CN112671336B - 检测光伏组件工作温度异常的方法、装置和计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种检测光伏组件工作温度异常的方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括:获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式;获取光伏组件的工作参数,所述工作参数至少包括环境温度、风速和辐照量;根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度;当检测到所述光伏组件工作温度大于温度阈值时,启动预先设定的安全运行程序。采用本方法能够提高光伏组件硅电池使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及光伏组件技术领域,特别是涉及一种检测光伏组件工作温度异常的方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着光伏组件技术的发展,由于光伏组件的工作温度异常(主要是指光伏组件的温度过高,使光伏组件硅电池无法在实现其最佳性能的条件下工作),将给光伏组件硅电池的升路电压、短路电流、峰值功率等造成损失。为减小光伏组件的工作温度异常造成的损失,出现了光伏组件测温技术。
传统技术中,大多数温度预测方法采用稳态计算方法或者环境参数固定的非稳态计算方法,对光伏组件的工作温度进行预测。
然而,目前的传统方法,当天气多变时,无法适应环境变化及时做出调整,从而导致光伏组件的异常工作温度不能被及时发现,长期在异常工作温度下运行,将缩短光伏组件硅电池的使用寿命。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高光伏组件硅电池使用寿命的方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种检测光伏组件工作温度异常的方法,所述方法包括:
获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式;
获取光伏组件的工作参数,所述工作参数至少包括环境温度、风速和辐照量;
根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度;
当检测到所述光伏组件工作温度大于温度阈值时,启动预先设定的安全运行程序。
在其中一个实施例中,获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式,包括:
利用光伏组件热量传递过程,以及光伏组件散热过程涉及到的热传导、热对流、热辐射三者之间的串、并联关系建立光伏组件热阻网络图模型;
去除背板与地面辐射、以及背板与空气之间的对流换热的因素,简化所述热阻网络图模型;
基于简化的所述热阻网络图模型得到光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式。
在其中一个实施例中,根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度,包括:
计算光伏组件硅电池和EVA胶膜之间的第一导热热阻、光伏组件玻璃和EVA胶膜之间的第二导热热阻、光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻、以及光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻;
在环境温度等于空气温度时,根据所述第一导热热阻、所述第二导热热阻、所述辐射换热热阻、所述对流换热热阻、辐照量、光伏组件的面积、光伏组件的转换效率以及热阻串联平衡公式、热阻并联平衡公式,计算光伏组件工作温度,其中,热阻串联公式、热阻并联公式分别为:
T3-T1=0.83GA(1-η)(Rt,g+Rt,a);
0.83GA(1-η)+0.1G=(T1-Tsur)/Rt,rad+(T1-Tair)/Rt,conv;
其中,G为光伏组件的辐照量,A为光伏组件的面积,η为光伏组件的转换效率,Rt,g为光伏组件玻璃和EVA胶膜之间的第二导热热阻,Rt,a为光伏组件硅电池和EVA胶膜之间的第一导热热阻,T3为光伏组件硅电池的温度,T1为光伏组件玻璃处的温度,Tsur为环境温度,Tair为空气温度,Rt,rad是光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻,Rt,conv是光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻。
在其中一个实施例中,计算光伏组件玻璃与EVA胶膜之间的第二导热热阻,包括:
获取光伏组件玻璃的厚度、光伏组件的面积;
根据所述光伏组件玻璃的厚度、所述光伏组件的面积、光伏组件玻璃的换热系数,计算所述第二导热热阻,其中,计算所述第二导热热阻的公式为:
其中,Lg为光伏组件玻璃的厚度,Kg为光伏组件玻璃的换热系数,Rt,g为光伏组件玻璃与EVA胶膜之间的第二导热热阻,A为光伏组件的面积。
在其中一个实施例中,计算光伏组件硅电池与EVA胶膜之间的第一导热热阻,包括:
获取EVA胶膜的厚度;
根据所述光伏组件的面积、所述EVA胶膜的厚度和EVA胶膜的换热系数,计算所述第一导热热阻,其中,计算所述第一导热热阻的公式为:
其中,A为光伏组件的面积、La为EVA胶膜的厚度、Ka为EVA胶膜的换热系数,Rt,a为光伏组件硅电池与EVA胶膜之间的第一导热热阻。
在其中一个实施例中,计算光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻,包括:
获取光伏组件玻璃处的温度、环境温度;
根据玻尔兹曼常数、地面反射率、所述光伏组件玻璃处的温度、所述环境温度、光伏组件玻璃和环境之间的辐射换热系数以及所述光伏组件的面积,计算所述辐射换热热阻,其中,计算所述辐射换热热阻的公式为:
