CN211656082U - 一种光伏组件清洗装置 - Google Patents

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郑国盟
胡晶
王颖
沈英达
马尚行
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Abstract

本实用新型涉及一种光伏组件清洗装置,包括倾斜设置的光伏组件,其特征在于,还包括水箱、出水阀、加压泵和冲洗管,水箱、出水阀、加压泵和冲洗管依次通过水管连接,所述冲洗管在所述光伏组件上端的外侧,冲洗管具有沿着其纵向延伸的喷射缝,喷射缝的下边缘贴着光伏组件的上壁面,冲洗管中的水通过喷射缝喷洒到光伏组件的上壁面上。本实用新型加压泵先对水进行加压,加压后的水从冲洗管的喷射缝中喷洒出来,喷洒出来的水与光伏组件的上壁面平行,而且喷洒在光伏组件的上壁面上,形成较大的冲击力,能把光伏组件的上壁面清洗得更加干净,减轻灰尘及污渍对组件表面产生的污染,保持光伏组件稳定输出,提高光伏组件的发电效率。

Description

一种光伏组件清洗装置
技术领域
本实用新型涉及光伏技术领域,特别是一种光伏组件清洗装置。
背景技术
丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦时,假如把地球表面0.1%的太阳能转为电能,转变率5%,每年发电量可达5.6×1012千瓦小时,相当于世界上能耗的40倍。正是由于太阳能的这些独特优势,20世纪80年代后,太阳能电池的种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。
但是光伏电站系统发电效率是市场投资者最关心的问题,而影响光伏发电系统发电的因素还是比较多的。光伏行业普遍认为灰尘是影响光伏电站整体发电能力的第一杀手。他通过遮蔽到达组件表面的光线,来影响发电量及其正常的散热,从而影响光电转换效率;有的灰尘具备酸碱特性,长时间沉积在组件某一特定区域的玻璃表面,会腐蚀组件,并造成这一区域灰尘的进一步堆积,不仅遮挡严重并增加阳光的漫反射,而且会使这一块污渍区的温度直线上升,远远高于周边区域的温度,严重的会造成组件的热斑效应从而造成组件发电效率大大降低!
一些偏远地区的光伏发电用户,误以为光伏电站装好后就可以一劳永逸,坐享其成。结果一段时间下来发电量节节降低,与预期的差距甚远。光伏电站除尘这件事虽然看似简单,但是别小觑!除尘科学与否直接关系到电站的发电量、寿命以及收益,要想电站的发电量保持稳定、寿命长久、收益稳定,光伏的后续维护必不可少!
现阶段光伏电站清洗的主要手段有:清洁车、人工清洗、清洁机器人三种方式,对待光伏电站运维这件事,“三天打鱼两天晒网”现象很多。通常情况下是每月2-3次,假若遇到暴雪天气、春季的沙尘天气等,则要随之变化,增加清洗频率;而雨季则可以减少清洗频率。
另外,电池板上的电池单元(发电元件)的温度会左右发电效率。尤其是使用结晶硅类单元的电池板,温度上升会导致转换效率明显下降。太阳能电池板的转换效率通常是在电池单元温度为25℃时测量的数值,但电池单元的温度达到25℃时,周围的气温往往会比之低20℃~30℃,在大多数地区,除非在冬季,否则很难达到产品目录上标明的转换效率。这往往造成夏季辐射量最大的时候,发电量反而不如春秋两季的发电量高。
发明内容
