CN212671048U

CN212671048U - 屋面光伏组件清洗系统

Info

Publication number: CN212671048U
Application number: CN202020978407.2U
Authority: CN
Inventors: 张建军; 李春阳; 罗易; 王仕鹏; 周承军
Original assignee: Zhejiang Astronergy New Energy Development Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Astronergy New Energy Development Co Ltd
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2020-06-02
Publication date: 2021-03-09
Anticipated expiration: 2030-06-02

Abstract

本实用新型提供了一种屋面光伏组件清洗系统，包括控制单元，以及分别与控制单元电连通的组件温度检测装置、灰尘监测装置、视频监测装置及组件清洗装置，其中：组件温度检测装置，用于实时采集光伏组件的表面温度信息；灰尘监测装置，用于采集光伏组件表面的灰尘浓度信息；视频监测装置，用于采集光伏组件的图像信息；水压监测装置，用于实时采集清洗管路内的水压信息；控制单元，用于根据组件温度检测装置、灰尘监测装置、视频监测装置及水压监测装置提供的监测信息控制组件清洗装置的运行；组件清洗装置，用于根据控制单元的控制信号清洗光伏组件。该系统可以有针对性的清洗光伏组件，在大大地节约清洗费用的同时也提升了光伏组件的发电量。

Description

屋面光伏组件清洗系统

技术领域

本实用新型涉及屋面光伏组件清洗技术领域，特别是涉及一种屋面光伏组件清洗系统。

背景技术

随着分布式光伏项目的推广，屋面光伏电站的项目成为主流，光伏组件的发电量是考核电站质量的主要数据，对于采用平铺方式安装的光伏组件，灰尘积累产生的影响会带来发电量的损失，泥土、鸟粪等局部遮挡物会在光伏组件局部形成热斑效应，造成发电量损失的同时会影响到组件的寿命。

目前，光伏组件的除尘主要采用自然降水除尘(即是利用大自然的降雨、风力、冰雪融水等实现组件的清洁)、人工除尘(即是借助清扫工具对光伏组件表面进行擦洗，适合小规模电站采用)及机器人除尘(即是借助自动化机械设备进行除尘清洁作业，对组件的阵列布置要求严格) 等方式，三种方式均有其不足点，无法完美地实现除尘效果。

针对较多的工业厂房的屋面，由于厂房的生产性质各异，导致屋面的污染情况也不均衡，少数屋面灰尘及金属粉尘污染严重，光伏组件清洗后保持清洁的时间较短，频繁人工清洗会产生巨大的费用支出。且较多的厂房屋面无安全护栏，也存在巨大的安全风险。

实用新型内容

本实用新型提供了一种屋面光伏组件清洗系统，用以提升光伏组件的清洗效率，进而提高发电量，所述屋面光伏组件清洗系统包括控制单元，以及分别与控制单元电连通的组件温度检测装置、灰尘监测装置、视频监测装置、组件清洗装置及水压监测装置，其中：

组件温度检测装置，用于实时采集光伏组件的表面温度信息；

灰尘监测装置，用于采集光伏组件表面的灰尘浓度信息；

视频监测装置，用于采集光伏组件的图像信息；

水压监测装置，用于实时采集清洗管路内的水压信息；

控制单元，用于根据组件温度检测装置、灰尘监测装置、视频监测装置及水压监测装置提供的监测信息控制组件清洗装置的运行；

组件清洗装置，用于根据控制单元的控制信号清洗光伏组件。

具体实施中，所述屋面光伏组件清洗系统还包括电连通于所述控制单元的气象监测装置，其中：

所述气象监测装置用于获取光伏项目地的气象信息，所述控制单元还用于根据所述气象监测装置提供的气象信息控制组件清洗装置的运行。

具体实施中，所述控制单元分别与组件温度检测装置、灰尘监测装置、视频监测装置、组件清洗装置、水压监测装置及气象监测装置无线连接。

具体实施中，所述无线连接为4G网络无线连接、5G网络无线连接、蓝牙连接或WIFI无线连接。

具体实施中，所述视频监测装置为无人机视频采集分析装置。

具体实施中，所述组件清洗装置包括多个清洗喷头，多个所述清洗喷头呈网格状排布于光伏组件区域。

具体实施中，所述清洗喷头包括底座、第一旋转升降机构、第二旋转机构及多个喷嘴，其中：

所述第一旋转升降机构设置于所述底座之上，可相对于所述底座升降及转动，所述第二旋转机构垂直设置于所述第一旋转升降机构的侧壁，可相对于所述第一旋转升降机构转动，多个所述喷嘴沿所述第二旋转机构等间距排布。

