CN209787114U - 一种储水自清洁型光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种储水自清洁型光伏组件，包括电池板、集水槽、储水箱、清洗水泵和清洗部件，相邻所述电池板间设有集水槽，所述集水槽的侧面靠下方设有第一排水口，该集水槽底部设有第一排污口，所述储水箱设有进水口和补水口，所述进水口与第一排水口连通，所述储水箱的下部还设有第二排水口，所述清洗水泵的一端与第二排水口连接，该清洗水泵的另一端与清洗部件连接。

Description

一种储水自清洁型光伏组件

技术领域

本实用新型属于能源环保领域，尤其是涉及一种储水自清洁型光伏组件。

背景技术

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，环境则与人类社会生存和发展的质量密切相关。能源是环境的核心问题，而能源利用又是引起环境变化的主要原因。任何一种能源的开发利用都会对环境产生影响，其中又以化石能源为代表的非清洁能源最为严重。如今，能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题，正威胁着人类的生存与发展。探索新能源，是人类面对即将到来的能源困境，寻求可持续发展的一条生路。

从长远来看，可再生能源将是未来人类的主要能源来源，因此世界上多数发达国家和部分发展中国家都十分重视可再生能源对未来能源供应的重要作用，在新的可再生能源中，光伏发电作为一种清洁能源，近年来在国内外发展迅速。

光伏组件在长时间运行后，尘土或污垢会沉积在组件表面，这不仅会影响组件表面的透光率，降低组件的发电量；且易引起热斑效应的出现，可导致光伏组件局部烧毁、焊点熔化和封装材料老化等永久性损失，影响光伏组件的发电效率和使用寿命，甚至可能导致安全隐患。为克服尘土或污垢沉积对光伏组件的不利影响，需要定期对组件进行清洗，尤其是平时降水较少的地区，更要注意组件的清洁工作。此外，为了避免光伏组件被风力倾覆，光伏组件下方往往需要配置一定的配重进行压载，一般采用混凝土浇筑形式，但由于混凝土施工的工期较长，导致了光伏组件安装固定周期较长。据统计，我国西北五省的光伏装机容量达到全国光伏总装机容量的83.7％，然而这些地区恰好是风沙量大、常年干旱缺水的地区。

目前已有的光伏组件清洁机构大多结构复杂，且仅注重于单纯的实现组件清洗功能，极少有涉及雨水资源的收集储存、组件清洗水的循环再利用以及充分利用雨水和组件清洗水来满足组件压载需求等方面。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种储水自清洁型光伏组件，以实现既能够收集雨水及组件清洗水来满足光伏组件的压载需求，又能在无雨天气利用储存的水资源为光伏组件提供清洗用水，进而实现节省水资源、节省混凝土用量并缩短光伏组件的安装周期。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种储水自清洁型光伏组件，包括电池板、集水槽、储水箱、清洗水泵和清洗部件，相邻所述电池板间设有集水槽，所述集水槽的侧面靠下方设有第一排水口，该集水槽底部设有第一排污口，所述储水箱设有进水口和补水口，所述进水口与第一排水口连通，所述储水箱的下部还设有第二排水口，所述清洗水泵的一端与第二排水口连接，该清洗水泵的另一端与清洗部件连接。

集水槽的主要功能是收集雨水及光伏组件清洗水。在下雨时，集水槽中收集到的雨水通过第一排水口排至储水箱中储存起来；雨停后集水槽中含杂质水通过第一排污口排至建筑物排水管中。在光伏组件清洗前期，集水槽中收集到的清洗污水直接通过第一排污口排至建筑物排水管中；在光伏组件清洗中后期，集水槽中收集到的含少量杂质的清洗水排至储水箱中储存起来，实现组件清洗水的循环再利用。集水槽优选由PVC、ABS或PE材质构成。