为了解决上述光伏组件灰尘遮挡影响发电效率的问题,本实用新型提出了一种光伏组件清洗装置,以通过提高清洗效果来降低灰尘遮挡对光伏组件带来的不利影响,提高光伏组件的发电效率。
为了实现上述目的,本实用新型提供了一种光伏组件清洗装置,包括倾斜设置的光伏组件,其特征在于,还包括水箱、出水阀、加压泵和冲洗管,水箱、出水阀、加压泵和冲洗管依次通过水管连接,所述冲洗管在所述光伏组件上端的外侧,冲洗管具有沿着其纵向延伸的喷射缝,喷射缝的下边缘贴着光伏组件的上壁面,冲洗管中的水通过喷射缝喷洒到光伏组件的上壁面上。
本实用新型提供的光伏组件清洗装置,加压泵先对水进行加压,加压后的水从冲洗管的喷射缝中喷洒出来,喷洒出来的水与光伏组件的上壁面平行,而且喷洒在光伏组件的上壁面上,形成较大的冲击力,能把光伏组件的上壁面清洗得更加干净。本实用新型可以对光伏组件表面进行高效的清洁,减轻灰尘及污渍对组件表面产生的污染,保持光伏组件稳定输出,提高光伏组件的发电效率。
进一步地,还包括连接所述加压泵的中继管,中继管在光伏组件的上端部和下端部之间的中部位置,中继管具有沿着其纵向延伸的上喷射缝和下喷射缝,上喷射缝在下喷射缝的上方一侧,上喷射缝和下喷射缝的下边缘均贴着光伏组件的上壁面。从上喷射缝和下喷射缝喷洒出来的水与光伏组件的上壁面平行,而且喷洒在光伏组件的上壁面上,从上喷射缝出来水向上喷洒,冲洗中继管上方一侧的光伏组件上壁面,而从下喷射缝出来水向下喷洒,冲洗中继管下方一侧的光伏组件上壁面,这样对光伏组件中下部的上壁面都能形成较大的冲洗力,能把光伏组件中下部的上壁面清洗得更加干净。
附图说明
图1为光伏组件清洗装置的结构示意图;
图2为光伏组件清洗装置的部分结构剖视图;
图3为光伏组件清洗装置的部分结构剖视图;
图4为光伏组件清洗装置的部分结构剖视图。
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
具体实施方式
参见图1,光伏组件清洗装置包括光伏组件1、水箱8、出水阀41、加压泵5、冲洗管2、回收管3、中继管9、温度传感器、控制器和净化装置,光伏组件1、冲洗管2、中继管9和回收管3均设置在支架上。光伏组件1倾斜设置,接收太阳光照,把太阳能转化为电能。水箱8、出水阀41、加压泵5和冲洗管2依次通过水管连接,冲洗管2具有喷洒结构,冲洗管2中的水通过喷洒结构喷洒到光伏组件1的上壁面上,对光伏组件1进行清洗和降温。出水阀41和加压泵5打开,水箱8中的水流到加压泵5,加压泵5给水加压,加压后的水流到冲洗管2上,从冲洗管2喷射到光伏组件1上,对光伏组件进行清洗。
冲洗管2上设有喷射结构,冲洗管2中的水从喷射结构喷洒到光伏组件1上,对光伏组件1进行清洗。参见图2,在本实施例中,冲洗管2设置在支架10上,并且在光伏组件1上端的外侧,喷射结构是一条沿着冲洗管2的纵向延伸的喷射缝21,喷射缝21的下边缘大体上贴着光伏组件1的上壁面,使得喷洒出来的水大体上与光伏组件的上壁面平行,而且喷洒在光伏组件的上壁面上,形成较大的冲击力,能把光伏组件的上壁面清洗得更加干净。喷射结构还可以是喷射孔或其他结构,冲洗管也可以安装在其他位置,只要使出来的水能够清洗光伏组件的上壁面即可。
