CN206139585U - 利用弃光电量压缩空气对太阳能电池板阵列除尘的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种利用弃光电量压缩空气对太阳能电池板阵列除尘的系统,其包括压缩空气储能罐、加热装置、移动装置、清理装置，该系统利用光伏工程不能并网的弃光电量压缩空气转化为可利用的压缩空气，压缩空气通过传输管道、压力表、控制阀、温度表、加热装置进入清理装置，所述清理装置由高压气管和至少一个喷嘴组成，清理装置被固定在移动装置上随移动装置在太阳能电池板阵列上移动，压缩空气通过喷嘴形成高压气流对太阳能电池板冲击实现太阳能电板阵列的除尘。本实用新型与现有技术相比，提供了一种避免光伏工程大量的弃光电量被浪费的方法，并且空气资源获取方便，绿色环保，既实现了除尘除雪，又避免了对电池板的二次磨损和水资源浪费。

Description

利用弃光电量压缩空气对太阳能电池板阵列除尘的系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池板阵列表面除尘的设备，尤其涉及一种利用弃光电量压缩空气对电池板阵列除尘的系统，属于太阳能光伏发电领域。

背景技术

随着化石能源的不断减少和日益恶化的环境问题，国家大力发展新型、环保的绿色能源。太阳能以其获取方便，能源充足，清洁绿色的特点，在国家政策的扶持下取得了长足的发展。截止到2015年底，中国光伏发电累计装机容量4318万千瓦，成为全球光伏发电装机容量最大的国家。但是由于光伏发电受不断变化的环境影响，被视为不稳定能源不能全部并入电网，产生出大量的弃光电量，严重地区的弃光率达到30%以上，并且在一些光伏工程中，由于忽略了太阳能电池板阵列表面积灰的问题，导致电池板上堆积起厚厚的灰尘。太阳能电池板表面积灰对太阳能电池板发的电效率，电池寿命有很大的影响，这些都是光伏工程在实践和普及上避不开的绊脚石。

目前太阳能电池板阵列表面的积灰清理主要以高压水射流除尘和机械擦除式为主。例如，公开号为CN202356375U的中国实用新型专利，公开了一种利用清洁刷与太阳能电池板阵列摩擦对太阳能电池板阵列除尘的设备。此种通过机械摩擦的清理方式存在着缺陷，长期的摩擦会造成太阳能电池板组件的损伤，增加维护成本。还有以高压水射流为清理方式的除尘设备，利用高压水射流的冲击力对太阳能电池板阵列除尘。然而高压水射流不适用于缺水的荒漠地区，且高压水射流除尘方式会形成更难清理的水垢。这两种清理方式都存在弊端，且没有考虑利用光伏工程大量的弃光电量，没有解决光伏工程中存在大量弃光电量的弊病。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术对水资源的消耗和对太阳能电池板组件的二次损害，以及光伏工程中大量弃光电量无法利用被浪费的事实，更大程度的提升太阳能的利用效率。提出使用光伏工程中不能并入电网的弃光电量压缩空气储能，再利用高压气流对太阳能电池板阵列冲击，实现对太阳能电池板阵列的除尘。该系统可以进行大面积的太阳能电池板阵列表面除尘，同时可以起到清除霜冻、积雪等异物的作用。

本实用新型所采用的技术方案是：使用光伏工程中不能并网的弃光电量压缩空气对太阳能电池板阵列除尘的系统，其包括压缩空气储能罐、加热装置、移动装置、清理装置，所述清理装置由高压气管和至少一个喷嘴组成，高压气管上设置出气口，出气口与喷嘴连接，被固定在移动装置上；所述移动装置含有安装在太阳能电池板阵列上下两侧的导轨和上、下、左、右立梁，在上下立粱上安装牵引轮导轨上移动，实现被固定的清理装置在太阳能电池板阵列上的移动；所述压缩空气储能罐上设置有出气口与传输管道相连接，传输管道分别于压力表、控制阀、测量外界温度的温度表、加热装置相连接接；压缩空气通过传输管道进入清理装置，通过清理装置中的喷嘴形成高压气流实现对太阳能电池板阵列的除尘。

