CN116961558A - 用于光伏板的水资源利用装置及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种用于光伏板的水资源利用装置及方法；涉及水资源循环利用技术领域。包括：通过水集蓄系统收集、净化和存储水资源，并将存储的所述水资源进行沉淀；通过光伏板清洗系统使用由所述水集蓄系统沉淀得到的上层水资源清洗所述光伏板，并将清洗所述光伏板后的所述上层水资源输送至所述水集蓄系统，净化后用于对所述光伏板进行循环清洗；通过灌溉系统使用沉淀得到的下层水资源对光伏板周围的植被进行灌溉。本公开可以使用净化及沉淀得到的上层水资源对光伏板进行循环清洗，将不适用于光伏板清洗的下层水资源进行灌溉，通过光伏板清洗和植被灌溉的结合，实现了水资源的充分利用，在一定程度上缓解了清洗光伏板及灌溉植被所需的水源问题。

Description

用于光伏板的水资源利用装置及方法

技术领域

本公开涉及水资源循环利用技术领域，具体而言，涉及一种用于光伏板的水资源利用装置及方法。

背景技术

随着低碳经济的发展，光伏发电已成为主要发电方式之一，但在光伏电站建设过程中不可避免影响原地貌植被生态，同时光伏板表面容易积累灰尘，导致发电效率较低。尤其在半干旱风沙地区，风沙扬尘频繁，植被自然恢复困难，需要及时清除光伏板表面灰尘，并通过促进植被的恢复从而抑制风沙扬尘，进而减少光伏板表面堆积的灰尘。

相关技术中针对光伏板表面积累灰尘问题的主要处理方式为水洗清洁，但是在半干旱风沙地区水资源匮乏，如何缓解用于清洗光伏板及植被恢复的水源问题成为了值得研究的课题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种用于光伏板的水资源利用装置及方法，在一定程度上解决相关技术中用于清洗光伏板的水资源利用不充分使得水源紧张的问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开实施例的第一方面，提供了一种用于光伏板的水资源利用装置，包括：

水集蓄系统，用于收集、净化和存储水资源，并将存储的所述水资源进行沉淀；

光伏板清洗系统，用于使用沉淀得到的上层水资源清洗所述光伏板，并将清洗所述光伏板后的所述上层水资源输送至所述水集蓄系统，净化后用于对所述光伏板进行循环清洗；

灌溉系统，用于使用沉淀得到的下层水资源对所述光伏板周围的植被进行灌溉。

在本公开的一种示例性实施例中，所述水集蓄系统包括集水槽和落水管，用于收集所述水资源，所述集水槽固定于所述光伏板一侧边缘，所述集水槽的前端封堵，所述集水槽的末端连接于所述落水管的前端，所述水集蓄系统还包括：

分离器，包括多层不同孔径的过滤网，设于所述集水槽的末端与所述落水管的前端的连接处，用于过滤收集到的所述水资源；

储水器，埋设于地表冻土层深度以下且固定连接于所述落水管的末端，用于存储过滤后的所述水资源。

在本公开的一种示例性实施例中，所述水集蓄系统还包括：

水泵，所述水泵的进水口深入所述储水器内；

升降器，连接于所述水泵的进水口，用于控制所述水泵的进水口高度。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光伏板清洗系统包括：

供水管，所述供水管的前端连接于所述水泵的第一出水口；

两个滑道，分别设置于所述光伏板的两侧的支架上；

两个滑块，分别滑动连接于两个所述滑道上；

花管，所述花管的管身设有多排喷孔，一端管口与所述供水管的末端贯通连接，另一端管口封堵，所述花管的两端分别固定于两个所述滑块上。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光伏板清洗系统还包括：

电机，固定连接于两个所述滑块上，用于通过驱动各所述滑块带动所述花管在所述滑道上纵向移动。

在本公开的一种示例性实施例中，所述水集蓄系统还包括自动控制器；所述灌溉系统包括：

探头，一端固定于地表下，用于检测地表下的土壤水分；

灌溉管网，连接于所述水泵的第二出水口，用于输送所述下层水资源进行灌溉；

其中，所述探头的另一端与所述自动控制器连接，以使所述自动控制器根据所述土壤水分控制所述水泵抽取所述下层水资源，并通过所述灌溉管网进行灌溉。

根据本公开实施例的第二方面，提供了一种用于光伏板的水资源利用方法，应用于水资源利用装置，所述方法包括：

通过水集蓄系统收集、净化和存储水资源，并将存储的所述水资源进行沉淀；

通过光伏板清洗系统使用由所述水集蓄系统沉淀得到的上层水资源清洗所述光伏板，并将清洗所述光伏板后的所述上层水资源输送至所述水集蓄系统，净化后用于对所述光伏板进行循环清洗；

