光伏組件清潔度傳感器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光伏組件清潔度傳感器，包括數(shù)據(jù)采集器和始終保持清潔狀態(tài)的對(duì)比光伏組件，所述數(shù)據(jù)采集器與所述對(duì)比光伏組件電連接并采集所述對(duì)比光伏組件的單位面積輸出功率，且所述數(shù)據(jù)采集器與待檢測(cè)的光伏組件電連接并采集該待檢測(cè)的光伏組件的單位面積輸出功率。本實(shí)用新型的光伏組件清潔度傳感器，通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)采集器分別采集始終保持清潔狀態(tài)的對(duì)比光伏組件的單位面積輸出功率和采集待檢測(cè)的光伏組件的單位面積輸出功率，利用單位面積輸出功率的比值，即可方便地計(jì)算出待檢測(cè)的光伏組件因灰塵覆蓋而導(dǎo)致的功率衰減，進(jìn)而判斷是否需要對(duì)該光伏組件進(jìn)行清洗，為光伏組件的自動(dòng)清洗提供數(shù)據(jù)支持。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
光伏組件清潔度傳感器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于光伏電站技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種光伏組件清潔度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電作為一種清潔能源，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展迅速。然而，空氣中的灰塵覆蓋對(duì)光伏電池板能量轉(zhuǎn)換的影響非常大，成為了制約光伏發(fā)電的難點(diǎn)問(wèn)題。美國(guó)“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中就曾面臨過(guò)這個(gè)問(wèn)題，從2004-2010的6年時(shí)間里，由于浮塵覆蓋，其功率衰減了 1/3。同樣，無(wú)論屋頂光伏電站還是地面光伏電站，都面臨組件積灰的情況，灰塵是影響光伏電站發(fā)電量的關(guān)鍵因素之一。
[0003]灰塵對(duì)光伏組件的影響主要包括:
[0004]1、光伏電池板表面的灰塵會(huì)遮擋太陽(yáng)光線對(duì)組件的照射，減少了投射到光伏電池表面的太陽(yáng)福射量，從而使光伏組件發(fā)電量下降；
[0005]2、光伏組件表面有灰塵時(shí)，長(zhǎng)久的陽(yáng)光照射使組件表面受遮擋部分升溫遠(yuǎn)大于未被遮擋部分，溫度過(guò)高時(shí)會(huì)出現(xiàn)燒壞的暗斑一一熱斑。而熱斑效應(yīng)是影響光伏組件輸出功率和使用壽命的重要因素，可導(dǎo)致光伏電池局部燒毀形成暗斑、焊點(diǎn)熔化和封裝材料老化等永久性損壞，甚至可能導(dǎo)致安全隱患；
[0006]3、光伏電池蓋板表面大多為玻璃材質(zhì)，玻璃的主要成分是二氧化硅和石灰石等，當(dāng)濕潤(rùn)的酸性或堿性灰塵附在玻璃蓋板表面時(shí)，玻璃蓋板成分物質(zhì)都能與酸或堿反應(yīng)。隨著玻璃在酸性或堿性環(huán)境里的時(shí)間增長(zhǎng)，玻璃表面就會(huì)慢慢被侵蝕，從而在表面形成坑坑洼洼的現(xiàn)象，導(dǎo)致光線在蓋板表面形成漫反射，在玻璃中的傳播均勻性受到破壞。
[0007]美國(guó)圣地亞哥市某光伏電站對(duì)灰塵導(dǎo)致的發(fā)電量損失率進(jìn)行了研究，5月15日-8月29日期間沒(méi)有降雨，灰塵導(dǎo)致光伏電站發(fā)電量的損失率一直在增加，最高時(shí)為22%，這也意味著在8月29日時(shí)，約有22%的發(fā)電量因降塵而損失。
[0008]為了克服灰塵覆蓋對(duì)光伏組件發(fā)電量的影響，目前的光伏組件清洗方式主要包括一下三種。
[0009 ] 1、人工清洗:人工清洗方式有人力擦洗、直噴水清洗、壓縮空氣吹掃等。
[0010]人力擦洗是最原始的組件清洗方式，完全依靠人力完成，這種清洗方式工作效率低、清洗周期長(zhǎng)、人力成本高，還存在人身安全隱患。
[0011]直噴水清洗是以接在水車(chē)上(或水管上)的高壓噴頭向光伏組件表面噴水沖刷，從而達(dá)到清洗的目的。這種清洗方式明顯優(yōu)于人力擦洗，清洗效率高一些，但仍存在用水量大、清洗效率仍不能滿足規(guī)?；夥l(fā)電的要求的缺點(diǎn)。