上述可移动装置上、下、左、右立粱通过固定构件相互连接形成矩形框架、在上、下、立粱上安装的牵引轮通过电机驱动，使移动装置实现在导轨上的移动。

所述清理装置中的高压气管出气口通过连接头与喷嘴连接，所述喷嘴为圆柱形单孔喷嘴。

所述加热装置用于对高压气体加热，使系统能适用于寒冷多雪的地区进行除霜除雪的作用；所述温度表用于测量室外温度和高压气体温度，当室外温度低于0摄氏度时开启加热功能，当高压气体温度高于三十度时关闭加热功能。

本实用新型的技术特征还在于，系统中所有设备的用电全由光伏工程所发的光电提供电源；其中压缩空气储能罐的耗能全由光伏工程中未能并网的弃光电量提供能源，实现压缩空气储能的功能，当太阳能电池板阵列需要清理时，高压气体通过传输管道进入清理装置，达到太阳能电池板阵列除尘的目的。

本实用新型的有益效果是，本实用新型使用光伏工程中弃光电量进行压缩空气储能，再利用压缩空气对太阳能电池板阵列的冲击，实现太阳能电池板阵列的除尘，提供了一种避免光伏工程中大量的弃光电量被浪费的有效方法。在传输管道上安装加热装置可以完成除雪和霜冻的工作，可以用于北方寒冷多雪地区，获取方便，能源充足，清洁绿色，避免了传统以机械摩擦和水射流为主的除尘方式对于太阳能电池板阵列的二次磨损和水资源的浪费。

附图说明

图1为本实用新型所述除尘系统的总体结构原理图。

图2为本实用新型所述清理装置和移动装置的示意图。

图中：1-太阳能电池板阵列；2-电网；3-压缩空气储能罐；4-压力表；5-控制阀；6-加热装置；7-温度表；8-清理装置；9-牵引轮；10-导轨；11-立梁；12-控制器；13-固定构件；14-喷嘴；15-高压气管；16-管卡。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述： 本实用新型提供了一种利用光伏工程中弃光电量压缩空气储能，再利用压缩空气储能罐中存储的大量压缩空气对太阳能电池板阵列除尘的系统。该系统通过在电池板阵列上安装移动装置将清理装置8固定在移动装置上，实现了清理装置随移动装置在太阳能电池板阵列1上的移动，压缩空气储气罐3中的压缩空气通过传输管道进入清理装置8上，压缩空气通过喷嘴14形成高压气流对太阳能电池板阵列冲击，进而实现系统对太阳能电池板阵列的除尘功能。

图1为本实用新型所述的除尘系统的整体结构框架图，其中包括压缩空气储能罐3、压力表4、控制阀5、加热装置6、温度表7、清理装置8；利用光伏工程无法并入电网2的弃光电量进行压缩空气储能，在压缩空气储能罐3上设置出气口，出气口与压力表4相连接用来测量出气口处压缩空气的压力；压缩空气经过压力表进入传输管道，在传输管道上接入控制阀5进行开启/断开高压气流，控制阀的出口与加热装置6相连，加热装置上安装有温度表7，所述加热装置6用于对高压气体进行加热，使设备能用于寒冷多雪的地区进行除霜除雪的作用，所述温度表7用于测量室外温度和高压气体温度，当室外温度低于0摄氏度时开启加热功能，当高压气体温度高于三十度时关闭加热功能；压缩空气通过传输管道从加热装置6的出口进清理装置8，实现了太阳能电池板阵列的除尘除雪。

