CN113585564A - 一种多功能光伏幕墙系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能光伏幕墙系统，包括光伏幕墙和光伏幕墙辅助装置，其中，光伏幕墙由若干组光伏阵列组成，每组光伏阵列由若干个光伏单元组成，每个光伏单元的后端钢化玻璃中设置有若干条水路，每条水路分别连接有纵向水路入口、横向水路出口、纵向水路出口；光伏幕墙辅助装置包括储水池，第二引水装置，水泵，传感系统，控制装置；本发明提供的多功能光伏幕墙系统，具有自清洁、降温、防火、智能维护预警等功能，为光伏领域的数字化建设提供了新的技术思路。
Description
技术领域
本发明属于光伏发电领域，特别是涉及一种多功能光伏幕墙系统。
背景技术
光伏组件即太阳电池组件，由于单片太阳电池输出电压较低，加之未封装的电池由于环境的影响电极容易脱落，因此必须将一定数量的单片电池采用串、并联的方式密封成光伏组件，以避免电池电极和互连线受到腐蚀；光伏组件按太阳电池的材料分为晶体硅太阳电池组件和薄膜太阳电池组件。
传统光伏幕墙是由若干光伏组件组合而成，由于墙面比较高且陡峭，清洁起来非常不方便，如果清洁不及时，不仅极大影响美观，而且影响光伏组件的发电效率，如果遇到突发情况，比如室内火灾发生，由于室内温度过高，造成光伏组件的支撑结构由于高温造成损害，使得整个光伏幕墙处于非常危险的状态，一旦发生坠落，后果不堪设想，另外，对于光伏领域的健康管理，也没有一套完整的解决方案，尤其是对这种新型的光伏设备而言，健康管理系统可以在维护中起到重要的帮助作用，急需一种多功能光伏幕墙系统，用于满足上述的技术需求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种多功能光伏幕墙系统，多功能光伏幕墙系统包括，光伏幕墙和光伏幕墙辅助装置，其中，
光伏幕墙由若干组光伏阵列组成，每组光伏阵列由若干个光伏单元组成，每个光伏单元的后端钢化玻璃中设置有若干条水路，每条水路分别连接有纵向水路入口、横向水路出口、纵向水路出口，其中，横向水路出口的外侧设置有第一引水装置，用于将上一级光伏单元的横向出水引导至下一级光伏单元的上表面；纵向水路出口用于将上一级光伏单元的纵向出水引导至下一级光伏单元的纵向水路入口；
光伏幕墙辅助装置包括
储水池，用于储存光伏幕墙的横向出水、纵向出水；
第二引水装置，与储水池连接，用于引导横向出水、纵向出水流入储水池；
水泵，分别与储水池、光伏幕墙通过输水管道连接，用于将储水池中经过过滤后的水输送到光伏幕墙中；
传感系统，分别与光伏幕墙、水泵、储水池连接，用于采集光伏幕墙、水泵、储水池的传感数据；
控制装置，分别与传感系统、水泵连接，用于根据传感数据，控制水泵为光伏幕墙供水。
优选地，每条水路与横向水路出口组成的横向水路中设置有过滤条；
横向水路出口设置有用于出水的过滤条固定装置。
优选地，后端钢化玻璃中还包括第一储水层、第二储水层；
第一储水层分别与纵向水路入口、水路连接；
第二储水层分别与纵向水路出口、水路连接；
第一储水层的面积为第二储水层的面积的5-8倍。
优选地，传感系统包括，
第一传感系统，用于采集光伏幕墙的第一数据，其中，第一数据至少包括发电数据、温度数据、水流数据、入水口压力数据；
第二传感系统，用于采集储水池的第二数据，其中，第二数据至少包括水位数据、浑浊度数据、水温数据；
第三传感系统，用于采集水泵的第三数据，其中，第三数据至少包括水泵工作数据、水泵出水压力数据。
优选地，控制装置包括，
数据集采模块，用于采集传感系统提供的第一数据、第二数据、第三数据；
第一数据分析模块，用于根据第一数据、第二数据、第三数据生成控制指令以及模拟图像，其中，模拟图像用于通过图像模拟的形式表示多功能光伏幕墙系统的系统状态；
第一数据存储模块，用于存储第一数据、第二数据、第三数据、控制指令；
指令控制模块，用于根据控制指令控制水泵供水；
第一预警模块，用于根据控制指令，生成预警信号，其中，预警信号包括温度预警信号、故障预警信号，温度预警信号用于表示光伏幕墙温度超过阈值温度；