通过灌溉系统使用沉淀得到的下层水资源进行灌溉。

在本公开的一种示例性实施例中，所述水集蓄系统包括储水器、水泵和升降器；

将存储的所述水资源进行沉淀之后，所述方法还包括：

通过所述升降器控制所述储水器内所述水泵的进水口高度上升到所述上层水资源的对应高度，启动所述水泵以将所述上层水资源输送至所述光伏板清洗系统。

在本公开的一种示例性实施例中，所述光伏板清洗系统包括电机、滑块、滑道和花管；

所述通过光伏板清洗系统使用由所述水集蓄系统沉淀得到的上层水资源清洗所述光伏板，包括：

通过所述电机驱动所述滑块在所述滑道上纵向移动，以带动所述花管移动；

在所述花管的移动过程中通过从花管管身的喷孔喷出的所述上层水资源清洗所述光伏板。

在本公开的一种示例性实施例中，所述灌溉系统包括探头和灌溉管网；

所述通过灌溉系统使用沉淀得到的下层水资源进行灌溉，包括：

使用所述探头检测当前所处的地表下的土壤水分；

若所述土壤水分达到水分预设值，则通过所述升降器控制所述储水器内所述水泵的进水口高度下降到所述下层水资源的对应高度，启动所述水泵以将所述下层水资源输送到所述灌溉管网以进行灌溉。

本公开示例实施例所提供的用于光伏板的水资源利用装置及方法中，通过水集蓄系统收集、净化和存储水资源，并将存储的所述水资源进行沉淀；通过光伏板清洗系统使用由所述水集蓄系统沉淀得到的上层水资源清洗所述光伏板，并将清洗所述光伏板后的所述上层水资源输送至所述水集蓄系统，净化后用于对所述光伏板进行循环清洗；通过灌溉系统使用沉淀得到的下层水资源对光伏板周围的植被进行灌溉。一方面，将收集的上层水资源用于对光伏板进行循环清洗，提高水资源的利用率，可以在一定程度上缓解清洗光伏板的水源问题；另一方面，将收集的下层水资源用于对光伏板周围的植被进行灌溉，有益于植被的生长，从而可以抑制风沙扬尘，减少光伏板表面堆积的灰尘，相应的，可以节省用于清洗光伏板的水资源，进一步缓解了清洗光伏板及灌溉植被所需的水源问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示意性示出了本公开实施例中一种用于光伏板的水资源利用装置在第一视角下的结构示意图。

图2示意性示出了根据本公开实施例的图1中所示水资源利用装置在第二视角下的结构示意图。

图3示意性示出了根据本公开实施例的图1中所示水资源利用装置在第三视角下的结构示意图。

图4示意性示出了根据本公开实施例的图1中所示水资源利用装置在第四视角下的结构示意图。

图5示出了本公开实施例中一种用于光伏板的水资源利用方法的流程示意图。

图6示出了本公开实施例中另一种用于光伏板的水资源利用方法的流程示意图。

附图标记说明：

1、水集蓄系统：11、集水槽；12、落水管；13、分离器；14、储水器；15、水泵；16、升降器；17、侧挡板；18、接缝卡条；19、自动控制器；

2、光伏板清洗系统：21、供水管；22、滑道；23、滑块；24、花管；25、电机；

3、灌溉系统：31、探头；32、灌溉管网。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。

本公开提供了一种用于光伏板的水资源利用装置。其中，水资源利用装置包括水集蓄系统、光伏板清洗系统和灌溉系统，可以使用水集蓄系统来收集、净化和存储水资源，并将存储的水资源进行沉淀。通过光伏板清洗系统使用沉淀得到的上层水资源来清洗光伏板，并将清洗后的上层水资源输送至水集蓄系统，净化后用于对光伏板进行循环清洗，通过灌溉系统使用沉淀得到的下层水资源对光伏板周围的植被进行灌溉。一方面，将收集的上层水资源用于对光伏板进行循环清洗，提高水资源的利用率，可以在一定程度上缓解清洗光伏板的水源问题；另一方面，将收集的下层水资源用于对光伏板周围的植被进行灌溉，有益于植被的生长，从而可以抑制风沙扬尘，减少光伏板表面堆积的灰尘，相应的，可以节省用于清洗光伏板的水资源，进一步缓解了清洗光伏板及灌溉植被所需的水源问题。