具体实施中，所述屋面光伏组件清洗系统还包括与所述控制单元无线连接的远程终端，其中：

所述远程终端用于工作人员实时查看监测数据及监控现场清洗情况，并发出控制所述组件清洗装置的工作指令，所述控制单元还用于根据所述远程终端的工作指令控制所述组件清洗装置的运行。

本实用新型提供的屋面光伏组件清洗系统，包括：组件温度检测装置，用于实时采集光伏组件的表面温度信息；灰尘监测装置，用于采集光伏组件表面的灰尘浓度信息；视频监测装置，用于采集光伏组件的图像信息；水压监测装置，用于实时采集清洗管路内的水压信息；控制单元，用于根据组件温度检测装置、灰尘监测装置、视频监测装置及水压监测装置提供的监测信息控制组件清洗装置的运行；组件清洗装置，用于根据控制单元的控制信号清洗光伏组件。该屋面光伏组件清洗系统可以根据组件温度检测装置、灰尘监测装置、视频监测装置及水压监测装置提供的监测信息对光伏组件进行有针对性的清洗，对一些特殊的污染区域可以增加清洗的次数及时间，合理地安排不同区域的组件清洗时间及次数，可以大大地节约清洗的费用，同时也提升了光伏组件的发电量。同时，该系统大大增加了清洗维护的安全性，避免了人工清洗频繁上下屋面，在提升清洁效率的同时，还可以降低安全事故的发生几率、减轻运维人员的工作强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些具体实施方式，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是根据本实用新型一个具体实施方式中底部开口屋面光伏组件清洗系统的架构示意图；

图2是根据本实用新型一个具体实施方式中清洗喷头的示意图；

图3是根据本实用新型一个具体实施方式中组件清洗装置的安装及清洗区域的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型具体实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型具体实施方式做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性具体实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型提供了一种屋面光伏组件清洗系统，用以提升光伏组件的清洗效率，进而提高发电量，所述屋面光伏组件清洗系统包括控制单元100，以及分别与控制单元100电连通的组件温度检测装置200、灰尘监测装置300、视频监测装置400、组件清洗装置500及水压监测装置600，其中：

组件温度检测装置200，用于实时采集光伏组件的表面温度信息；

灰尘监测装置300，用于采集光伏组件表面的灰尘浓度信息；

视频监测装置400，用于采集光伏组件的图像信息；

水压监测装置600，用于实时采集清洗管路内的水压信息；

控制单元100，用于根据组件温度检测装置200、灰尘监测装置300、视频监测装置400及水压监测装置600提供的监测信息控制组件清洗装置500的运行；

组件清洗装置500，用于根据控制单元100的控制信号清洗光伏组件。

具体实施中，如图1所示，所述屋面光伏组件清洗系统还可以包括电连通于所述控制单元100的气象监测装置700，其中：所述气象监测装置700用于获取光伏项目地的气象信息，所述控制单元100还用于根据所述气象监测装置700提供的气象信息控制组件清洗装置500的运行。通过现场安装的气象监测装置700进行气象数据的采集，为清洗工作做出相应的气象预警，避免在高温环境、光照强度高等条件下造成组件损坏的风险，合理避开有自然降雨前后及大风或降雪等异常天气进行组件的清洗工作，造成不必要的损失及浪费。