其中,εg为地面反射率,σ为玻尔兹曼常数,T1为光伏组件玻璃处的温度,Ta为环境温度,hrad为光伏组件玻璃和环境之间的辐射换热系数,Rt,rad为光伏组件玻璃表面与空气之间的辐射换热热阻。
在其中一个实施例中,计算光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻,包括:
根据光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数以及所述光伏组件的面积,计算所述对流换热热阻,其中,计算所述对流换热热阻的公式为:
其中,h为光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,A为光伏组件的面积,Rt,conv为光伏组件玻璃表面与空气之间的对流换热热阻。
在其中一个实施例中,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,包括:
获取风速、光伏组件的长度、空气物性、空气物理性质;
根据所述风速、所述空气物性和所述光伏组件的长度,计算雷诺数,其中,计算雷诺数的公式为:
根据所述雷诺数和所述空气物理性质,计算努赛尔数,其中,计算努赛尔数的公式为:
根据所述努赛尔数、空气的换热系数和所述光伏组件的长度,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,其中,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数的公式为:
其中,um为风速,L为光伏组件的长度,γ为空气物性,Rel为雷诺数,pr为空气物理性质,Nul为努赛尔数,K为空气的换热系数,h为光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数。
一种检测光伏组件工作温度异常的装置,所述装置包括:
经验关系式获取模块,用于获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式;
工作参数获取模块,用于获取光伏组件的工作参数,所述工作参数至少包括环境温度、风速和辐照量;
光伏组件工作温度获取模块,用于根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度;
安全运行程序启动模块,用于当检测到所述光伏组件工作温度大于温度阈值时,启动预先设定的安全运行程序。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式;
获取光伏组件的工作参数,所述工作参数至少包括环境温度、风速和辐照量;
根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度;
当检测到所述光伏组件工作温度大于温度阈值时,启动预先设定的安全运行程序。
上述检测光伏组件工作温度异常的方法、装置、计算机设备和存储介质,获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式;获取光伏组件的工作参数,工作参数至少包括环境温度、风速和辐照量;根据工作参数和经验关系式,得到光伏组件工作温度;当检测到光伏组件工作温度大于温度阈值时,启动预先设定的安全运行程序。在获取到光伏组件的工作参数之后,结合经验关系式,即可求得在一定环境条件下光伏组件的工作温度,当在该环境条件下的光伏组件的工作温度大于温度阈值时,表明该工作温度为异常工作温度,从而终端启动预先设定的安全运行程序,以使光伏组件在正常工作温度下运行。因而本申请通过及时发现光伏组件异常的工作温度,并采取相应措施,提高了光伏组件硅电池的使用寿命。
附图说明
图1为一个实施例中检测光伏组件工作温度异常的方法的应用环境图;
图2为一个实施例中多云时,基于简化后的热阻网络图模型进行计算和实际测量值的对比图;
图3为一个实施例中晴天时,基于简化后的热阻网络图模型进行计算和实际测量值的对比图;
图4为一个实施例中检测光伏组件工作温度异常的方法的流程示意图;
图5为一个实施例中得到简化热阻网络图模型的流程示意图;
图6为另一个实施例中热阻网络图模型的模型简化示意图;
图7为一个实施例中光伏组件结构图;
图8为一个实施例中检测光伏组件工作温度异常的装置的结构框图;
图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请提供的检测光伏组件工作温度异常的方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。终端104可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。
光伏组件102可以通过测量温度、太阳辐照量的仪器仪表将数据实时传输至终端104,风速可以由风速测量仪等仪器进行测量并传输至终端104,光伏组件102自身相关参数可以预先存储于终端104中,当获取到包括环境温度、风速和辐照量等工作参数时,将根据经验关系式进行计算,从而获得光伏组件102的工作温度。当光伏组件102的工作温度大于温度阈值时,终端104启动预先设定的安全运行程序,从而对光伏组件102进行散热相关工作,以保证光伏组件102的工作温度正常。
本申请的检测光伏组件工作温度异常的方法,基于简化的热阻网络图模型得到。将气象站中的数据带入所得模型进行计算,基于简化的热阻网络图模型模拟出多云天气9点50到下午3点的组件的温度变化趋势并且与实时测得的组件温度进行对比,结果如图2所示。从图中可以发现利用热电偶测试的组件温度变化幅度较平稳,而计算所得结果光伏组件温度变化幅度较大,因和实验结果有一定的误差。基于简化的热阻网络图模型模拟出晴天条件下光伏组件的温度并且与实时的对比图。
在一个实施例中,如图4所示,提供了一种检测光伏组件工作温度异常的方法,以该方法应用于图1中的终端为例进行说明,包括以下步骤:
步骤S402,获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式。