[0012]壓縮空氣吹掃是通過(guò)專(zhuān)用裝置吹出壓縮空氣清除組件表面的灰塵，用于水資源匱乏的地區(qū)。這種方式效率低，且存在灰塵高速摩擦組件的問(wèn)題，目前很少有電站使用。
[0013]2、半自動(dòng)清洗方式:半自動(dòng)清洗是通過(guò)人工操作專(zhuān)用清洗車(chē)洗裝置的方式實(shí)現(xiàn)光伏組件的清潔。半自動(dòng)清洗方式既有有水清潔也有無(wú)水清潔，對(duì)水資源的依賴(lài)性較低，但對(duì)光伏組件陣列的高度、寬度、陣列間路面狀況的要求較為苛刻，無(wú)法滿足所有大型光伏電站的應(yīng)用需求。
[0014]3、自動(dòng)清洗方式:自動(dòng)清洗方式是將清洗裝置安裝在光伏組件陣列上，通過(guò)程序控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)裝置對(duì)光伏組件的自動(dòng)清洗。這種清洗方式成本高昂，設(shè)計(jì)復(fù)雜，多用于研發(fā)、測(cè)試，很少正式用于大型光伏電站。但隨著其成本的降低，將來(lái)可能會(huì)取代非自動(dòng)清洗方式，是未來(lái)光伏電站組件清洗的發(fā)展趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種光伏組件清潔度傳感器，能夠有效檢測(cè)光伏組件因灰塵覆蓋而導(dǎo)致的功率衰減程度，為光伏組件的自動(dòng)清洗控制提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
[0016]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0017]—種光伏組件清潔度傳感器，包括數(shù)據(jù)采集器和始終保持清潔狀態(tài)的對(duì)比光伏組件，所述數(shù)據(jù)采集器與所述對(duì)比光伏組件電連接并采集所述對(duì)比光伏組件的單位面積輸出功率，且所述數(shù)據(jù)采集器與待檢測(cè)的光伏組件電連接并采集該待檢測(cè)的光伏組件的單位面積輸出功率。
[0018]進(jìn)一步，所述對(duì)比光伏組件上設(shè)有清洗機(jī)構(gòu)。
[0019]進(jìn)一步，所述清洗機(jī)構(gòu)包括分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述對(duì)比光伏組件的光伏支架兩側(cè)的兩根導(dǎo)軌，兩根所述導(dǎo)軌上分別設(shè)有與其滑動(dòng)配合的滑塊，兩個(gè)所述滑塊之間設(shè)置均位于所述對(duì)比光伏組件上方的噴水管和噴氣管，所述噴水管上設(shè)有朝向所述對(duì)比光伏組件噴射高壓水的噴水縫，所述噴氣管上設(shè)有朝向所述對(duì)比光伏組件噴射高壓空氣的噴氣縫;所述噴水管與高壓水供給裝置相連，所述噴氣管與壓縮空氣供給裝置相連;所述光伏支架上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)所述滑塊沿著所述導(dǎo)軌滑動(dòng)并使所述噴水管和噴氣管在所述對(duì)比光伏組件上方做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0020]進(jìn)一步，所述噴水管與高壓水供給裝置之間的連接管上設(shè)有水清洗控制閥，所述噴氣管與壓縮空氣供給裝置之間的連接管上設(shè)有空氣清洗控制閥。
[0021]進(jìn)一步，所述噴水管與高壓水供給裝置之間的連接管上、以及所述噴氣管與壓縮空氣供給裝置之間的連接管上均設(shè)有軟管段。
[0022]進(jìn)一步，還包括設(shè)置在所述對(duì)比光伏組件下方集水槽，所述集水槽上設(shè)有與污水沉水池相連的集水管。
[0023]進(jìn)一步，所述噴水縫噴射的高壓水與所述對(duì)比光伏組件之間的夾角、以及所述噴氣縫噴射的高壓空氣與所述對(duì)比光伏組件之間的夾角相等。
[0024]進(jìn)一步，所述噴水縫噴射的高壓水與所述對(duì)比光伏組件之間的夾角、以及所述噴氣縫噴射的高壓空氣與所述對(duì)比光伏組件之間的夾角為20-40°。