第一显示模块，用于显示第一数据、第二数据、第三数据、预警信号；
第一通信模块，用于多功能光伏幕墙系统与外部应用进行数据交互。
优选地，控制装置通过第一通信模块与应用多功能光伏幕墙系统的目标建筑的内部火警系统连接，用于通过采集目标建筑的内部火警信号，控制水泵为多功能光伏幕墙系统供水，防止因为内部火势造成光伏幕墙的金属支撑结构高温变形。
优选地，控制装置还包括，
手动控制模块，与水泵连接，用于控制水泵供水；
定位模块，用于提供所述多功能光伏幕墙系统的位置信息。
优选地，多功能光伏幕墙系统还包括应用在云端服务器的第一系统，包括，
第二数据分析模块，用于根据第一数据、第二数据、第三数据，生成预测数据，其中，预测数据用于预测多功能光伏幕墙系统的稳定性；
第二数据存储模块，用于存储第一系统中的第一系统数据，其中第一系统数据至少包括第一数据、第二数据、第三数据、预测数据；
第二通信模块，用于第一系统与多功能光伏幕墙系统进行数据交互。
优选地，第一系统还包括第三数据分析模块，第三数据分析模块用于根据第一数据、第二数据、第三数据、预测数据分别生成对应的可视图以及走势图；
第一显示模块还用于在当前界面显示可视图、走势图。
优选地，多功能光伏幕墙系统还包括应用在移动设备中的第二系统，包括，
第三通信模块，用于第二系统与多功能光伏幕墙系统进行数据交互；
第二显示模块，用于显示可视图、走势图、预警信号、位置信息、图像数据。
本发明的积极进步效果在于：
本发明提供的多功能光伏幕墙系统，架构紧密，结构简单，功能强大，为光伏领域的数据化应用以及系统健康管理提供了技术支撑，填补了该领域的技术空白。
附图说明
图1为本发明所述的多功能光伏幕墙系统示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种多功能光伏幕墙系统，多功能光伏幕墙系统包括，光伏幕墙和光伏幕墙辅助装置，其中，
光伏幕墙由若干组光伏阵列组成，每组光伏阵列由若干个光伏单元组成，每个光伏单元的后端钢化玻璃中设置有若干条水路，每条水路分别连接有纵向水路入口、横向水路出口、纵向水路出口，其中，横向水路出口的外侧设置有第一引水装置，用于将上一级光伏单元的横向出水引导至下一级光伏单元的上表面；纵向水路出口用于将上一级光伏单元的纵向出水引导至下一级光伏单元的纵向水路入口；
光伏幕墙辅助装置包括储水池，用于储存光伏幕墙的横向出水、纵向出水；
第二引水装置，与储水池连接，用于引导横向出水、纵向出水流入储水池；
水泵，分别与储水池、光伏幕墙通过输水管道连接，用于将储水池中经过过滤后的水输送到光伏幕墙中；
传感系统，分别与光伏幕墙、水泵、储水池连接，用于采集光伏幕墙、水泵、储水池的传感数据；
控制装置，分别与传感系统、水泵连接，用于根据传感数据，控制水泵为光伏幕墙供水。
每条水路与横向水路出口组成的横向水路中设置有过滤条；横向水路出口设置有用于出水的过滤条固定装置。
后端钢化玻璃中还包括第一储水层、第二储水层；第一储水层分别与纵向水路入口、水路连接；第二储水层分别与纵向水路出口、水路连接；第一储水层的面积为第二储水层的面积的5-8倍。
传感系统包括，第一传感系统，用于采集光伏幕墙的第一数据，其中，第一数据至少包括发电数据、温度数据、水流数据、入水口压力数据；
第二传感系统，用于采集储水池的第二数据，其中，第二数据至少包括水位数据、浑浊度数据、水温数据；
第三传感系统，用于采集水泵的第三数据，其中，第三数据至少包括水泵工作数据、水泵出水压力数据。
控制装置包括，数据集采模块，用于采集传感系统提供的第一数据、第二数据、第三数据；
第一数据分析模块，用于根据第一数据、第二数据、第三数据生成控制指令以及模拟图像，其中，模拟图像用于通过图像模拟的形式表示多功能光伏幕墙系统的系统状态；
第一数据存储模块，用于存储第一数据、第二数据、第三数据、控制指令；
指令控制模块，用于根据控制指令控制水泵供水；