储水箱优选由PE或不锈钢等材质构成。储水箱上设置进水口、补水口和第二排水口，进水口与第一排水口相连，用于收集雨水；补水口与自来水管路相连，在长期干旱季节用以补充由于储水箱中水分蒸发过多或由于风力急剧增大而导致的水箱荷载不足；第二排水口与清洗水泵相连，光伏组件清洗时，储水箱中的水通过清洗水泵泵至清洗部件，随后通过清洗部件均匀喷洒至光伏组件表面，用以清洗光伏组件表面沉积的尘土和污垢。储水箱的数量和分布可根据风力情况及所需承重进行确定。

储水箱不仅能够收集雨水，在无雨季节为组件的清洗提供清洗用水，节约了一部分水资源；另一方面也可以代替传统的混凝土压块为光伏组件提供足够的荷载来抵御风力的倾覆，同时解决了由于混凝土施工周期长而导致的光伏组件安装周期长的问题。

一种储水自清洁型光伏组件，包括一个清洗水泵、至少一个第一单元和至少一个第二单元，所述第一单元包括电池板、集水槽、储水箱和清洗部件，所述电池板一侧设有集水槽，所述集水槽的侧面靠下方设有第一排水口，该集水槽底部设有第一排污口，所述储水箱设有进水口和补水口，所述进水口与第一排水口连通，所述储水箱的下部还设有第二排水口；

所述第二单元包括电池板和清洗部件；

所述电池板底部设有电源接口，所述电源接口连接至电源线，所述清洗水泵的一端与第二排水口连接，该清洗水泵的另一端与清洗部件连接。

同一光伏组件的多个储水箱共用同一台清洗水泵。

一种储水自清洁型光伏组件，包括清洗水泵和至少一个第一单元，所述第一单元包括电池板、集水槽、储水箱和清洗部件，所述电池板一侧设有集水槽，所述集水槽的侧面靠下方设有第一排水口，该集水槽底部设有第一排污口，所述储水箱设有进水口和补水口，所述进水口与第一排水口连通，所述储水箱的下部还设有第二排水口；

所述电池板底部设有电源接口，所述电源接口连接至电源线，所述清洗水泵的一端与第二排水口连接，该清洗水泵的另一端与清洗部件连接。

进一步的，还包括可升降支架，该可升降支架包括可升降杆、固定杆和电池板固定架，所述电池板、集水槽和清洗部件分别与电池板固定架固定连接，相邻两个固定杆的顶部通过第一固定轴固定连接，所述电池板固定架的一端通过铰链与第一固定轴连接，该电池板固定架另一端的底部连接有滑动轨道，相邻两个可升降杆通过第二固定轴固定连接，所述可升降杆上设有与第二固定轴转动连接的转动轮，所述转动轮位于滑动轨道上方。

电池板固定架用于固定电池板、集水槽和清洗部件，转动轮可围绕第二固定轴转动，并能沿滑动轨道滑动。使用时，可升降杆的升降可带动转动轮沿滑动轨道滑动，进而带动电池板固定架围绕第一固定轴转动，从而改变光伏组件的仰角。

通过可升降支架调节光伏组件的仰角，可满足不同地区及不同季节条件下太阳光入射角度不同时的使用要求，并能满足在极端恶劣天气下需降低光伏组件的仰角来保证光伏系统的安全性的要求，增强了光伏组件的适应性和安全性。

进一步的，所述第一排水口处设有丝网过滤器。

该处设置丝网过滤器，可避免集水槽中雨水夹带的颗粒物等杂质进入储水箱，在光伏组件清洗中后期，集水槽中收集到的含少量杂质的清洗水经丝网过滤器初步过滤后排至储水箱中储存起来，实现组件清洗水的循环再利用。

进一步的，所述储水箱下部设有第二排污口。

第二排污口用于排出储水箱底部沉积的杂质及储水箱清洗时排出清洗污水。

进一步的，所述储水箱的上部设有溢水口。

溢水口与建筑物排水口相连，在降雨量远大于储水箱储存量时，可将收集到的多余雨水排至建筑物排水管中。

进一步的，所述第二排水口位于储水箱靠近底部的侧面。

为保证用于清洗光伏组件的水足够清洁，且为避免影响储水箱其他部件设置的使用功能，优选将第二排水口设置于储水箱靠近底部的侧面。

进一步的，所述清洗水泵与清洗部件连接的通路上设有Y型过滤器。

Y型过滤器用以截留储水箱中可能存在的杂质，进一步提高光伏组件清洗用水的洁净程度，避免清洗部件的清洗孔被杂质堵塞影响组件清洗效果。

进一步的，所述储水箱设有液位计。

储水箱外设置液位计，便于观测水箱中的水位，用以确定水箱荷载是否可满足当时风力条件下的需求。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种储水自清洁型光伏组件具有以下优势：