可以理解的是，该水资源利用装置还可以包括底座、固定设置于底座上的支撑架，光伏板可固定设置于支撑架上。

如图1-图4所示，本公开实施方式的水集蓄系统可包括集水槽11、落水管12、分离器13、储水器14、水泵15和升降器16，其中：

集水槽11可采用不锈钢、碳钢和玻璃钢等材质制作，集水槽11固定于光伏板一侧，如可以固定连接于光伏板下方，用于收集从光伏板表面流下的水资源。示例性的，可以为U型集水槽，齿形集水槽等，本公开对此不做限定。

集水槽11的一端封堵，另一端与用于排水的落水管12的一端连接。举例而言，以集水槽11封堵的一端为前端，连接于排水管的一端为末端为例，集水槽11的前端封堵，末端连接于落水管12的前端，集水槽11的高度从前端到末端逐渐降低，以相对于地面设置一定的倾斜度，如可以设置0.2％的倾斜度，以便于将收集到的水资源输送到落水管12。

落水管12可设为圆柱形，棱柱形或其他柱状结构，可采用金属管材、塑复金属管材或塑料管材制成，如铁管、钢管、铝管、钢塑复合管、铝塑复合管或PVC(Polyvinylchloride，聚氯乙烯)管等。落水管12的一端连接于集水槽11的一端，另一端可连接于用于储水的储水器14的一端，以将集水槽11收集到的水资源输送到储水器14进行存储。

分离器13可以是泥沙分离器或旋流泥沙分离器，还可以是用于分离水资源中的其他杂质的分离器，本公开对此不做限定。示例性的，分离器13可以包括多层不同孔径的过滤网，如可包括5层不同孔径的过滤网，也可以根据实际过滤需求设置任意数目的过滤网，本公开对此不做限定。分离器13可设于集水槽11的末端与落水管12的前端的连接处，可以过滤收集到的水资源。

分离器13可以水平移动或垂直翻转，可用于在预设周期内将过滤水资源得到的沉积物倒空，并进行反冲洗后复位。其中，预设周期可以是一天，也可以是三天，还可以是一周，本公开对此不做限定。在本公开示例实施例中，分离器13定期将过滤水资源得到的沉积物倒空，不仅可以避免因为沉积物过多从而被收集到的水资源带到储水装置中的情况，而且沉积物的减少还可以帮助分离器13提高过滤的效率，更好地过滤净化水资源。

储水器14可采用不锈钢材料或玻璃钢材料制成，顶部可以预留用于排浊的检查孔。储水器14可埋设于地表冻土层深度以下，以防止水资源在低温下冷冻，储水器14可固定连接于落水管12的末端，可以存储落水管12输送的经过分离器13过滤后的水资源。

水泵15的进水口深入储水器14内，可在用水时从储水器14内中抽取水资源进行输送。具体的，水泵15是用于输送液体或使液体增压的机械，可将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加后流动，以实现液体的输送。举例而言，水泵15可以是通过工作腔容积周期变化来输送液体的容积式泵，或是通过叶片和液体相互作用来输送液体的叶片泵。

升降器16连接于水泵15的进水口，用于控制水泵15的进水口高度。例如，升降器16可以通过电力带动机械的传动方式实现升降水泵15的进水口。

如图1-图4所示，在本公开的一些实施方式中，水集蓄系统还包括侧挡板17、接缝卡条18和自动控制器19，其中：

侧挡板17可采用不锈钢材料或PVC材料制成，倾斜设置于光伏板侧边，不仅可以防止在收集水资源时水资源从光伏板侧边流失，还可以在一定程度上减少外界因素如尘土等对光伏板供电的干扰，同时向外倾斜设置的侧挡板可以减少侧挡板自身对光照的阻挡，增加光伏板的光照面，以提高光伏板的发电效率。

