体的右侧设有两个接电块,两个所述接电块分别设置在活动腔的上下两侧。
与现有技术相比,本发明具备以下优点:
1、本发明无需通过人工进行积雪的处理,在天气较冷时,只需接通第一阴极接线柱、阳极接线柱和第二阴极接线柱,即可实现光伏电池板的自动除雪,省时省力,无需人为干涉,使用安全。
2、本发明通过加热的方式使积雪融化,无需通过物理手段扫除积雪,可对光伏电池板本身进行保护,有效避免了光伏电池板的损伤。
3、本发明不仅仅可在较冷的环境中使用,在天气较热时,同样可对光伏电池板进行降温,从而提高光伏电池板的发电效率,增加经济效益。
4、本发明的突出特点在于:通过设置螺旋盘管内的水银可准确检测出光伏电池板的温度,在雨雪天气,螺旋盘管导电产生交变电磁场,由于光伏电池板本身采用半导体材料,其内部具有大量的自由电子和空穴,在螺旋盘管所形成的交变电磁场下发生移动,导致光伏电池板本身发热,对光伏电池板上侧的冰雪进行融化;同时使冰雪表面无序的水分子发生共振激荡,随着震动的产生对冰雪进行加热使冰雪融化,达到进一步除雪的目的;同时当光伏电池板处于高温环境中时,螺旋盘管内的水银体积膨胀,进入第二阴极接线柱内,此时第二阴极接线柱与阳极接线柱对螺旋盘管进行短路,多个风机开始工作,加快气体的流动,对光伏电池板进行降温以提高光伏电池板的发电效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种光伏电池板自动清除积雪的装置的结构示意图;
图2为本发明提出的一种光伏电池板自动清除积雪的装置的光伏电池板的底视图;
图3为本发明提出的一种光伏电池板自动清除积雪的装置的光伏电池板的侧视图;
图4为本发明提出的一种光伏电池板自动清除积雪的装置的第一伸缩机构的结构示意图;
图5为图1中A处的放大示意图。
图中:1固定底座、2光伏电池板、3固定块、4转轴、5第一伸缩机构、501电动推杆、502下连接块、503上连接块、504销孔、505固定连接块、506销杆、6第二伸缩机构、7螺旋盘管、8风机、9中心连接管、10第一阴极接线柱、11溢满仓、12阳极接线柱、13溢满导管、14第二阴极接线柱、15固定块、16电磁屏蔽板、17启动块、18活动腔、19电磁铁、20永磁体、21导电块、22接电块、23复位弹簧、24整流器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1-5,一种光伏电池板自动清除积雪的装置,包括固定底座1,固定底座1的上方设有光伏电池板2,通过固定底座1对光伏电池板2进行固定和支撑,光伏电池板2的下端设有固定块3,固定块3的下端固定连接在固定底座1上,固定块3的上端活动连接有转轴4,转轴4与光伏电池板2之间互动连接,光伏电池板2可以转轴4为圆心转动,光伏电池板2的下侧设有螺旋盘管7,螺旋盘管7的上端设有溢满导管13,溢满导管13与螺旋盘管7内部相通,溢满导管13的侧面设有阳极接线柱12,阳极接线柱12与螺旋盘管7内部相通,通过阳极接线柱12可使螺旋盘管7内部导电,螺旋盘管7的中部设有第一阴极接线柱10,第一阴极接线柱10与螺旋盘管7之间设有中心连接管9,第一阴极接线柱10与中心连接管内部相接触,光伏电池板2的上端固定连接有固定块15,固定块15的下侧设有溢满仓11,溢满导管13的上端与溢满仓11内部相通,溢满仓11的一端设有第二阴极接线柱14,第二阴极接线柱14与第一阴极接线柱10并联。
螺旋盘管7的两侧各设有两个风机8,风机8与第二阴极接线柱14串联,在第二阴极接线柱14导电时可驱动风机8运转,从而对光伏电池板2进行降温。
螺旋盘管7为玻璃材质,螺旋盘管7的内部填充有水银,通过水银可准确检测光伏电池板2的温度,同时水银具有流动性和导电性,同时水银会依据温度的变化改变自身的体积,水银在螺旋盘管7内时,可产生电磁场,螺旋盘管7内部的水银在零下40摄氏度时可保持与阳极接线柱12的接触。
固定底座1和光伏电池板2之间设有第一伸缩机构5和第二伸缩机构6,第一伸缩机构5和第二伸缩机构6结构相同,通过第一伸缩机构2和第二伸缩机构6对固定底座1进行支撑,同时可控制固定底座1转动。
第一伸缩机构5包括电动推杆501,电动推杆501的上下两端分别设有上连接块503和下连接块502,上连接块503和下连接块502的中部均设有销孔504,电动推杆501可相对销孔504转动。
第一伸缩机构5包括与固定底座1和光伏电池板2固定连接的固定连接块505,通过固定连接块505可使电动推杆501改变光伏电池板2的角度,固定连接块505的中部固定连接有销杆506,销杆506设置在销孔504内,通过销杆506和销孔504可使电动推杆501相对固定连接块505转动。
第一伸缩机构5和第二伸缩机构6之间设有固定连接在固定底座1上侧的电磁屏蔽板16,电磁屏蔽板16采用铁镍合金材质,用于屏蔽电磁场影响,电磁屏蔽板16的下侧设有启动块17。