具体实施中，各部件与控制单元100的连接可以有多种实施方案。例如，所述控制单元100可以分别与组件温度检测装置200、灰尘监测装置300、视频监测装置400、组件清洗装置500、水压监测装置600及气象监测装置700无线连接。进一步的，所述无线连接可以为4G网络无线连接、5G网络无线连接、蓝牙连接或WIFI无线连接。

具体实施中，视频监测装置400的选用可以有多种实施方案，例如，所述视频监测装置400可以为无人机视频采集分析装置。在光伏电站运维中，针对定期或不定期的组件清洗工作，首先依照智能清洗装置的定位点，设置无人机的飞行路线进行飞测，完成对光伏电站各个清洗喷头 510所在定位点的图片拍摄，控制单元100可以对拍摄的图片与上一次同一区域清洗完成后的图像信息进行智能对比分析，发现光伏组件积灰较重的区域，并记录该区域的坐标位置，对该坐标位置范围内的相应清洗喷头510进行选择，完成整个电站内积灰较重的组件区域的识别。

具体实施中，组件清洗装置500的设置可以有多种实施方案。例如，如图3所示，为了有效清洗整个光伏项目，所述组件清洗装置500可以包括多个连接于清洗管路520清洗喷头510，多个所述清洗喷头510呈网格状排布于光伏组件区域。设置时，屋面光伏项目的各清洗喷头510安装依附于现在的屋顶分布式光伏项目，清洗喷头510的布置方式按一定的清洗半径530进行网格化安装，并确保能按最大清洗半径覆盖组件安装区域。

具体实施中，清洗喷头510的设置同样可以有多种实施方案。例如，如图2所示，为了有效提升清洗效果，所述清洗喷头510可以包括底座 511、第一旋转升降机构512、第二旋转机构513及多个喷嘴514，其中：所述第一旋转升降机构512设置于所述底座511之上，可相对于所述底座511升降及转动，所述第二旋转机构513垂直设置于所述第一旋转升降机构512的侧壁，可相对于所述第一旋转升降机构512转动，多个所述喷嘴514沿所述第二旋转机构513等间距排布。清洗时，各清洗喷头510可实现喷头水平与垂直角度的旋转控制、升降控制及水压控制等功能，各清洗喷头510采用无线4G/5G或WIFI等通讯方式与控制单元100 远程连接，每个清洗喷头510可以按坐标位置进行定位并编号，实时接收远程终端800发出的控制指令，可实现喷头周围一定半径内组件的全覆盖清洗。

具体实施中，如图1所示，所述屋面光伏组件清洗系统还可以包括与所述控制单元100无线连接的远程终端800，其中：所述远程终端800 用于工作人员实时查看监测数据及监控现场清洗情况，并发出控制所述组件清洗装置500的工作指令，所述控制单元100还用于根据所述远程终端800的工作指令控制所述组件清洗装置500的运行。清洗组件时，可以根据需清洗组件所在区域的GPS定位坐标，使用诸如手机等远程终端800通过无线网络发送指令，启动无人机飞至定位位置的上空悬停，无人机通过5G网络实时传送视频图像，用来观察现场的实时状况；远程终端800通过控制单元100同步对组件清洗装置500发出控制指令，对各清洗喷头510所在范围内的光伏组件进行清洗。此时可随时查看组件清洗的结果，类似于人工在现场操控清洗喷头510的同样效果，实现组件清洗的高效率及节约人工成本的目的，还可最大限度地避免屋面清洗的人身风险发生。

屋面安装的灰尘监测装置300可以对光伏组件表面的积灰程度进行检测，将灰尘浓度转换为光信号，采用逻辑电路A/D转换器将此模拟信号转为数字信号后传输至控制单元100，根据灰尘浓度设置值进行对比分析后，研判是否达到清洗的条件。同时还可以将相关的采集数据传送至远程终端800后台，以提醒运维人员是否需要进行清洗工作。