其中,环境温度是光伏组件周围的环境空气温度。风速是光伏组件工作时,终端测得的实时风速。辐照量是光伏组件的玻璃盖板接收的太阳辐照量。环境温度、风速、辐照量等均是影响光伏组件的工作温度的重要参数,根据光伏组件所处的环境温度、风速以及接收的辐照量,可以得出光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式。
步骤S404,获取光伏组件的工作参数,所述工作参数至少包括环境温度、风速和辐照量。
其中,光伏组件的工作参数是指影响光伏组件工作温度的相关参数,影响光伏组件工作的参数有很多,包括但不限于环境温度、风速和辐照量。
步骤S406,根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度。
其中,将前述的工作参数输入到经验关系式中,经终端计算,可以计算获得该工作参数(工作环境条件)下,对应的光伏组件的工作温度。
步骤S408,当检测到所述光伏组件工作温度大于温度阈值时,启动预先设定的安全运行程序。
具体地,温度阈值是终端设定的光伏组件硅电池保持其最佳性能工作,所能接受的最大温度值。当检测到光伏组件的工作温度大于温度阈值时,终端为了保证光伏组件硅电池在最佳性能条件下工作,将启动预先设定的安全运行程序,以使光伏组件在正常工作温度下运行。
上述检测光伏组件工作温度异常的方法中,在获取到光伏组件的工作参数之后,结合经验关系式,即可求得在一定环境条件下光伏组件的工作温度,当在该环境条件下的光伏组件的工作温度大于温度阈值时,表明该工作温度为异常工作温度,从而终端启动预先设定的安全运行程序,以使光伏组件在正常工作温度下运行。因而本申请通过及时发现光伏组件异常的工作温度,并采取相应措施,提高了光伏组件硅电池的使用寿命。
在一个实施例中,如图5所示,获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式,包括:
步骤S502,利用光伏组件热量传递过程,以及光伏组件散热过程涉及到的热传导、热对流、热辐射三者之间的串、并联关系建立光伏组件热阻网络图模型。
其中,热量传递(或称传热)是物理学上的一个物理现象,是指由于温度差引起的热能传递现象。热传递中用热量量度物体内能的改变。热传递主要存在三种基本形式:热传导、热辐射和热对流。只要在物体内部或物体间有温度差存在,热能就必然以以上三种方式中的一种或多种从高温到低温处传递。由于光伏组件的盖板由玻璃制成,且玻璃的换热系数相对于流动的空气、环境温度,因此接收太阳辐照时,光伏组件的温度会明显高于周围空气、环境温度,由于存在温度差,因而光伏组件玻璃会和周围温度相对较低的空气、环境温度等以热对流或热辐射的形式实现热传递,从而实现能量守恒。
具体地,通过光伏组件发生热量传递的过程,可以知悉光伏组件的热传递与哪些物理因素相关,从而根据相关的物理因素确定作为光伏组件的工作参数。一般情况下,光伏组件的工作温度大于其周围环境的温度,因而光伏组件的热量传递过程即光伏组件散热过程。光伏组件散热过程中会与周围环境产生热传导、热对流、热辐射,根据该热传导、热对流、热辐射三者之间的串、并联关系建立光伏组件热阻网络图模型。其中,光伏组件热阻网络图模型可以用于计算在当前环境条件下,对应的光伏组件的工作温度。
步骤S504,去除背板与地面辐射、以及背板与空气之间的对流换热的因素,简化热阻网络图模型。
其中,热阻网络图模型的简化过程如图6所示,未简化之前,由于与光伏组件发生热量传递的因素较多,如果将所有相关因素都作为工作参数构建热阻网络图模型,将会使热阻网络图模型复杂化且可能导致无法求出光伏组件的工作温度。因此,为了方便计算光伏组件的温度,将热阻网络图模型进行简化,得到简化后的热阻网络图模型。光伏组件的结构如图7所示,包括设置于顶层的玻璃盖板、设于底层的背板、以及位于玻璃盖板和背板之间的上层EVA胶膜、硅电池、下层EVA胶膜。由于光伏组件主要依靠玻璃盖板接收太阳辐照,背板位于玻璃盖板的背面,接收太阳辐照相对偏少,几乎可以忽略不计。因此,在考虑光伏组件的工作温度时,仅考虑玻璃盖板一侧和周围环境因素发生的热量传递,而不考虑背板与地面辐射、以及背板与空气之间的对流换热的因素。
其中,在未经简化的热阻网络图模型中,Tcell为光伏组件中太阳电池的温度;TE1为上层EVA胶膜温度;TE2为下层EVA胶膜温度;Ta为周围环境空气温度;Tb为组件背板温度;Tsky为天空温度;Tgro为地面温度。Rd,cell-E1为光伏组件中的太阳电池与上层EVA胶膜的导热热阻;Rd,g-E1为玻璃盖板与上层EVA胶膜的导热热阻;Rd,cell-E2为太阳电池与下层EVA胶膜的导热热阻;Rd,b-E2为背板与下层EVA胶膜的导热热阻;Rc,g-air为玻璃盖板与空气的对流换热热阻;Rc,b-air为背板与空气的对流换热热阻;Rr,g-sky为玻璃盖板与空气的辐射换热热阻;Rr,b-sky为背板与空气的辐射换热热阻;Rr,g-gro为玻璃盖板与地面的辐射换热热阻;Rr,b-gro为背板与地面的辐射换热热阻。
在简化后的热阻网络图模型中,Rt,g为光伏组件玻璃和EVA胶膜之间的第二导热热阻,Rt,a为光伏组件硅电池和EVA胶膜之间的第一导热热阻,T3为光伏组件硅电池的温度,T1为光伏组件玻璃处的温度,Tsur为环境温度,Tair为空气温度,Rt,rad是光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻,Rt,conv是光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻。
步骤S506,基于简化的热阻网络图模型得到光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式。
具体地,简化的热阻网络图模型是仅考虑玻璃盖板与地面辐射、以及玻璃盖板与空气之间的对流换热,得到的热阻网络图模型。根据该简化的热阻网络图模型,确定光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式。
本实施例中,通过去除背板与地面辐射、以及背板与空气之间的对流换热的因素,得到简化的热阻网络图模型,从而能够方便计算光伏组件的工作温度。
在一个实施例中,根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度,包括:
计算光伏组件硅电池和EVA胶膜之间的第一导热热阻、光伏组件玻璃和EVA胶膜之间的第二导热热阻、光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻、以及光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻。
其中,基于简化后的热阻网络图模型,本申请中参与计算的EVA胶膜,指介于玻璃盖板和硅电池之间的上层EVA胶膜。如图7所示,光伏组件玻璃盖板在接收太阳辐射时,太阳辐照会依次穿过光伏组件的玻璃盖板、上层EVA胶膜到达硅电池。光伏组件的热量传递过程包括:玻璃表面和空气之间的辐射换热、玻璃表面和空气之间的对流换热、玻璃和上层EVA胶膜之间的导热以及硅电池和上层EVA胶膜之间的导热。根据获取到的光伏组件的工作参数,分别计算玻璃表面和空气之间的辐射换热、玻璃表面和空气之间的对流换热、玻璃和上层EVA胶膜之间的导热以及硅电池和上层EVA胶膜之间的导热,再将玻璃表面和空气之间的辐射换热、玻璃表面和空气之间的对流换热、玻璃和上层EVA胶膜之间的导热以及硅电池和上层EVA胶膜之间的导热等作为经验关系式的输入变量。
在环境温度等于空气温度时,根据所述第一导热热阻、所述第二导热热阻、所述辐射换热热阻、所述对流换热热阻、辐照量、光伏组件的面积、光伏组件的转换效率以及热阻串联平衡公式、热阻并联平衡公式,计算光伏组件工作温度,其中,热阻串联公式、热阻并联公式分别为:
T3-T1=0.83GA(1-η)(Rt,g+Rt,a);
0.83GA(1-η)+0.1G=(T1-Tsur)/Rt,rad+(T1-Tair)/Rt,conv;
其中,G为光伏组件的辐照量,A为光伏组件的面积,η为光伏组件的转换效率,Rt,g为光伏组件玻璃和EVA胶膜之间的第二导热热阻,Rt,a为光伏组件硅电池和EVA胶膜之间的第一导热热阻,T3为光伏组件硅电池的温度,T1为光伏组件玻璃处的温度,Tsur为环境温度,Tair为空气温度,Rt,rad是光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻,Rt,conv是光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻。
具体地,光伏组件的辐照量可以通过太阳辐照表等仪器设备进行测量、采集数据,以太阳辐照表为例,在获取到光伏组件的辐照量后将数据实时发送给室内的计算机终端。光伏组件的面积、转换效率可以通过购买时的设备参数进行查看,对于同一个光伏组件而言,其面积和转换效率是不变的,可以在根据经验关系式计算温度前,预存储于计算机终端。光伏组件玻璃处的温度、光伏组件硅电池的温度、环境温度和空气温度可以通过测温仪表测量获得,并实时发送至计算机终端。
光伏组件自身的参数如表1和表2所示,其中:
表1光伏组件参数一
表2光伏组件参数二
参照图6中简化后的热阻网络图模型,其中:
T3-T1=0.83GA(1-η)(Rt,g+Rt,a)是热阻串联平衡公式;
0.83GA(1-η)+0.1G=(T1-Tsur)/Rt,rad+(T1-Tair)/Rt,conv是热阻并联平衡公式。
其中,环境温度是表示环境冷热程度的物理量,空气温度也就是气温,是表示空气冷热程度的物理量。环境温度因为介质的不同而不同,光伏组件的热传递过程主要发生在以空气为代表的介质中,因此可以将环境温度看作空气温度,令二者相等即Tsur=Tair。此外,热阻串/并联平衡公式中的0.83,指到达组件硅电池的太阳辐照量为83%。根据不同规格的光伏组件可到达硅电池的辐照量可能不相同,经过初次测量分析获取后,可以直接代入本申请的公式中,同样适用。
在已知光伏组件的转换效率假设为12%的情况下,可以简化得到:
其中,Ta为环境温度,G为光伏组件的辐照量,um为风速,T3为光伏组件硅电池的温度。从而只需采集获取环境温度、光伏组件的辐照量以及风速,即可快速计算光伏组件的工作温度。
在本实施例中,通过计算获得光伏组件硅电池和EVA胶膜之间的第一导热热阻、光伏组件玻璃和EVA胶膜之间的第二导热热阻、光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻、以及光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻之后,将其输入到热阻串联平衡公式和热阻并联平衡公式中,在环境温度等于空气温度,且已知光伏组件的转换效率的条件下,可以计算获得光伏组件的工作温度。
在一个实施例中,计算光伏组件玻璃与EVA胶膜之间的第二导热热阻,包括:获取光伏组件玻璃的厚度、光伏组件的面积。
具体地,光伏组件玻璃的厚度可以通过人工测量得到,再预存储于计算机终端中。
根据所述光伏组件玻璃的厚度、所述光伏组件的面积、光伏组件玻璃的换热系数,计算所述第二导热热阻,其中,计算所述第二导热热阻的公式为:
其中,Lg为光伏组件玻璃的厚度,Kg为光伏组件玻璃的换热系数,Rt,g为光伏组件玻璃与EVA胶膜之间的第二导热热阻,A为光伏组件的面积。
具体地,光伏组件玻璃的换热系数是不变参数,预存储于计算机终端中。光伏组件的厚度也预存储于计算机终端中。
在本实施例中,通过根据光伏组件玻璃的厚度、光伏组件的面积、光伏组件玻璃的换热系数,可以计算获得第二导热热阻。
在一个实施例中,计算光伏组件硅电池与EVA胶膜之间的第一导热热阻,包括:获取EVA胶膜的厚度。
根据所述光伏组件的面积、所述EVA胶膜的厚度和EVA胶膜的换热系数,计算所述第一导热热阻,其中,计算所述第一导热热阻的公式为:
其中,A为光伏组件的面积、La为EVA胶膜的厚度、Ka为EVA胶膜的换热系数,Rt,a为光伏组件硅电池与EVA胶膜之间的第一导热热阻。
在本实施例中,根据光伏组件的面积、EVA胶膜的厚度以及EVA胶膜的换热系数,可以计算获得第一导热热阻。
在一个实施例中,计算光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻,包括:获取光伏组件玻璃处的温度、环境温度。