第一预警模块，用于根据控制指令，生成预警信号，其中，预警信号包括温度预警信号、故障预警信号，温度预警信号用于表示光伏幕墙温度超过阈值温度；
第一显示模块，用于显示第一数据、第二数据、第三数据、预警信号；
第一通信模块，用于多功能光伏幕墙系统与外部应用进行数据交互。
控制装置通过第一通信模块与应用多功能光伏幕墙系统的目标建筑的内部火警系统连接，用于通过采集目标建筑的内部火警信号，控制水泵为多功能光伏幕墙系统供水，防止因为内部火势造成光伏幕墙的金属支撑结构高温变形。
控制装置还包括，手动控制模块，与水泵连接，用于控制水泵供水；定位模块，用于提供所述多功能光伏幕墙系统的位置信息。
多功能光伏幕墙系统还包括应用在云端服务器的第一系统，包括，
第二数据分析模块，用于根据第一数据、第二数据、第三数据，生成预测数据，其中，预测数据用于预测多功能光伏幕墙系统的稳定性；
第二数据存储模块，用于存储第一系统中的第一系统数据，其中第一系统数据至少包括第一数据、第二数据、第三数据、预测数据；
第二通信模块，用于第一系统与多功能光伏幕墙系统进行数据交互。
第一系统还包括第三数据分析模块，第三数据分析模块用于根据第一数据、第二数据、第三数据、预测数据分别生成对应的可视图以及走势图；第一显示模块还用于在当前界面显示可视图、走势图。
多功能光伏幕墙系统还包括应用在移动设备中的第二系统，包括，
第三通信模块，用于第二系统与多功能光伏幕墙系统进行数据交互；
第二显示模块，用于显示可视图、走势图、预警信号、位置信息、图像数据。
本发明提供的光伏幕墙系统，不仅可以通过设置光伏组件的水道进行自清洁功能，而且通过光伏幕墙系统中的控制装置，通过采集光伏组件的性能参数，基于入水口水压控制水泵的出水水压，基于光伏幕墙的发电情况，控制水泵进行供水，以及根据光伏幕墙的自身温度进行供水降温处理等，另外，还设置了云端系统，用于收集光伏幕墙系统的系统数据并进行汇总，通过数据分析，生成预测数据，对光伏幕墙系统的整体系统功能进行预测，为系统维护提供了数据支撑，在移动端设置了显示模块，通过移动显示光伏幕墙系统的位置信息、系统信息、以及预警信息，可以清楚的看到光伏幕墙的位置、发生故障的位置以及需要维护检修的位置，极大节省了人力物力，也为数据物联提供了有力的技术支持。
本发明提供的光伏幕墙系统，还与室内火警报警系统数据交互，一旦收到室内火警信号，将自动开启水泵，为光伏幕墙系统供水，目的是防止由于高温，造成光伏幕墙的金属支撑装置损坏，避免光伏幕墙脱落，保障了光伏幕墙的设置安全性，也未建筑物防火提供了新的技术思路。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种多功能光伏幕墙系统，其特征在于，所述多功能光伏幕墙系统包括，光伏幕墙和光伏幕墙辅助装置，其中，
所述光伏幕墙由若干组光伏阵列组成，每组光伏阵列由若干个光伏单元组成，每个光伏单元的后端钢化玻璃中设置有若干条水路，每条水路分别连接有纵向水路入口、横向水路出口、纵向水路出口，其中，所述横向水路出口的外侧设置有第一引水装置，用于将上一级光伏单元的横向出水引导至下一级光伏单元的上表面；所述纵向水路出口用于将所述上一级光伏单元的纵向出水引导至所述下一级光伏单元的所述纵向水路入口；
所述光伏幕墙辅助装置包括
储水池，用于储存所述光伏幕墙的所述横向出水、所述纵向出水；
第二引水装置，与所述储水池连接，用于引导所述横向出水、所述纵向出水流入所述储水池；
水泵，分别与所述储水池、所述光伏幕墙通过输水管道连接，用于将储水池中经过过滤后的水输送到所述光伏幕墙中；
传感系统，分别与所述光伏幕墙、所述水泵、所述储水池连接，用于采集所述光伏幕墙、所述水泵、所述储水池的传感数据；
控制装置，分别与所述传感系统、所述水泵连接，用于根据所述传感数据，控制所述水泵为所述光伏幕墙供水。
2.如权利要求1所述一种多功能光伏幕墙系统，其特征在于，
每条所述水路与所述横向水路出口组成的横向水路中设置有过滤条；
所述横向水路出口设置有用于出水的过滤条固定装置。
3.如权利要求2所述一种多功能光伏幕墙系统，其特征在于，