启动块17的下侧设有整流器24,启动块17的内部设有活动腔18,活动腔18的一端固定连接有电磁铁19,通过整流器24将交流电转换为直流电,进而控制电磁铁19的导电与否,电磁铁19与第一阴极接线柱10电性连接,活动腔18的中部设有永磁体20,永磁体20与电磁铁19相互排斥,通过电磁铁19可控制永磁体20向远离电磁铁19的方向移动,永磁体20的上下两侧设有导电块21,导电块21随着永磁体20的移动而移动,永磁体20远离电磁铁19的一侧设有复位弹簧23,用于推动永磁体20复位,永磁体20的右侧设有两个接电块22,两个接电块22分别设置在活动腔18的上下两侧,通过接电块22与导电块21的接触控制电路的导通,进而使电动推杆501导电。
工作原理如下:
在温度较低的雨雪天气时,水银收缩至螺旋盘管7内与阳极接线柱12和第一阴极接线柱10相接触,此时电路导通,螺旋盘管7内的水银形成交变电磁场,由于光伏电池板2本身采用半导体材料,其内部具有大量的自由电子和空穴,在螺旋盘管7所形成的交变电磁场下发生移动,导致光伏电池板2本身发热,对光伏电池板2上侧的冰雪进行融化;同时使冰雪表面无序的水分子发生共振激荡,随着震动的产生对冰雪进行加热使冰雪融化,达到进一步除雪的目的;同时由于电磁铁19与第一阴极接线柱10串联,电磁铁19导电,推动永磁体20远离电磁铁19,至导电块21与接电块22相接触,此时电动推杆501导电,通过上连接块503和下连接块502驱动光伏电池板2以转轴4为圆心转动,从而加大光伏电池板2与地面的夹角,使融化后的冰雪更易从光伏电池板2的上侧滑落,可达到较好的除雪目的;当光伏电池板2处于高温环境中时,螺旋盘管7内的水银体积膨胀,经溢满导管13流入溢满仓11内,此时螺旋盘管7内的水银被第二阴极接线柱14短路,不产生电磁场,此时第二阴极接线柱14与阳极接线柱12形成通路,风机8开始运转,加快光伏电池板2下侧的空气流速,对光伏电池板2进行有效的降温,从而提高光伏电池板2的发电效率。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种光伏电池板自动清除积雪的装置,包括固定底座(1),其特征在于,所述固定底座(1)的上方设有光伏电池板(2),所述光伏电池板(2)的下端设有固定块(3),所述固定块(3)的上端活动连接有转轴(4),所述转轴(4)与光伏电池板(2)之间互动连接,所述光伏电池板(2)的下侧设有螺旋盘管(7),所述螺旋盘管(7)的上端设有溢满导管(13),所述溢满导管(13)的侧面设有阳极接线柱(12),所述阳极接线柱(12)与螺旋盘管(7)内部相通,所述螺旋盘管(7)的中部设有第一阴极接线柱(10),所述第一阴极接线柱(10)与螺旋盘管(7)之间设有中心连接管(9),所述光伏电池板(2)的上端固定连接有固定块(15),所述固定块(15)的下侧设有溢满仓(11),所述溢满导管(13)的上端与溢满仓(11)内部相通,所述溢满仓(11)的一端设有第二阴极接线柱(14);
所述螺旋盘管(7)为玻璃材质,所述螺旋盘管(7)的内部填充有水银,在温度较低的雨雪天气时,水银收缩至螺旋盘管(7)内与阳极接线柱(12)和第一阴极接线柱(10)相接触。
2.根据权利要求1所述的一种光伏电池板自动清除积雪的装置,其特征在于,所述螺旋盘管(7)的两侧各设有两个风机(8),所述风机(8)与第二阴极接线柱(14)串联。
3.根据权利要求1所述的一种光伏电池板自动清除积雪的装置,其特征在于,所述固定底座(1)和光伏电池板(2)之间设有第一伸缩机构(5)和第二伸缩机构(6),所述第一伸缩机构(5)和第二伸缩机构(6)结构相同。
4.根据权利要求3所述的一种光伏电池板自动清除积雪的装置,其特征在于,所述第一伸缩机构(5)包括电动推杆(501),所述电动推杆(501)的上下两端分别设有上连接块(503)和下连接块(502),所述上连接块(503)和下连接块(502)的中部均设有销孔(504)。
5.根据权利要求4所述的一种光伏电池板自动清除积雪的装置,其特征在于,所述第一伸缩机构(5)包括与固定底座(1)和光伏电池板(2)固定连接的固定连接块(505),所述固定连接块(505)的中部固定连接有销杆(506),所述销杆(506)设置在销孔(504)内。
6.根据权利要求3所述的一种光伏电池板自动清除积雪的装置,其特征在于,所述第一伸缩机构(5)和第二伸缩机构(6)之间设有固定连接在固定底座(1)上侧的电磁屏蔽板(16),所述电磁屏蔽板(16)采用铁镍合金材质,所述电磁屏蔽板(16)的下侧设有启动块(17)。
7.根据权利要求6所述的一种光伏电池板自动清除积雪的装置,其特征在于,所述启动块(17)的下侧设有整流器(24),所述启动块(17)的内部设有活动腔(18),所述活动腔(18)的一端固定连接有电磁铁(19),所述电磁铁(19)与第一阴极接线柱(10)电性连接,所述活动腔(18)的中部设有永磁体(20),所述永磁体(20)与电磁铁(19)相互排斥,所述永磁体(20)的上下两侧设有导电块(21),所述永磁体(20)远离电磁铁(19)的一侧设有复位弹簧(23),所述永磁体(20)的右侧设有两个接电块(22),两个所述接电块(22)分别设置在活动腔(18)的上下两侧。
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