综上所述，本实用新型提供的屋面光伏组件清洗系统，包括：组件温度检测装置，用于实时采集光伏组件的表面温度信息；灰尘监测装置，用于采集光伏组件表面的灰尘浓度信息；视频监测装置，用于采集光伏组件的图像信息；水压监测装置，用于实时采集清洗管路内的水压信息；控制单元，用于根据组件温度检测装置、灰尘监测装置、视频监测装置及水压监测装置提供的监测信息控制组件清洗装置的运行；组件清洗装置，用于根据控制单元的控制信号清洗光伏组件。该屋面光伏组件清洗系统可以根据组件温度检测装置、灰尘监测装置、视频监测装置及水压监测装置提供的监测信息对光伏组件进行有针对性的清洗，对一些特殊的污染区域可以增加清洗的次数及时间，合理地安排不同区域的组件清洗时间及次数，可以大大地节约清洗的费用，同时也提升了光伏组件的发电量。同时，该系统大大增加了清洗维护的安全性，避免了人工清洗频繁上下屋面，在提升清洁效率的同时，还可以降低安全事故的发生几率、减轻运维人员的工作强度。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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

1.一种屋面光伏组件清洗系统，其特征在于，所述屋面光伏组件清洗系统包括控制单元(100)，以及分别与控制单元(100)电连通的组件温度检测装置(200)、灰尘监测装置(300)、视频监测装置(400)、组件清洗装置(500)及水压监测装置(600)，其中：

组件温度检测装置(200)，用于实时采集光伏组件的表面温度信息；

灰尘监测装置(300)，用于采集光伏组件表面的灰尘浓度信息；

视频监测装置(400)，用于采集光伏组件的图像信息；

水压监测装置(600)，用于实时采集清洗管路内的水压信息；

控制单元(100)，用于根据组件温度检测装置(200)、灰尘监测装置(300)、视频监测装置(400)及水压监测装置(600)提供的监测信息控制组件清洗装置(500)的运行；

组件清洗装置(500)，用于根据控制单元(100)的控制信号清洗光伏组件。

2.如权利要求1所述的屋面光伏组件清洗系统，其特征在于，所述屋面光伏组件清洗系统还包括电连通于所述控制单元(100)的气象监测装置(700)，其中：

所述气象监测装置(700)用于获取光伏项目地的气象信息，所述控制单元(100)还用于根据所述气象监测装置(700)提供的气象信息控制组件清洗装置(500)的运行。

3.如权利要求2所述的屋面光伏组件清洗系统，其特征在于，所述控制单元(100)分别与组件温度检测装置(200)、灰尘监测装置(300)、视频监测装置(400)、组件清洗装置(500)、水压监测装置(600)及气象监测装置(700)无线连接。

4.如权利要求3所述的屋面光伏组件清洗系统，其特征在于，所述无线连接为4G网络无线连接、5G网络无线连接、蓝牙连接或WIFI无线连接。

5.如权利要求1所述的屋面光伏组件清洗系统，其特征在于，所述视频监测装置(400)为无人机视频采集分析装置。

6.如权利要求1所述的屋面光伏组件清洗系统，其特征在于，所述组件清洗装置(500)包括多个清洗喷头(510)，多个所述清洗喷头(510)呈网格状排布于光伏组件区域。

7.如权利要求6所述的屋面光伏组件清洗系统，其特征在于，所述清洗喷头(510)包括底座(511)、第一旋转升降机构(512)、第二旋转机构(513)及多个喷嘴(514)，其中：

所述第一旋转升降机构(512)设置于所述底座(511)之上，可相对于所述底座(511)升降及转动，所述第二旋转机构(513)垂直设置于所述第一旋转升降机构(512)的侧壁，可相对于所述第一旋转升降机构(512)转动，多个所述喷嘴(514)沿所述第二旋转机构(513)等间距排布。

8.如权利要求1所述的屋面光伏组件清洗系统，其特征在于，所述屋面光伏组件清洗系统还包括与所述控制单元(100)无线连接的远程终端(800)，其中：

所述远程终端(800)用于工作人员实时查看监测数据及监控现场清洗情况，并发出控制所述组件清洗装置(500)的工作指令，所述控制单元(100)还用于根据所述远程终端(800)的工作指令控制所述组件清洗装置(500)的运行。