根据玻尔兹曼常数、地面反射率、所述光伏组件玻璃处的温度、所述环境温度、光伏组件玻璃和环境之间的辐射换热系数以及所述光伏组件的面积,计算所述辐射换热热阻,其中,计算所述辐射换热热阻的公式为:
其中,εg为地面反射率,σ为玻尔兹曼常数,T1为光伏组件玻璃处的温度,Ta为环境温度,hrad为光伏组件玻璃和环境之间的辐射换热系数,Rt,rad为光伏组件玻璃表面与空气之间的辐射换热热阻。
在本实施例中,根据玻尔兹曼常数、地面反射率、光伏组件玻璃处的温度、环境温度、光伏组件的面积、以及光伏组件玻璃和环境之间的辐射换热系数,可以计算获得光伏组件玻璃表面与空气之间的辐射换热热阻。
在一个实施例中,计算光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻,包括:
根据光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数以及所述光伏组件的面积,计算所述对流换热热阻,其中,计算所述对流换热热阻的公式为:
其中,h为光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,A为光伏组件的面积,Rt,conv为光伏组件玻璃表面与空气之间的对流换热热阻。
在本实施例中,根据光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数、光伏组件的面积,可计算获得光伏组件玻璃表面与空气之间的对流换热热阻。
在一个实施例中,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,包括:
获取风速、光伏组件的长度、空气物性、空气物理性质。
根据所述风速、所述空气物性和所述光伏组件的长度,计算雷诺数,其中,计算雷诺数的公式为:
根据所述雷诺数、所述空气物理性质,计算努赛尔数,其中,计算努赛尔数的公式为:
根据所述努赛尔数、空气的换热系数、所述光伏组件的长度以及计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数的公式,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,其中,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数的公式为:
其中,um为风速,L为光伏组件的长度,γ为空气物性,Rel为雷诺数,pr为空气物理性质,Nul为努赛尔数,K为空气的换热系数,h为光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数。
在本实施例中,根据风速、光伏组件的长度、空气物性计算获得雷诺数。根据雷诺数、空气物理性质计算获得努赛尔数。根据努赛尔数、空气的换热系数、光伏组件的长度计算获得光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数。
应该理解的是,虽然上述各流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,上述各流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中,如图8所示,提供了一种检测光伏组件工作温度异常的装置,包括:经验关系式获取模块802、工作参数获取模块804、光伏组件工作温度获取模块806和安全运行程序启动模块808,其中:
经验关系式获取模块802,用于获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式;
工作参数获取模块804,用于获取光伏组件的工作参数,所述工作参数至少包括环境温度、风速和辐照量;
光伏组件工作温度获取模块806,用于根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度;
安全运行程序启动模块808,用于当检测到所述光伏组件工作温度大于温度阈值时,启动预先设定的安全运行程序。
在一个实施例中,所述经验关系式获取模块,包括:热阻网络图模型构建模块、热阻网络图模型简化模块,其中:
热阻网络图模型构建模块,用于利用光伏组件热量传递过程,以及光伏组件散热过程涉及到的热传导、热对流、热辐射三者之间的串、并联关系建立光伏组件热阻网络图模型;
热阻网络图模型简化模块,用于去除背板与地面辐射、以及背板与空气之间的对流换热的因素,简化热阻网络图模型;基于简化的热阻网络图模型得到光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式。
在一个实施例中,光伏组件工作温度获取模块,包括:参数计算模块、光伏组件工作温度计算模块,其中:
参数计算模块,用于计算光伏组件硅电池和EVA胶膜之间的第一导热热阻、光伏组件玻璃和EVA胶膜之间的第二导热热阻、光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻、以及光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻;
光伏组件工作温度计算模块,用于在环境温度等于空气温度时,根据所述第一导热热阻、所述第二导热热阻、所述辐射换热热阻、所述对流换热热阻、辐照量、光伏组件的面积、光伏组件的转换效率以及热阻串联平衡公式、热阻并联平衡公式,计算光伏组件工作温度。
在一个实施例中,参数计算模块,包括:光伏组件参数获取模块、第二导热热阻计算模块,其中:
光伏组件参数获取模块,用于获取光伏组件玻璃的厚度、光伏组件的面积;
第二导热热阻计算模块,用于根据所述光伏组件玻璃的厚度、所述光伏组件的面积、光伏组件玻璃的换热系数,计算所述第二导热热阻。
在一个实施例中,参数计算模块,包括:EVA胶膜厚度获取模块、第一导热热阻计算模块,其中:
EVA胶膜厚度获取模块,用于获取EVA胶膜的厚度;
第一导热热阻计算模块,用于根据所述光伏组件的面积、所述EVA胶膜的厚度和EVA胶膜的换热系数,计算所述第一导热热阻。
在一个实施例中,参数计算模块,包括:温度获取模块、辐射换热热阻计算模块,其中:
温度获取模块,用于获取光伏组件玻璃处的温度、环境温度;