(1)本实用新型所述的一种储水自清洁型光伏组件，能够收集储存雨水，在无雨时为光伏组件的清洗提供水源，在一定程度上增加了水资源的循环利用率，节约了水资源。

(2)本实用新型所述的一种储水自清洁型光伏组件，储水箱的数量和分布合理、尺寸和容积足够大，通过实时调整并保证储水箱最低容量可以提供足够的荷载，以代替混凝土结构压块来抵御光伏组件受风力的倾覆，且可以根据天气情况灵活控制储水箱中水位的高低，提高了光伏组件的适应性。此外由于不再需要浇筑混凝土压块也大大缩短了光伏组件的安装工期。

(3)本实用新型所述的一种储水自清洁型光伏组件，其支架为可升降支架，可以调节光伏组件的仰角，以满足不同地区及不同季节条件下太阳光入射角度不同时的使用要求，并能在极端恶劣天气(暴风)条件下通过降低光伏组件的仰角来保证光伏系统的安全性，具有较强的适应性和安全性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种储水自清洁型光伏组件的侧视结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种储水自清洁型光伏组件的俯视结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的一种储水自清洁型光伏组件的组件支架结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的一种储水自清洁型光伏组件的清洗部件结构示意图。

附图标记说明：

1-电池板；2-集水槽；3-第一排水口；4-第一排污口；5-可升降支架；6-储水箱；7-进水口；8-补水口；9-溢水口；10-第二排水口；11-清洗水泵；12-清洗部件；13-电源接口；14-电源线；15-第二排污口；16-铰链；17-第一固定轴；18-可升降杆；19-第二固定轴；20-转动轮；21-滑动轨道；22-固定杆；23-电池板固定架；24-清洗孔；25-丝网过滤器；26-Y型过滤器；27-旋转轴；28-刮水器。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1：

如图1所示，一种储水自清洁型光伏组件，包括电池板1、集水槽2、储水箱6、清洗水泵11和清洗部件12，相邻电池板1间设有集水槽2，集水槽2的侧面靠下方设有第一排水口3，该集水槽2底部设有第一排污口4，储水箱6设有进水口7和补水口8，进水口7与第一排水口3连通，储水箱6的下部还设有第二排水口10，清洗水泵11的一端与第二排水口10连接，该清洗水泵11的另一端与清洗部件12连接。集水槽2优选由PVC、ABS或PE材质构成，储水箱6优选由PE或不锈钢等材质构成。电池板1的外形既可以是长方形、正方形，也可以是六边形。

第一排水口3处设有丝网过滤器25，储水箱6下部设有第二排污口15，储水箱6的上部设有溢水口9，第二排水口10优选位于储水箱6靠近底部的侧面，清洗水泵11与清洗部件12连接的通路上设有Y型过滤器26，储水箱6设有液位计。

在下雨时，集水槽2中收集到的雨水通过第一排水口3排至储水箱6中储存起来；雨停后集水槽2中含杂质水通过第一排污口4排至建筑物排水管中。在光伏组件清洗前期，集水槽2中收集到的清洗污水直接通过第一排污口4排至建筑物排水管中；在光伏组件清洗中后期，集水槽2中收集到的含少量杂质的清洗水排至储水箱6中储存起来，实现组件清洗水的循环再利用。

补水口8与自来水管路相连，在长期干旱季节用以补充由于储水箱6中水分蒸发过多或由于风力急剧增大而导致的水箱荷载不足；光伏组件清洗时，储水箱6中的水通过清洗水泵11泵至清洗部件12，随后通过清洗部件12均匀喷洒至光伏组件表面，用以清洗光伏组件表面沉积的尘土和污垢。储水箱的数量和分布可根据风力情况及所需承重进行确定。