接缝卡条18可采用TPV(Thermoplastic Vulcanizate，热塑性硫化橡胶)材料、PVC材料或其他橡胶类材料制成，接缝卡条18固定于两光伏板之间的缝隙处时，可以封堵两光伏板之间的缝隙，防止在收集水资源时水资源从两光伏板缝隙之间流失。在本公开的一种实施例中，当多块光伏板横向排列时，可以在相邻两个光伏板之间纵向设置接缝卡条18。可以理解的是，在其它示例实施方式中，当多块光伏板纵向排列时，相应的可以在相邻两个光伏板之间横向设置接缝卡条18。

示例性的，水集蓄系统收集的水资源可以包括自然降水，也可以包括从光伏板清洗系统回收的用于清洗光伏板后的水资源，还可以同时收集自然降水和从光伏板清洗系统回收的用于清洗光伏板后的水资源，本公开对此不做具体限定。以收集的水资源是降水为例，首先在落水管12中设置分离器13把降水中的大部分泥沙去除掉，降水进入储水器14后，一些更细的颗粒自然沉淀，清水在上层，泥沙在底层，光伏板清洗抽上层清水，灌溉抽下层浊水。具体的，当降水落到光伏板上时，沿着光伏板的倾斜坡度流向光伏板下方固定连接的集水槽11，以通过集水槽11收集光伏板上落下的降水，降水沿倾斜设置的集水槽11流动至落水管12中，并由落水管12输送至储水器14进行存储。在降水流动过程中，可由位于集水槽11的末端与落水管12的前端的连接处的分离器13对降水中的杂质进行过滤，以实现降水的初步净化，降水在储水器14中自然沉淀后，上层水资源较清澈可用于清洗光伏板，下层可用于灌溉。

该示例中，通过分离器13对收集到的水资源进行过滤净化处理，在一定程度上避免了清洗光伏板的过程中水资源中的杂质对光伏板的二次污染；且储水器14埋设于地表冻土层深度以下，通过储水解决水源问题的同时，还可以在一定程度上预防水资源冷冻。

如图1-图4所示，本公开实施方式的光伏板清洗系统可包括供水管21、滑道22、滑块23、花管24和电机25，其中：

供水管21可采用金属管材、塑复金属管材或塑料管材制成，供水管21的一端连接于水泵15的出水口，一端连接于用于通过喷水清洗光伏板的花管24的的一端管口。示例性的，以供水管21连接于水泵15的一端为前端，另一端为末端为例，供水管21的前端连接于水泵15的出水口，末端连接于花管24的一端管口。本公开实施例中，可将水泵15中与供水管21前端连接的出水口作为第一出水口。

滑道22设置于光伏板的两侧的支架上，也即位于光伏板的两侧，滑道22远离集水槽11的一端延伸出光伏板，以便于在不对光伏板进行清洗时，花管24可以停留在光伏板上端，从而不会遮挡光伏板的光照面，保证了光伏板的正常发电。滑块23滑动连接于滑道22，在本公开的一些实施方式中，滑道或滑块可以有两个或两个以上，本公开对此不做限定，本公开示例实施方式中以两个滑道22和两个滑块23为例进行说明。

花管24可采用金属管材、塑复金属管材或塑料管材制成，花管24的管身设有多排喷孔，一端管口与供水管21的末端贯通连接，另一端管口封堵。花管24的两端分别固定于两个滑块23上，在花管的移动过程中可以通过从管身的喷孔喷出的上层水资源清洗光伏板。

电机25固定连接于滑块23上，可以通过驱动滑块23以带动花管24在滑道22上纵向移动。电机25是用于将电能转化为机械能的装置，可以包括电能机和电动机，可以用于产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。

在本公开的一些实施方式中，光伏板清洗系统还可以包括压力管，压力管可以由钢材制成，用于增加花管24的出水压力。其中，压力管是一种用来输送极大水压水流的管路，管内属于封闭性的环境，并且水流的强度可以通过水闸门或是栅栏的开关进行控制。