[0025]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0026]本實(shí)用新型的光伏組件清潔度傳感器，通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)采集器分別采集始終保持清潔狀態(tài)的對(duì)比光伏組件的單位面積輸出功率和采集待檢測(cè)的光伏組件的單位面積輸出功率，利用單位面積輸出功率的比值，即可方便地計(jì)算出待檢測(cè)的光伏組件因灰塵覆蓋而導(dǎo)致的功率衰減，進(jìn)而判斷是否需要對(duì)該光伏組件進(jìn)行清洗，為光伏組件的自動(dòng)清洗提供數(shù)據(jù)支持。
【附圖說(shuō)明】

[0027]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本實(shí)用新型提供如下附圖進(jìn)行說(shuō)明:
[0028]圖1為本實(shí)用新型光伏組件清潔度傳感器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為高壓水噴射方向與高壓空氣噴射方向與光伏組件之間的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0031]如圖1所示，為本實(shí)用新型光伏組件清潔度傳感器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的光伏組件清潔度傳感器，包括數(shù)據(jù)采集器14和始終保持清潔狀態(tài)的對(duì)比光伏組件I，數(shù)據(jù)采集器14與對(duì)比光伏組件I電連接并采集對(duì)比光伏組件I的單位面積輸出功率，且數(shù)據(jù)采集器14與待檢測(cè)的光伏組件15電連接并采集該待檢測(cè)的光伏組件15的單位面積輸出功率。
[0032]本實(shí)施例的光伏組件清潔度傳感器，通過(guò)設(shè)置數(shù)據(jù)采集器分別采集始終保持清潔狀態(tài)的對(duì)比光伏組件的單位面積輸出功率和采集待檢測(cè)的光伏組件的單位面積輸出功率，利用單位面積輸出功率的比值，即可方便地計(jì)算出待檢測(cè)的光伏組件因灰塵覆蓋而導(dǎo)致的功率衰減，進(jìn)而判斷是否需要對(duì)該光伏組件進(jìn)行清洗，為光伏組件的自動(dòng)清洗提供數(shù)據(jù)支持。
[0033]進(jìn)一步，本實(shí)施例的對(duì)比光伏組件I上設(shè)有清洗機(jī)構(gòu)。本實(shí)施例的清洗機(jī)構(gòu)包括分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在對(duì)比光伏組件I的光伏支架2兩側(cè)的兩根導(dǎo)軌3，兩根導(dǎo)軌3上分別設(shè)有與其滑動(dòng)配合的滑塊4，兩個(gè)滑塊4之間設(shè)有均位于對(duì)比光伏組件I上方的噴水管5和噴氣管6，噴水管5上設(shè)有朝向?qū)Ρ裙夥M件I噴射高壓水的噴水縫，噴氣管6上設(shè)有朝向?qū)Ρ裙夥M件I噴射高壓空氣的噴氣縫。噴水管5與高壓水供給裝置相連，噴氣管6與壓縮空氣供給裝置相連。光伏支架2上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)滑塊4沿著導(dǎo)軌3滑動(dòng)并使噴水管5和噴氣管6在對(duì)比光伏組件I上方做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)然，還可在導(dǎo)軌3的兩端設(shè)置用于限位滑塊4的限位結(jié)構(gòu)，不再累述。
[0034]進(jìn)一步，噴水管5與高壓水供給裝置之間的連接管7上設(shè)有水清洗控制閥8，噴氣管6與壓縮空氣供給裝置之間的連接管12上設(shè)有空氣清洗控制閥9，用以分別控制高壓水和壓縮空氣的通斷。
[0035]進(jìn)一步，噴水管5與高壓水供給裝置之間的連接管7上、以及噴氣管6與壓縮空氣供給裝置之間的連接管8上均設(shè)有軟管段10，11，通過(guò)設(shè)置軟管段，能夠在滑塊4移動(dòng)時(shí)保持連接。
[0036]進(jìn)一步，本實(shí)施例的對(duì)比光伏組件清洗單元還包括設(shè)置在對(duì)比光伏組件I下方集水槽13，集水槽13上設(shè)有與污水沉水池相連的集水管，通過(guò)設(shè)置集水槽13，用以收集清洗后的廢水，使其沉淀后能夠循環(huán)利用，能夠有效節(jié)約水資源。
[0037]進(jìn)一步，噴水縫噴射的高壓水與對(duì)比光伏組件I之間的夾角、以及噴氣縫噴射的高壓空氣與對(duì)比光伏組件I之間的夾角相等，且噴水縫噴射的高壓水與對(duì)比光伏組件I之間的夾角、以及噴氣縫噴射的高壓空氣與對(duì)比光伏組件I之間的夾角為20-40°，本實(shí)施例的噴水縫噴射的高壓水與對(duì)比光伏組件I之間的夾角、以及噴氣縫噴射的高壓空氣與對(duì)比光伏組件I之間的夾角為30°。