第二排污口15用于排出储水箱6底部沉积的杂质及储水箱6清洗时排出清洗污水。溢水口9与建筑物排水口相连，在降雨量远大于储水箱6储存量时，可将收集到的多余雨水排至建筑物排水管中。

还包括可升降支架5，如图3所示，该可升降支架5包括可升降杆18、固定杆22和电池板固定架23，电池板1、集水槽2和清洗部件12分别与电池板固定架23固定连接，相邻两个固定杆22的顶部通过第一固定轴17固定连接，电池板固定架23的一端通过铰链16与第一固定轴17连接，该电池板固定架23另一端的底部连接有滑动轨道21，相邻两个可升降杆18通过第二固定轴19固定连接，可升降杆18上设有与第二固定轴19转动连接的转动轮20，转动轮20位于滑动轨道21上方。

电池板固定架23用于固定电池板1、集水槽2和清洗部件12，转动轮20可围绕第二固定轴19转动，并能沿滑动轨道21滑动。可升降杆18内部设有气缸，使用时，可升降杆18的升降可带动转动轮20沿滑动轨道21滑动，进而带动电池板固定架23围绕第一固定轴17转动，从而改变光伏组件的仰角。

如图4所示，清洗部件12上设有清洗孔24。清洗部件12可以是固定式的穿孔管，可由PVC、ABS或不锈钢等材质构成；在有人工负责组件清洗工作时，清洗部件12也可以是可移动式的喷头。

如图2所示，电池板5的上表面设有垂直于电池板5的旋转轴27和平行于电池板5的刮水器28，旋转轴27与电池板5固定连接，所述刮水器28一端与旋转轴27转动连接。清洗时，以旋转轴27本身为基点，旋转轴27在电机的带动下带动刮水器28(内嵌橡胶雨刷)在电池板1表面做旋转180°的往复运行，配合刮水器28内嵌的橡胶雨刷，可有效的清除电池板1表面的尘土污渍。

实施例2：

如图1-4所示，一种储水自清洁型光伏组件，包括一个清洗水泵11、至少一个第一单元和至少一个第二单元，第一单元包括电池板1、集水槽2、储水箱6和清洗部件12，电池板1一侧设有集水槽2，集水槽2的侧面靠下方设有第一排水口3，该集水槽2底部设有第一排污口4，储水箱6设有进水口7和补水口8，进水口7与第一排水口3连通，储水箱6的下部还设有第二排水口10；

第二单元包括电池板1和清洗部件12；

电池板1底部设有电源接口13，电源接口13连接至电源线14，清洗水泵11的一端与第二排水口10连接，该清洗水泵11的另一端与清洗部件12连接。电源线14由低向高排线，与电池板1表面水流方向相反，以保证水路、电路的独立性，避免安全隐患。

集水槽2优选由PVC、ABS或PE材质构成，储水箱6优选由PE或不锈钢等材质构成。电池板1的外形既可以是长方形、正方形，也可以是六边形。

第一排水口3处设有丝网过滤器25，储水箱6下部设有第二排污口15，储水箱6的上部设有溢水口9，第二排水口10优选位于储水箱6靠近底部的侧面，清洗水泵11与清洗部件12连接的通路上设有Y型过滤器26，储水箱6设有液位计。

同一光伏组件的多个储水箱6共用同一台清洗水泵11。第一单元、第二单元的数量和分布可根据风力情况及所需承重进行确定。

在下雨时，集水槽2中收集到的雨水通过第一排水口3排至储水箱6中储存起来；雨停后集水槽2中含杂质水通过第一排污口4排至建筑物排水管中。在光伏组件清洗前期，集水槽2中收集到的清洗污水直接通过第一排污口4排至建筑物排水管中；在光伏组件清洗中后期，集水槽2中收集到的含少量杂质的清洗水排至储水箱6中储存起来，实现组件清洗水的循环再利用。