举例而言，由于将水资源沉淀后得到的上层水资源相较于下层水资源较清澈，此处以上层水资源为清水，下层水资源为浊水为例，需要清洗光伏板时，可以通过升降器16控制水泵15的进水口高度，将水泵15的进水口高度上升到上层清水的对应高度，启动水泵15以抽取上层清水，将上层清水输送至水泵15的第一出水口，上层清水从水泵15的第一出水口输送至连接于第一出水口的供水管21，通过供水管21将上层清水输送至花管24。进一步的，可以通过电机25驱动滑块23在滑道22上纵向移动，以带动花管24纵向移动，花管24在移动过程中通过从管身的喷孔喷出的上层清水清洗光伏板，清洗光伏板后的浊水从光伏板表面流入水集蓄系统以进行回收。

示例性的，可以通过水集蓄系统中的集水槽11收集清洗光伏板后的浊水，通过落水管12输送收集到的浊水，并通过分离器13将收集到的浊水再次净化，进行沉淀后将沉淀得到的上层清水用于清洗光伏板，从而实现了对光伏板的循环清洗。而且，可以将沉淀得到的下层浊水用于灌溉光伏板周围的植被，有益于植被的生长，从而可以抑制风沙扬尘，减少光伏板表面堆积的灰尘，相应的，可以节省用于清洗光伏板的水资源，进一步缓解了清洗光伏板的水源问题。

该示例中，通过电机25带动滑块23在滑道22上移动，以带动花管24纵向移动并在移动过程中清洗光伏板，不仅增加了清洗作业面，还提高了清洗作业效率。另外，将清洗光伏板后的水资源再次回收到水集蓄系统，并进行过滤净化处理后循环使用，提高了水资源的利用率。

如图1-图4所示，本公开实施方式的灌溉系统可包括探头31和灌溉管网32，其中：

探头31一端固定于地表下，一端连接自动控制器19，用于检测地表下的土壤水分。探头是传感器的再封装形式，是把传感器的最基本单元，通过合理的电子电路与外部封装结构对传感器进行封装，以使该传感器具有独立功能。通常可以根据传感器的基本感知功能将探头分为热敏探头、光敏探头、气敏探头、力敏探头、磁敏探头、湿敏探头或声敏探头等。相应的，本公开实施例中的探头31可以是湿敏探头，以检测地表下的湿度。

灌溉管网32连接于水泵15，用于输送下层水资源进行灌溉。本公开实施例中，可将水泵15中与灌溉管网32连接的出水口作为第二出水口。

在本公开的一些实施方式中，水资源利用装置还包括动力系统，动力系统安装于支撑平台上。在本公开性实施例中，动力系统由独立的光伏板提供电能，用于为水泵15和电机25提供电能，动力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统，该系统的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量。

举例而言，探头31与自动控制器19相连，向自动控制器19提供探测数据并根据事先设定的临界值判断是否需要发出灌溉指令。具体地，通过探头31检测到地表下的土壤水分，当探头31检测到地表下的土壤水分到达预设值时，可将信号传输至自动控制器19，自动控制器19通过控制升降器16实现升降水泵15的进水口高度，将水泵15的进水口高度下降到下层水资源的对应高度，自动控制器19启动水泵15以将下层水资源输送至水泵15连接于灌溉管网32的第二出水口，下层水资源从第二出水口输送至灌溉管网32实现灌溉。

该示例中，通过探头31检测地表下的土壤水分，在水分达到预设值时实施灌溉，减少了水资源的浪费，在一定程度上实现了节水灌溉，通过升降器控制水泵的进水口高度，使用下层水资源实施灌溉，使用上层水资源循环清洗光伏板，对水资源进行分类使用，在一定程度上充分的利用了水资源，且灌溉和清洗作业相结合，清洗光伏板的同时促进板间植被的恢复，在两者的综合作用下更好的减少了扬尘对光伏板的影响。

本示例性实施例提供了一种用于光伏板的水资源利用方法。参考图5所示，该水资源利用方法可以包括以下步骤S510至步骤S530：

步骤S510.通过水集蓄系统收集、净化和存储水资源，并将存储的所述水资源进行沉淀；

步骤S520.通过光伏板清洗系统使用由所述水集蓄系统沉淀得到的上层水资源清洗所述光伏板，并将清洗所述光伏板后的所述上层水资源输送至所述水集蓄系统，净化后用于对所述光伏板进行循环清洗；