所述后端钢化玻璃中还包括第一储水层、第二储水层；
所述第一储水层分别与所述纵向水路入口、所述水路连接；
所述第二储水层分别与所述纵向水路出口、所述水路连接；
所述第一储水层的面积为所述第二储水层的面积的5-8倍。
4.如权利要求3所述一种多功能光伏幕墙系统，其特征在于，
所述传感系统包括，
第一传感系统，用于采集所述光伏幕墙的第一数据，其中，所述第一数据至少包括发电数据、温度数据、水流数据、入水口压力数据；
第二传感系统，用于采集所述储水池的第二数据，其中，所述第二数据至少包括水位数据、浑浊度数据、水温数据；
第三传感系统，用于采集所述水泵的第三数据，其中，所述第三数据至少包括水泵工作数据、水泵出水压力数据。
5.如权利要求4所述的一种多功能光伏幕墙系统，其特征在于，
所述控制装置包括，
数据集采模块，用于采集所述传感系统提供的所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据；
第一数据分析模块，用于根据所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据生成控制指令以及模拟图像，其中，所述模拟图像用于通过图像模拟的形式表示所述多功能光伏幕墙系统的系统状态；
第一数据存储模块，用于存储所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据、所述控制指令；
指令控制模块，用于根据所述控制指令控制所述水泵供水；
第一预警模块，用于根据所述控制指令，生成预警信号，其中，所述预警信号包括温度预警信号、故障预警信号，所述温度预警信号用于表示所述光伏幕墙温度超过阈值温度；
第一显示模块，用于显示所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据、所述预警信号；
第一通信模块，用于所述多功能光伏幕墙系统与外部应用进行数据交互。
6.如权利要求5所述一种多功能光伏幕墙系统，其特征在于，
所述控制装置通过所述第一通信模块与应用所述多功能光伏幕墙系统的目标建筑的内部火警系统连接，用于通过采集所述目标建筑的内部火警信号，控制所述水泵为所述多功能光伏幕墙系统供水，防止因为内部火势造成所述光伏幕墙的金属支撑结构高温变形。
7.如权利要求5所述一种多功能光伏幕墙系统，其特征在于，
所述控制装置还包括，
手动控制模块，与所述水泵连接，用于控制所述水泵供水；
定位模块，用于提供所述多功能光伏幕墙系统的位置信息。
8.如权利要求7所述一种多功能光伏幕墙系统，其特征在于，所述多功能光伏幕墙系统还包括应用在云端服务器的第一系统，包括，
第二数据分析模块，用于根据所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据，生成预测数据，其中，所述预测数据用于预测所述多功能光伏幕墙系统的稳定性；
第二数据存储模块，用于存储所述第一系统中的第一系统数据，其中所述第一系统数据至少包括所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据、所述预测数据；
第二通信模块，用于所述第一系统与所述多功能光伏幕墙系统进行数据交互。
9.如权利要求8所述一种多功能光伏幕墙系统，其特征在于，
所述第一系统还包括第三数据分析模块，所述第三数据分析模块用于根据所述第一数据、所述第二数据、所述第三数据、所述预测数据分别生成对应的可视图以及走势图；
所述第一显示模块还用于在当前界面显示所述可视图、所述走势图。
10.如权利要求9所述一种多功能光伏幕墙系统，其特征在于，
所述多功能光伏幕墙系统还包括应用在移动设备中的第二系统，包括，
第三通信模块，用于所述第二系统与所述多功能光伏幕墙系统进行数据交互；
第二显示模块，用于显示所述可视图、所述走势图、所述预警信号、所述位置信息、所述图像数据。
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