如图2所示，清理装置8由高压气管15和至少一个喷嘴14组成，在高压气管15上设置有出气口，出气口通过连接头与喷嘴连接，整个清理装置8通过管卡16固定在移动装置上，使得清理装置8能在太阳能电池板阵列上移动；上述可移动装置含有固定在太阳能电池板阵列上、下两侧的导轨10和上、下、左、右立梁11，上下左右立梁通过固定构件13相互连接形成矩形框架，通过在上、下立梁上安装牵引轮9，牵引轮通过电机驱动带动整个移动装置在导轨10上移动，从而实现清理装置在太阳能电池板阵列上的移动，在移动装置上安装有控制器12从而能调节移动装置的速度快慢，使高压气流能清理整个太阳能板阵列，具体移动速度由现场实际情况确定，调试移动装置速度使太阳能电池板阵列的除尘效果达到最优或较优。移动装置通过控制器12的控制下实现对于牵引轮9的移动速度和移动方向的控制，进而控制移动装置能在太阳能电池板阵列上保持匀速的左右移动。

如图2所示，清理装置8中高压气管15平行于太阳能电池板两侧的管壁上都设有出气口，出气口上通过连接头与圆锥形单孔喷嘴14连接；移动装置在太阳能电池板阵列上左右移动时移动方向侧的喷嘴14喷出高压气流冲击电池板除尘，同时另一侧侧喷嘴也喷出高压气流起到重复清理，使清理变更干净、快速提升系统对太阳能电池板阵列的除尘效率；通过布局安排高压气管上喷嘴14的数量和位置，使得高压气流能冲击移动装置范围内太阳能电池板阵列上的任意位置，通过调节压缩空气储能罐3的出气口压力，使喷嘴喷出的高压气流能将绝大部分的异物清除，根据现场情况调节压缩空气储能罐出气口压力和安装喷嘴数量及位置，使得整个太阳能电池板阵列除尘效率和效果达到一个最优或次优。

所述传输通道和高压气管15，在施工中可视情况使用软管或硬管;所述硬管用于固定位置的管道，而喷嘴接口、弯曲处等使用硬管不便的地方视情况使用软管。

本实用新型需要建立一个大型压缩空气储能罐3，由于光伏发电不断变化的环境影响，被视为不稳定能源不能并入电网2，会产生出大量的弃光电量，将大量的弃光电量在压缩空气储能罐3中压缩空气储存，当需要对太阳能电池板阵列除尘时，打开控制阀5，高压气体通过传输管道进入清理装置，实现太阳能电池板阵列的除尘。

Claims (4)

1.一种利用弃光电量压缩空气对太阳能电池板阵列除尘的系统，其特征在于，所述系统包括压缩空气储能罐（3）、加热装置（6）、移动装置、清理装置（8），所述清理装置由高压气管（15）和至少一个喷嘴（14）组成，高压气管（15）上设置出气口，出气口与喷嘴连接，被管卡（16）固定在移动装置上，随移动装置在太阳能电池板阵列（1）上移动；所述压缩空气储能罐（3）上设置有出气口与传输管道相连接，传输管道分别与压力表（4）、控制阀（5）、温度表（7）、加热装置（6）相连接，最后高压气体通过传输管道进入清理装置（8）。

2.根据权利要求1所述的利用弃光电量压缩空气对太阳能电池板阵列除尘的系统，其特征在于，所述移动装置含有安装在太阳能电池板阵列上下两侧的导轨（10）和上、下、左、右立梁（11），上下左右立粱通过固定构件（13）相互连接形成矩形框架，在上下立粱上安装牵引轮（9）通过电机驱动，在导轨（10）上移动。

3.根据权利要求1所述的利用弃光电量压缩空气对太阳能电池板阵列除尘的系统，其特征在于，所述清理装置（8）中高压气管（15）两侧都设置有出气口，在两侧出气口上安装单孔圆柱形喷嘴（14）。

4.根据权利要求1所述的利用弃光电量压缩空气对太阳能电池板阵列除尘的系统，其特征在于，所述高压气体是由弃光电量在压缩空气储能罐（3）中产生的压缩空气。