步骤S530.通过灌溉系统使用沉淀得到的下层水资源对光伏板周围的植被进行灌溉。

本公开示例实施方式所提供的水资源利用方法中，通过水集蓄系统收集、净化和存储水资源，并将存储的所述水资源进行沉淀；通过光伏板清洗系统使用由所述水集蓄系统沉淀得到的上层水资源清洗所述光伏板，并将清洗所述光伏板后的所述上层水资源输送至所述水集蓄系统，净化后用于对所述光伏板进行循环清洗；通过灌溉系统使用沉淀得到的下层水资源对光伏板周围的植被进行灌溉。一方面，将收集的上层水资源用于对光伏板进行循环清洗，提高水资源的利用率，可以在一定程度上缓解清洗光伏板的水源问题；另一方面，将收集的下层水资源用于对光伏板周围的植被进行灌溉，有益于植被的生长，从而可以抑制风沙扬尘，减少光伏板表面堆积的灰尘，相应的，可以节省用于清洗光伏板的水资源，进一步缓解了清洗光伏板及灌溉植被所需的水源问题。

下面，对于本示例实施方式的上述步骤进行更加详细的说明。

在步骤S510中，通过水集蓄系统收集、净化和存储水资源，并将存储的所述水资源进行沉淀；

本公开示例实施方式中，水集蓄系统可以包括集水槽、落水管、分离器、储水器、水泵、升降器和自动控制器，将存储的所述水资源进行沉淀之后，通过升降器控制储水器内水泵的进水口高度上升到上层水资源的对应高度，启动水泵以将上层水资源输送至光伏板清洗系统。

具体的，由倾斜设置的光伏板输送落在光伏板上的水资源，使水资源沿着光伏板的倾斜坡度流向水集蓄系统中的集水槽，倾斜设置的集水槽将收集到的水资源沿着集水槽的倾斜坡度输送至落水管中，并由落水管输送至储水器进行存储。在降水流动过程中，可由位于集水槽的末端与落水管的前端的连接处的分离器对降水中的杂质进行过滤，以实现降水的初步净化。在水资源自然沉淀后，上层水资源较清澈可以用于清洗光伏板，下层水资源则用于灌溉，需要使用上层水资源时，通过升降器控制水泵的进水口高度上升到上层水资源对应的高度，启动水泵抽取上层水资源，将上层水资源输送至光伏板清洗系统，需要使用下层水资源时，通过升降器控制水泵的进水口高度下降到下层水资源对应的高度，启动水泵抽取下层水资源，将下层水资源输送至灌溉系统。

该示例中，通过分离器对收集到的水资源进行过滤净化处理，在一定程度上避免了清洗光伏板的过程中水资源中的杂质对光伏板的二次污染，通过升降器控制水泵的进水口高度，使用上层水资源清洗光伏板，使用下层水资源实施灌溉，在一定程度上充分的利用了水资源，且灌溉和清洗作业相结合，清洗光伏板的同时促进板间植被的恢复，在两者的综合作用下更好的减少了扬尘对光伏板的影响。

在步骤S520中，通过光伏板清洗系统使用由所述水集蓄系统沉淀得到的上层水资源清洗所述光伏板，并将清洗所述光伏板后的所述上层水资源输送至所述水集蓄系统，净化后用于对所述光伏板进行循环清洗；

本公开示例实施方式中，光伏板清洗系统可以包括供水管、电机、滑块、滑道和花管，通过电机驱动滑块在滑道上纵向移动，以带动花管移动，在花管的移动过程中通过从花管管身的喷孔喷出的上层水资源清洗光伏板。

具体的，清洗光伏板时，通过升降器控制水泵的进水口高度，将水泵连接于供水管的出水口作为第一出水口，将水泵的进水口高度上升到上层水资源的对应高度，启动水泵以将上层水资源输送至水泵的第一出水口，将上层水资源输送至连接于水泵的第一出水口的供水管，通过供水管将上层水资源输送至花管，通过电机驱动两个滑块分别在两个滑道上纵向移动，以带动花管纵向移动，花管在移动过程中使用从管身的喷孔喷出的上层水资源清洗光伏板，清洗后的上层水资源从光伏板表面落入水集蓄系统，水集蓄系统收集、净化和存储清洗后的上层水资源，进行沉淀后再次用于清洗光伏板和灌溉，实现了对光伏板的循环清洗。