辐射换热热阻计算模块,用于根据玻尔兹曼常数、地面反射率、所述光伏组件玻璃处的温度、所述环境温度、光伏组件玻璃和环境之间的辐射换热系数以及所述光伏组件的面积,计算所述辐射换热热阻。
在一个实施例中,参数计算模块,包括:对流换热热阻计算模块,用于根据光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数、所述光伏组件的面积以及计算光伏组件玻璃表面与空气之间的对流换热热阻的公式,计算光伏组件玻璃表面与空气之间的对流换热热阻。
在一个实施例中,参数计算模块,包括:中间参数获取模块、雷诺数计算模块、努赛尔数计算模块,其中:
雷诺数工作参数获取模块,用于获取风速、光伏组件的长度、空气物性、空气物理性质;
雷诺数计算模块,用于根据所述风速、所述空气物性和所述光伏组件的长度,计算雷诺数;
努赛尔数计算模块,用于根据所述雷诺数和所述空气物理性质,计算努赛尔数;
光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数计算模块,用于根据所述努赛尔数、空气的换热系数和所述光伏组件的长度,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数。
关于检测光伏组件工作温度异常的装置的具体限定可以参见上文中对于检测光伏组件工作温度异常的方法的限定,在此不再赘述。上述检测光伏组件工作温度异常的装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种检测光伏组件工作温度异常的方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图9中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式;
获取光伏组件的工作参数,所述工作参数至少包括环境温度、风速和辐照量;
根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度;
当检测到所述光伏组件工作温度大于温度阈值时,启动预先设定的安全运行程序。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式,包括:
利用光伏组件热量传递过程,以及光伏组件散热过程涉及到的热传导、热对流、热辐射三者之间的串、并联关系建立光伏组件热阻网络图模型;
去除背板与地面辐射、以及背板与空气之间的对流换热的因素,简化热阻网络图模型;
基于简化的热阻网络图模型得到光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度,包括:
计算光伏组件硅电池和EVA胶膜之间的第一导热热阻、光伏组件玻璃和EVA胶膜之间的第二导热热阻、光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻、以及光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻;
在环境温度等于空气温度时,根据所述第一导热热阻、所述第二导热热阻、所述辐射换热热阻、所述对流换热热阻、辐照量、光伏组件的面积、光伏组件的转换效率以及热阻串联平衡公式、热阻并联平衡公式,计算光伏组件工作温度,其中,热阻串联公式、热阻并联公式分别为:
T3-T1=0.83GA(1-η)(Rt,g+Rt,a);
0.83GA(1-η)+0.1G=(T1-Tsur)/Rt,rad+(T1-Tair)/Rt,conv;
其中,G为光伏组件的辐照量,A为光伏组件的面积,η为光伏组件的转换效率,Rt,g为光伏组件玻璃和EVA胶膜之间的第二导热热阻,Rt,a为光伏组件硅电池和EVA胶膜之间的第一导热热阻,T3为光伏组件硅电池的温度,T1为光伏组件玻璃处的温度,Tsur为环境温度,Tair为空气温度,Rt,rad是光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻,Rt,conv是光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
计算光伏组件玻璃与EVA胶膜之间的第二导热热阻,包括:
获取光伏组件玻璃的厚度、光伏组件的面积;
根据所述光伏组件玻璃的厚度、所述光伏组件的面积、光伏组件玻璃的换热系数,计算所述第二导热热阻,其中,计算所述第二导热热阻的公式为:
其中,Lg为光伏组件玻璃的厚度,Kg为光伏组件玻璃的换热系数,Rt,g为光伏组件玻璃与EVA胶膜之间的第二导热热阻,A为光伏组件的面积。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
计算光伏组件硅电池与EVA胶膜之间的第一导热热阻,包括:
获取EVA胶膜的厚度;
根据所述光伏组件的面积、所述EVA胶膜的厚度和EVA胶膜的换热系数,计算所述第一导热热阻,其中,计算所述第一导热热阻的公式为:
其中,A为光伏组件的面积、La为EVA胶膜的厚度、Ka为EVA胶膜的换热系数,Rt,a为光伏组件硅电池与EVA胶膜之间的第一导热热阻。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
计算光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻,包括:
获取光伏组件玻璃处的温度、环境温度;
根据玻尔兹曼常数、地面反射率、所述光伏组件玻璃处的温度、所述环境温度、光伏组件玻璃和环境之间的辐射换热系数以及所述光伏组件的面积,计算所述辐射换热热阻,其中,计算所述辐射换热热阻的公式为:
其中,εg为地面反射率,σ为玻尔兹曼常数,T1为光伏组件玻璃处的温度,Ta为环境温度,hrad为光伏组件玻璃和环境之间的辐射换热系数,Rt,rad为光伏组件玻璃表面与空气之间的辐射换热热阻。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
计算光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻,包括:
根据光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数以及所述光伏组件的面积,计算所述对流换热热阻,其中,计算所述对流换热热阻的公式为:
其中,h为光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,A为光伏组件的面积,Rt,conv为光伏组件玻璃表面与空气之间的对流换热热阻。
在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,包括:
获取风速、光伏组件的长度、空气物性、空气物理性质;
根据所述风速、所述空气物性和所述光伏组件的长度,计算雷诺数,其中,计算雷诺数的公式为:
根据所述雷诺数和所述空气物理性质,计算努赛尔数,其中,计算努赛尔数的公式为:
根据所述努赛尔数、空气的换热系数和所述光伏组件的长度,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,其中,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数的公式为:
其中,um为风速,L为光伏组件的长度,γ为空气物性,Rel为雷诺数,pr为空气物理性质,Nul为努赛尔数,K为空气的换热系数,h为光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式;
获取光伏组件的工作参数,所述工作参数至少包括环境温度、风速和辐照量;
根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度;
当检测到所述光伏组件工作温度大于温度阈值时,启动预先设定的安全运行程序。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式,包括:
利用光伏组件热量传递过程,以及光伏组件散热过程涉及到的热传导、热对流、热辐射三者之间的串、并联关系建立光伏组件热阻网络图模型;
去除背板与地面辐射、以及背板与空气之间的对流换热的因素,简化热阻网络图模型;
基于简化的热阻网络图模型得到光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度,包括:
计算光伏组件硅电池和EVA胶膜之间的第一导热热阻、光伏组件玻璃和EVA胶膜之间的第二导热热阻、光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻、以及光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻;
在环境温度等于空气温度时,根据所述第一导热热阻、所述第二导热热阻、所述辐射换热热阻、所述对流换热热阻、辐照量、光伏组件的面积、光伏组件的转换效率以及热阻串联平衡公式、热阻并联平衡公式,计算光伏组件工作温度,其中,热阻串联公式、热阻并联公式分别为:
T3-T1=0.83GA(1-η)(Rt,g+Rt,a);
0.83GA(1-η)+0.1G=(T1-Tsur)/Rt,rad+(T1-Tair)/Rt,conv;
其中,G为光伏组件的辐照量,A为光伏组件的面积,η为光伏组件的转换效率,Rt,g为光伏组件玻璃和EVA胶膜之间的第二导热热阻,Rt,a为光伏组件硅电池和EVA胶膜之间的第一导热热阻,T3为光伏组件硅电池的温度,T1为光伏组件玻璃处的温度,Tsur为环境温度,Tair为空气温度,Rt,rad是光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻,Rt,conv是光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
计算光伏组件玻璃与EVA胶膜之间的第二导热热阻,包括:
获取光伏组件玻璃的厚度、光伏组件的面积;
根据所述光伏组件玻璃的厚度、所述光伏组件的面积、光伏组件玻璃的换热系数,计算所述第二导热热阻,其中,计算所述第二导热热阻的公式为:
其中,Lg为光伏组件玻璃的厚度,Kg为光伏组件玻璃的换热系数,Rt,g为光伏组件玻璃与EVA胶膜之间的第二导热热阻,A为光伏组件的面积。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
计算光伏组件硅电池与EVA胶膜之间的第一导热热阻,包括:
获取EVA胶膜的厚度;
根据所述光伏组件的面积、所述EVA胶膜的厚度和EVA胶膜的换热系数,计算所述第一导热热阻,其中,计算所述第一导热热阻的公式为:
其中,A为光伏组件的面积、La为EVA胶膜的厚度、Ka为EVA胶膜的换热系数,Rt,a为光伏组件硅电池与EVA胶膜之间的第一导热热阻。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
计算光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻,包括:
获取光伏组件玻璃处的温度、环境温度;
根据玻尔兹曼常数、地面反射率、所述光伏组件玻璃处的温度、所述环境温度、光伏组件玻璃和环境之间的辐射换热系数以及所述光伏组件的面积,计算所述辐射换热热阻,其中,计算所述辐射换热热阻的公式为:
hrad=εgσ(T1+Ta)(T1 2+Ta 2);
其中,εg为地面反射率,σ为玻尔兹曼常数,T1为光伏组件玻璃处的温度,Ta为环境温度,hrad为光伏组件玻璃和环境之间的辐射换热系数,Rt,rad为光伏组件玻璃表面与空气之间的辐射换热热阻。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
计算光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻,包括:
根据光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数以及所述光伏组件的面积,计算所述对流换热热阻,其中,计算所述对流换热热阻的公式为:
其中,h为光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,A为光伏组件的面积,Rt,conv为光伏组件玻璃表面与空气之间的对流换热热阻。
在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,包括:
计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,包括:
获取风速、光伏组件的长度、空气物性、空气物理性质;
根据所述风速、所述空气物性和所述光伏组件的长度,计算雷诺数,其中,计算雷诺数的公式为:
根据所述雷诺数和所述空气物理性质,计算努赛尔数,其中,计算努赛尔数的公式为:
根据所述努赛尔数、空气的换热系数和所述光伏组件的长度,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,其中,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数的公式为:
其中,um为风速,L为光伏组件的长度,γ为空气物性,Rel为雷诺数,pr为空气物理性质,Nul为努赛尔数,K为空气的换热系数,h为光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种检测光伏组件工作温度异常的方法,其特征在于,所述方法包括:
获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式;
获取光伏组件的工作参数,所述工作参数是指影响光伏组件工作温度的相关参数,所述工作参数至少包括环境温度、风速和辐照量;
根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度;
当检测到所述光伏组件工作温度大于温度阈值时,启动预先设定的安全运行程序,所述温度阈值是终端设定的光伏组件硅电池保持其最佳性能工作,所能接受的最大温度值;
其中,获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式,包括:
利用光伏组件热量传递过程,以及光伏组件散热过程涉及到的热传导、热对流、热辐射三者之间的串、并联关系建立光伏组件热阻网络图模型;
去除背板与地面辐射、以及背板与空气之间的对流换热的因素,简化所述热阻网络图模型;
基于简化的所述热阻网络图模型得到光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式;
其中,根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度,包括:
计算光伏组件硅电池和EVA胶膜之间的第一导热热阻、光伏组件玻璃和EVA胶膜之间的第二导热热阻、光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻、以及光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻,所述工作参数包括第一导热热阻、第二导热热阻、辐射换热热阻和对流换热热阻;
在环境温度等于空气温度时,根据所述第一导热热阻、所述第二导热热阻、所述辐射换热热阻、所述对流换热热阻、辐照量、光伏组件的面积、光伏组件的转换效率以及热阻串联平衡公式、热阻并联平衡公式,计算光伏组件工作温度,其中,热阻串联平衡公式、热阻并联平衡公式分别为:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,包括:
获取风速、光伏组件的长度、空气物性、空气物理性质;
根据所述风速、所述空气物性和所述光伏组件的长度,计算雷诺数,其中,计算雷诺数的公式为:
根据所述雷诺数和所述空气物理性质,计算努赛尔数,其中,计算努赛尔数的公式为:
根据所述努赛尔数、空气的换热系数和所述光伏组件的长度,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数,其中,计算光伏组件玻璃和空气之间的对流换热系数的公式为:
7.一种检测光伏组件工作温度异常的装置,其特征在于,所述装置包括:
经验关系式获取模块,用于获取光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式;
工作参数获取模块,用于获取光伏组件的工作参数,所述工作参数是指影响光伏组件工作温度的相关参数,所述工作参数至少包括环境温度、风速和辐照量;
光伏组件工作温度获取模块,用于根据所述工作参数和所述经验关系式,得到光伏组件工作温度;
安全运行程序启动模块,用于当检测到所述光伏组件工作温度大于温度阈值时,启动预先设定的安全运行程序,所述温度阈值是终端设定的光伏组件硅电池保持其最佳性能工作,所能接受的最大温度值;
其中,经验关系式获取模块,包括:
热阻网络图模型构建模块,用于利用光伏组件热量传递过程,以及光伏组件散热过程涉及到的热传导、热对流、热辐射三者之间的串、并联关系建立光伏组件热阻网络图模型;
热阻网络图模型简化模块,用于去除背板与地面辐射、以及背板与空气之间的对流换热的因素,简化所述热阻网络图模型;基于简化的所述热阻网络图模型得到光伏组件工作温度与环境温度、风速、辐照量之间的经验关系式;
其中,光伏组件工作温度获取模块,包括:
参数计算模块,用于计算光伏组件硅电池和EVA胶膜之间的第一导热热阻、光伏组件玻璃和EVA胶膜之间的第二导热热阻、光伏组件玻璃表面和空气之间的辐射换热热阻、以及光伏组件玻璃表面和空气之间的对流换热热阻,所述工作参数包括第一导热热阻、第二导热热阻、辐射换热热阻和对流换热热阻;
光伏组件工作温度计算模块,用于在环境温度等于空气温度时,根据所述第一导热热阻、所述第二导热热阻、所述辐射换热热阻、所述对流换热热阻、辐照量、光伏组件的面积、光伏组件的转换效率以及热阻串联平衡公式、热阻并联平衡公式,计算光伏组件工作温度,其中,热阻串联平衡公式、热阻并联平衡公式分别为:
8.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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