对于尺寸较大的光伏组件,冲洗管2中的水只能喷洒到光伏组件1的上、中部,而离冲洗管2较远的下部,冲洗管2喷洒不到,只能靠光伏组件1中上部的水流下来冲洗,冲击力度不大,清洗不彻底,针对这个问题,设置了连接加压泵5的中继管9。参见图4,中继管9设置在支架10上,在光伏组件1的上端部和下端部之间的中部位置。中继管9具有沿着其纵向延伸的上喷射缝91和下喷射缝92,上喷射缝91在下喷射缝92的上方一侧,上喷射缝91和下喷射缝92的下边缘均大体上贴着光伏组件1的上壁面,从上喷射缝91和下喷射缝92喷洒出来的水大体上与光伏组件1的上壁面平行,而且喷洒在光伏组件1的上壁面上,形成较大的冲击力,能把光伏组件1的上壁面清洗得更加干净。从上喷射缝91出来水向上喷洒,冲洗中继管9上方一侧的光伏组件上壁面,而从下喷射缝92出来水向下喷洒,冲洗中继管9下方一侧的光伏组件上壁面,这样对光伏组件中下部的上壁面都能形成较大的冲洗力,清洗更彻底。
参见图3,回收管3设置支架10上,并且在光伏组件1下端的外侧,具有沿着其纵向延伸的长开口31,长开口31的下边缘贴靠在光伏组件1的下端面上,上边缘在光伏组件1上端面的上方。清洗光伏组件后的污水沿着光伏组件流到光伏组件的下端,再通过长开口31流入回收管3中,回收管3对污水进行收集。回收管也可以是设置在光伏组件下端部下方的水槽式结构,回收管还可以是其他结构形式、设置在其他位置。
净化装置通过水管连接回收管3和进水阀42,回收管3收集清洗光伏组件后的污水,污水流入净化装置,净化装置还可以收集雨水。进水阀42通过水管连接水箱8,净化装置对其内的污水和雨水进行净化,净化后得到清水和污泥,进水阀42打开,净化后的清水就可以流入水箱8中,用来清洗光伏组件1,可以达到回收利用的目的,充分节约水资源,而污泥则进入污泥处理装置7进行处理。净化装置包括依次连通的过滤仓61、沉淀仓62和清水仓63,回收管3连接过滤仓61,清水仓63通过水管连接进水阀42。污水和雨水先进入过滤仓61进行过滤,去除水中尺寸较大的悬浮物,然后进入沉淀仓62进行沉淀,沉淀后的清水进入清水仓63,污泥则进入污泥处理装置7。净化装置可以是其他结构形式,也可以采用其他方式进行污水净化处理。
控制器与出水阀41、加压泵5和进水阀42电连接的,由控制器控制出水阀41、加压泵5和进水阀42的开启和关闭,使装置自动实现清洗和补水,自动化程度高。水箱8通过水管连接补水阀43,补水阀43连接自来水管。当水箱中的水不足时,补水阀43打开,可以采用自来水补充水量。水箱8内设有水量监测器81,用来检测水箱8中的水量,水量监测器81与控制器电连接,把检测到到的水量信息发送给控制器。当水量监测器81检测到水箱中的水不足时,控制器先给进水阀42发送指令开启进水阀42,先采用净化装置补水,如果净化装置中的水补充完仍然还是不够,控制器再给补水阀43发送指令开启补水阀43,再采用自来管补水。
温度传感器设置在光伏组件1的背面,用来测量光伏组件1的温度。控制器与温度传感器、水量监测器81、出水阀41、加压泵5、进水阀42和补水阀43电连接,控制器接收温度传感器发送过来的温度信息和水量监测器发送来的水量信息,控制器控制出水阀41、加压泵5、进水阀42和补水阀43的打开和关闭。在夏季当温度传感器检测到的温度高于设定值时,控制器发出指令启动加压泵5并打开出水阀41,以对光伏组件进行降温和冲洗;而在温度不太高的其他季节,控制器可以定期启动加压泵5和打开出41水阀,对光伏组件进行定期冲洗。当水量监测器81检测到水箱8中的水量不足时,控制器控制进水阀42打开,净化装置中的清水可以补充到水箱8中,清水补充完水量还不足,则控制器控制补水阀43打开,采用自来水补充水量。