该示例中，通过电机带动滑块移动，以带动花管纵向移动并在移动过程中清洗光伏板，不仅增加了清洗作业面，还提高了清洗作业效率，清洗后的上层水资源再次回收到水集蓄系统，用于过滤净化处理后循环使用，实现了水资源的循环利用，提高了水资源的利用效率。

在步骤S530中，通过灌溉系统使用沉淀得到的下层水资源对光伏板周围的植被进行灌溉；

本公开示例实施方式中，灌溉系统可以包括探头和灌溉管网，使用探头检测当前所处的地表下的土壤水分，若土壤水分达到水分预设值，则通过升降器控制储水器内水泵的进水口高度下降到下层水资源的对应高度，启动水泵以将下层水资源输送到灌溉管网以进行灌溉，由于不同植物生长季节对水分需求不同，所以此处的土壤水分预设值需要根据不同情况来确定不同的水分预设值。

具体的，将水泵连接于灌溉管网的出水口作为第二出水口，可以根据植物种类和生长季节对水分的需求确定水分预设值，探头检测到地表下的土壤水分到达预设值时，将信号传输至自动控制器，通过升降器控制水泵的进水口高度，将水泵的进水口高度下降到下层水资源的对应高度，自动控制器启动水泵以将下层水资源输送至水泵的第二出水口，下层水资源从第二出水口输送至灌溉管网，以对光伏板周围的植被进行灌溉。

该示例中，通过探头检测地表下的土壤水分，在水分达到预设值时实施灌溉，减少了水资源的浪费，不仅能帮助维持土壤的持水率，增加植被的地表覆盖度，而且在一定程度上实现了节水灌溉，充分利用水资源的同时能在一定程度上预防扬尘问题。

参考图6所示，本公开示例性实施例中还提供了一种水资源利用方法，该水资源利用方法可以包括以下步骤S601至步骤S610：

步骤S601.收集水资源：通过水集蓄系统中的集水槽和落水管收集水资源；

步骤S602.净化水资源：通过水集蓄系统中的分离器过滤净化水资源；

步骤S603.存储水资源：通过水集蓄系统中的储水器存储水资源；

步骤S604.抽取上层水资源：在将储水器存储的水资源沉淀后，通过升降器将水泵的进水口高度上升到上层水资源的对应高度，启动水泵抽取上层水资源；

步骤S605.清洗光伏板：将水泵连接于供水管的出水口作为第一出水口，将上层水资源输送至水泵的第一出水口，第一出水口将上层水资源输送至光伏板清洗系统的供水管，通过供水管将上层水资源输送至花管，通过电机驱动两个滑块分别在两个滑道上纵向移动，以带动花管纵向移动，花管在移动过程中使用从管身的喷孔喷出的上层水资源清洗光伏板；

步骤S606.收集清洗后的上层水资源：清洗光伏板后的上层水资源从光伏板表面落入水集蓄系统的集水槽，用于对光伏板进行循环清洗；

步骤S607.检测土壤水分：使用探头检测当前所处的地表下的土壤水分；

步骤S608.判断土壤水分是否达到预设值：若土壤水分达到水分预设值，则执行步骤S609，否则返回步骤S607以重新检测土壤水分；

步骤S609.抽取下层水资源：在将储水器存储的水资源沉淀后，通过升降器控制储水器内水泵的进水口高度下降到下层水资源的对应高度，启动水泵以抽取下层水资源；

步骤S610.灌溉作业：将水泵连接于供灌溉管网的出水口作为第二出水口，将下层水资源输送至水泵的第二出水口，第二出水口将水资源输送到灌溉系统中的灌溉管网以对光伏板周围的植被进行灌溉。

本公开通过升降器控制水泵的进水口高度，实现了水资源的分类使用，使用上层水资源循环清洗光伏板，使用下层水资源实施灌溉，在一定程度上充分的利用了水资源，且灌溉和清洗作业相结合，清洗光伏板的同时促进板间植被的恢复，在两者的综合作用下更好的减少了扬尘对光伏板的影响。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施例。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于光伏板的水资源利用装置，其特征在于，所述装置包括：