补水口8与自来水管路相连，在长期干旱季节用以补充由于储水箱6中水分蒸发过多或由于风力急剧增大而导致的水箱荷载不足；光伏组件清洗时，储水箱6中的水通过清洗水泵11泵至清洗部件，随后通过清洗部件12均匀喷洒至光伏组件表面，用以清洗光伏组件表面沉积的尘土和污垢。

第二排污口15用于排出储水箱6底部沉积的杂质及储水箱6清洗时排出清洗污水。溢水口9与建筑物排水口相连，在降雨量远大于储水箱6储存量时，可将收集到的多余雨水排至建筑物排水管中。

清洗部件12上设有清洗孔24。清洗部件12可以是固定式的穿孔管，可由PVC、ABS或不锈钢等材质构成；在有人工负责组件清洗工作时，清洗部件12也可以是可移动式的喷头。

电池板5的上表面设有垂直于电池板5的旋转轴27和平行于电池板5的刮水器28，旋转轴27与电池板5固定连接，所述刮水器28一端与旋转轴27转动连接。清洗时，以旋转轴27本身为基点，旋转轴27在电机的带动下带动刮水器28(内嵌橡胶雨刷)在电池板1表面做旋转180°的往复运行，配合刮水器28内嵌的橡胶雨刷，可有效的清除电池板1表面的尘土污渍。

实施例3：

一种储水自清洁型光伏组件，包括清洗水泵11和至少一个第一单元，第一单元包括电池板1、集水槽2、储水箱6和清洗部件12，电池板1一侧设有集水槽2，集水槽2的侧面靠下方设有第一排水口3，该集水槽2底部设有第一排污口4，储水箱6设有进水口7和补水口8，进水口7与第一排水口3连通，储水箱6的下部还设有第二排水口10；

电池板1底部设有电源接口13，电源接口13连接至电源线14，清洗水泵11的一端与第二排水口10连接，该清洗水泵11的另一端与清洗部件12连接。

集水槽2优选由PVC、ABS或PE材质构成，储水箱6优选由PE或不锈钢等材质构成。电池板1的外形既可以是长方形、正方形，也可以是六边形。

第一排水口3处设有丝网过滤器25，储水箱6下部设有第二排污口15，储水箱6的上部设有溢水口9，第二排水口10优选位于储水箱6靠近底部的侧面，清洗水泵11与清洗部件12连接的通路上设有Y型过滤器26，储水箱6设有液位计。

第一单元的数量和分布可根据风力情况及所需承重进行确定。

在下雨时，集水槽2中收集到的雨水通过第一排水口3排至储水箱6中储存起来；雨停后集水槽2中含杂质水通过第一排污口4排至建筑物排水管中。在光伏组件清洗前期，集水槽2中收集到的清洗污水直接通过第一排污口4排至建筑物排水管中；在光伏组件清洗中后期，集水槽2中收集到的含少量杂质的清洗水排至储水箱6中储存起来，实现组件清洗水的循环再利用。

补水口8与自来水管路相连，在长期干旱季节用以补充由于储水箱6中水分蒸发过多或由于风力急剧增大而导致的水箱荷载不足；光伏组件清洗时，储水箱6中的水通过清洗水泵11泵至清洗部件，随后通过清洗部件12均匀喷洒至光伏组件表面，用以清洗光伏组件表面沉积的尘土和污垢。

第二排污口15用于排出储水箱6底部沉积的杂质及储水箱6清洗时排出清洗污水。溢水口9与建筑物排水口相连，在降雨量远大于储水箱6储存量时，可将收集到的多余雨水排至建筑物排水管中。

清洗部件12上设有清洗孔24。清洗部件12可以是固定式的穿孔管，可由PVC、ABS或不锈钢等材质构成；在有人工负责组件清洗工作时，清洗部件12也可以是可移动式的喷头。