本实用新型提供的光伏组件清洗装置,加压泵先对水进行加压,加压后的水从冲洗管的喷射缝中喷洒出来,喷洒出来的水与光伏组件的上壁面平行,而且喷洒在光伏组件的上壁面上,形成较大的冲击力,能把光伏组件的上壁面清洗得更加干净。从中继管的上喷射缝出来水向上喷洒,冲洗中继管上方一侧的光伏组件上壁面,而从下喷射缝出来水向下喷洒,冲洗中继管下方一侧的光伏组件上壁面,这样对光伏组件中下部的上壁面都能形成较大的冲洗力,能把光伏组件中下部的上壁面清洗得更加干净。本实用新型可以对光伏组件表面进行高效的清洁,减轻灰尘及污渍对组件表面产生的污染,保持光伏组件稳定输出,提高光伏组件的发电效率。净水装置对雨水和清洁后的污水进行净化,净化后的水流回水箱,可以循环利用,节省了大量的水资源,起到了节能环保的作用。装置可以全自动运行,无需专人看管,相比其他清洁手段必须投入大量人力,相对节省了大量人工。在高温高辐射量的情况下对光伏组件表面进行实时喷水降温,控制并保持光伏组件表面温度达以到最佳发电效率。装置安装方便,无需另行设计结构,不需要大幅改动,直接可以加装在已经投产的光伏电站支架上,适用性广。一体化设备,方便安装调试,占地面积较小,通过定期清洁光伏表面的灰尘,并收集处理成干制泥块,集中外运处理,相当一台巨型“空气净化器”不断的清理收集空气中的有害物质,为本地空气质量作出巨大贡献。

Claims (8)

1.一种光伏组件清洗装置,包括倾斜设置的光伏组件,其特征在于,还包括水箱、出水阀、加压泵和冲洗管,水箱、出水阀、加压泵和冲洗管依次通过水管连接,所述冲洗管在所述光伏组件上端的外侧,冲洗管具有沿着其纵向延伸的喷射缝,喷射缝的下边缘贴着光伏组件的上壁面,冲洗管中的水通过喷射缝喷洒到光伏组件的上壁面上。
2.根据权利要求1所述的光伏组件清洗装置,其特征在于,还包括连接所述加压泵的中继管,中继管在光伏组件的上端部和下端部之间的中部位置,中继管具有沿着其纵向延伸的上喷射缝和下喷射缝,上喷射缝在下喷射缝的上方一侧,上喷射缝和下喷射缝的下边缘均贴着光伏组件的上壁面。
3.根据权利要求2所述的光伏组件清洗装置,其特征在于,还包括回收管、净化装置和进水阀,回收管连接净化装置,净化装置、进水阀和所述水箱依次通过水管连接,回收管收集清洗光伏组件后的污水,净化装置对回收管流过来的污水进行净化,进水阀打开,净化装置净化后的清水流入所述水箱。
4.根据权利要求3所述的光伏组件清洗装置,其特征在于,还包括与所述出水阀、加压泵和进水阀电连接的控制器,控制器控制所述出水阀、加压泵和进水阀的开启和关闭。
5.根据权利要求4所述的光伏组件清洗装置,其特征在于,所述水箱中设有用来检测水箱中水量的水量监测器,水量监测器与所述控制器电连接,控制器根据水量监测器发送过来的水量信息控制所述进水阀的开启和关闭。
6.根据权利要求5所述的光伏组件清洗装置,其特征在于,还包括与所述水箱和自来水管连接的补水阀,补水阀与所述控制器电连接,控制器根据水量监测器发送过来的水量信息控制所述补水阀的开启和关闭。
7.根据权利要求6所述的光伏组件清洗装置,其特征在于,所述回收管在所述光伏组件下端的外侧,具有沿着其纵向延伸的长开口,长开口的下边缘贴靠在光伏组件的下端面上,上边缘在光伏组件上端面的上方。
8.根据权利要求4至7任一项所述的光伏组件清洗装置,其特征在于,还包括设置在所述光伏组件上的温度传感器,温度传感器用来测量光伏组件的温度并与所述控制器电连接,把检测到的温度信息发送给控制器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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