水集蓄系统，用于收集、净化和存储水资源，并将存储的所述水资源进行沉淀；

光伏板清洗系统，用于使用沉淀得到的上层水资源清洗所述光伏板，并将清洗所述光伏板后的所述上层水资源输送至所述水集蓄系统，净化后用于对所述光伏板进行循环清洗；

灌溉系统，用于使用沉淀得到的下层水资源对所述光伏板周围的植被进行灌溉。

2.根据权利要求1所述的水资源利用装置，所述水集蓄系统包括集水槽和落水管，用于收集所述水资源，所述集水槽固定于所述光伏板一侧边缘，所述集水槽的前端封堵，所述集水槽的末端连接于所述落水管的前端，其特征在于，所述水集蓄系统还包括：

分离器，包括多层不同孔径的过滤网，设于所述集水槽的末端与所述落水管的前端的连接处，用于过滤收集到的所述水资源；

储水器，埋设于地表冻土层深度以下且固定连接于所述落水管的末端，用于存储过滤后的所述水资源。

3.根据权利要求2所述的水资源利用装置，其特征在于，所述水集蓄系统还包括：

水泵，所述水泵的进水口深入所述储水器内；

升降器，连接于所述水泵的进水口，用于控制所述水泵的进水口高度。

4.根据权利要求3所述的水资源利用装置，其特征在于，所述光伏板清洗系统包括：

供水管，所述供水管的前端连接于所述水泵的第一出水口；

两个滑道，分别设置于所述光伏板的两侧的支架上；

两个滑块，分别滑动连接于两个所述滑道上；

花管，所述花管的管身设有多排喷孔，一端管口与所述供水管的末端贯通连接，另一端管口封堵，所述花管的两端分别固定于两个所述滑块上。

5.根据权利要求4所述的水资源利用装置，其特征在于，所述光伏板清洗系统还包括：

电机，固定连接于两个所述滑块上，用于通过驱动各所述滑块带动所述花管在所述滑道上纵向移动。

6.根据权利要求3所述的水资源利用装置，其特征在于，所述水集蓄系统还包括自动控制器；所述灌溉系统包括：

探头，一端固定于地表下，用于检测地表下的土壤水分；

灌溉管网，连接于所述水泵的第二出水口，用于输送所述下层水资源进行灌溉；

其中，所述探头的另一端与所述自动控制器连接，以使所述自动控制器根据所述土壤水分控制所述水泵抽取所述下层水资源，并通过所述灌溉管网进行灌溉。

7.一种用于光伏板的水资源利用方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的水资源利用装置，所述方法包括：

通过水集蓄系统收集、净化和存储水资源，并将存储的所述水资源进行沉淀；

通过光伏板清洗系统使用由所述水集蓄系统沉淀得到的上层水资源清洗所述光伏板，并将清洗所述光伏板后的所述上层水资源输送至所述水集蓄系统，净化后用于对所述光伏板进行循环清洗；

通过灌溉系统使用沉淀得到的下层水资源进行灌溉。

8.根据权利要求7所述的水资源利用方法，其特征在于，所述水集蓄系统包括储水器、水泵和升降器；

将存储的所述水资源进行沉淀之后，所述方法还包括：

通过所述升降器控制所述储水器内所述水泵的进水口高度上升到所述上层水资源的对应高度，启动所述水泵以将所述上层水资源输送至所述光伏板清洗系统。

9.根据权利要求8所述的水资源利用方法，其特征在于，所述光伏板清洗系统包括电机、滑块、滑道和花管；

所述通过光伏板清洗系统使用由所述水集蓄系统沉淀得到的上层水资源清洗所述光伏板，包括：

通过所述电机驱动所述滑块在所述滑道上纵向移动，以带动所述花管移动；

在所述花管的移动过程中通过从花管管身的喷孔喷出的所述上层水资源清洗所述光伏板。

10.根据权利要求8所述的水资源利用方法，其特征在于，所述灌溉系统包括探头和灌溉管网；

所述通过灌溉系统使用沉淀得到的下层水资源进行灌溉，包括：

使用所述探头检测当前所处的地表下的土壤水分；

若所述土壤水分达到水分预设值，则通过所述升降器控制所述储水器内所述水泵的进水口高度下降到所述下层水资源的对应高度，启动所述水泵以将所述下层水资源输送到所述灌溉管网以进行灌溉。