电池板5的上表面设有垂直于电池板5的旋转轴27和平行于电池板5的刮水器28，旋转轴27与电池板5固定连接，所述刮水器28一端与旋转轴27转动连接。清洗时，以旋转轴27本身为基点，旋转轴27在电机的带动下带动刮水器28(内嵌橡胶雨刷)在电池板1表面做旋转180°的往复运行，配合刮水器28内嵌的橡胶雨刷，可有效的清除电池板1表面的尘土污渍。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储水自清洁型光伏组件，包括电池板(1)、集水槽(2)、储水箱(6)、清洗水泵(11)和清洗部件(12)，其特征在于：相邻所述电池板(1)间设有集水槽(2)，所述集水槽(2)的侧面靠下方设有第一排水口(3)，该集水槽(2)底部设有第一排污口(4)，所述储水箱(6)设有进水口(7)和补水口(8)，所述进水口(7)与第一排水口(3)连通，所述储水箱(6)的下部还设有第二排水口(10)，所述清洗水泵(11)的一端与第二排水口(10)连接，该清洗水泵(11)的另一端与清洗部件(12)连接。

2.一种储水自清洁型光伏组件，包括一个清洗水泵(11)、至少一个第一单元和至少一个第二单元，其特征在于：

所述第一单元包括电池板(1)、集水槽(2)、储水箱(6)和清洗部件(12)，所述电池板(1)一侧设有集水槽(2)，所述集水槽(2)的侧面靠下方设有第一排水口(3)，该集水槽(2)底部设有第一排污口(4)，所述储水箱(6)设有进水口(7)和补水口(8)，所述进水口(7)与第一排水口(3)连通，所述储水箱(6)的下部还设有第二排水口(10)；

所述第二单元包括电池板(1)和清洗部件(12)；

所述电池板(1)底部设有电源接口(13)，所述电源接口(13)连接至电源线(14)，所述清洗水泵(11)的一端与第二排水口(10)连接，该清洗水泵(11)的另一端与清洗部件(12)连接。

3.一种储水自清洁型光伏组件，包括清洗水泵(11)和至少一个第一单元，其特征在于：

所述第一单元包括电池板(1)、集水槽(2)、储水箱(6)和清洗部件(12)，所述电池板(1)一侧设有集水槽(2)，所述集水槽(2)的侧面靠下方设有第一排水口(3)，该集水槽(2)底部设有第一排污口(4)，所述储水箱(6)设有进水口(7)和补水口(8)，所述进水口(7)与第一排水口(3)连通，所述储水箱(6)的下部还设有第二排水口(10)；

所述电池板(1)底部设有电源接口(13)，所述电源接口(13)连接至电源线(14)，所述清洗水泵(11)的一端与第二排水口(10)连接，该清洗水泵(11)的另一端与清洗部件(12)连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种储水自清洁型光伏组件，其特征在于：还包括可升降支架(5)，该可升降支架(5)包括可升降杆(18)、固定杆(22)和电池板固定架(23)，所述电池板(1)、集水槽(2)和清洗部件(12)分别与电池板固定架(23)固定连接，相邻两个固定杆(22)的顶部通过第一固定轴(17)固定连接，所述电池板固定架(23)的一端通过铰链(16)与第一固定轴(17)连接，该电池板固定架(23)另一端的底部连接有滑动轨道(21)，相邻两个可升降杆(18)通过第二固定轴(19)固定连接，所述可升降杆(18)上设有与第二固定轴(19)转动连接的转动轮(20)，所述转动轮(20)位于滑动轨道(21)上方。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种储水自清洁型光伏组件，其特征在于：所述第一排水口(3)处设有丝网过滤器(25)。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种储水自清洁型光伏组件，其特征在于：所述储水箱(6)下部设有第二排污口(15)。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种储水自清洁型光伏组件，其特征在于：所述储水箱(6)的上部设有溢水口(9)。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种储水自清洁型光伏组件，其特征在于：所述第二排水口(10)位于储水箱(6)靠近底部的侧面。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种储水自清洁型光伏组件，其特征在于：所述清洗水泵(11)与清洗部件(12)连接的通路上设有Y型过滤器(26)。

10.根据权利要求1或2或3所述的一种储水自清洁型光伏组件，其特征在于：所述储水箱(6)设有液位计。