[0038]通過(guò)在光伏支架的兩側(cè)分別設(shè)置導(dǎo)軌，并在導(dǎo)軌上設(shè)置滑塊用以驅(qū)動(dòng)噴水管和噴氣管在對(duì)比光伏組件上方做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)比光伏組件的全覆蓋清洗，清洗的時(shí)候先利用水沖洗系統(tǒng)將對(duì)比光伏組件清洗干凈，而后再利用空氣清潔系統(tǒng)將對(duì)比光伏組件吹干，如此既可以避免單獨(dú)空氣吹掃清洗而導(dǎo)致的灰塵在對(duì)比光伏組件表面留下磨痕，而且還可以避免水清洗后在對(duì)比光伏組件上留下水滴容易粘灰塵的問(wèn)題；另外，通過(guò)在噴水管和噴氣管上分別設(shè)置噴水縫和噴氣縫，能夠有效提高水和空氣的噴射均勻度，提高清洗效果;因此，通過(guò)設(shè)置清洗機(jī)構(gòu)，能夠始終保持對(duì)比光伏組件處于清潔狀態(tài)。
[0039]以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本實(shí)用新型而所舉的較佳的實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏組件清潔度傳感器，其特征在于:包括數(shù)據(jù)采集器和始終保持清潔狀態(tài)的對(duì)比光伏組件，所述數(shù)據(jù)采集器與所述對(duì)比光伏組件電連接并采集所述對(duì)比光伏組件的單位面積輸出功率，且所述數(shù)據(jù)采集器與待檢測(cè)的光伏組件電連接并采集該待檢測(cè)的光伏組件的單位面積輸出功率； 所述對(duì)比光伏組件上設(shè)有清洗機(jī)構(gòu);所述清洗機(jī)構(gòu)包括分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述對(duì)比光伏組件的光伏支架兩側(cè)的兩根導(dǎo)軌，兩根所述導(dǎo)軌上分別設(shè)有與其滑動(dòng)配合的滑塊，兩個(gè)所述滑塊之間設(shè)置均位于所述對(duì)比光伏組件上方的噴水管和噴氣管，所述噴水管上設(shè)有朝向所述對(duì)比光伏組件噴射高壓水的噴水縫，所述噴氣管上設(shè)有朝向所述對(duì)比光伏組件噴射高壓空氣的噴氣縫;所述噴水管與高壓水供給裝置相連，所述噴氣管與壓縮空氣供給裝置相連;所述光伏支架上設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)所述滑塊沿著所述導(dǎo)軌滑動(dòng)并使所述噴水管和噴氣管在所述對(duì)比光伏組件上方做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件清潔度傳感器，其特征在于:所述噴水管與高壓水供給裝置之間的連接管上設(shè)有水清洗控制閥，所述噴氣管與壓縮空氣供給裝置之間的連接管上設(shè)有空氣清洗控制閥。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏組件清潔度傳感器，其特征在于:所述噴水管與高壓水供給裝置之間的連接管上、以及所述噴氣管與壓縮空氣供給裝置之間的連接管上均設(shè)有軟管段。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件清潔度傳感器，其特征在于:還包括設(shè)置在所述對(duì)比光伏組件下方集水槽，所述集水槽上設(shè)有與污水沉水池相連的集水管。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏組件清潔度傳感器，其特征在于:所述噴水縫噴射的高壓水與所述對(duì)比光伏組件之間的夾角、以及所述噴氣縫噴射的高壓空氣與所述對(duì)比光伏組件之間的夾角相等。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏組件清潔度傳感器，其特征在于:所述噴水縫噴射的高壓水與所述對(duì)比光伏組件之間的夾角、以及所述噴氣縫噴射的高壓空氣與所述對(duì)比光伏組件之間的夾角為20-40°。
【文檔編號(hào)】H02S40/10GK205725624SQ201620501369
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】林溫順, 黃云龍, 方曉敏
【申請(qǐng)人】衢州職業(yè)技術(shù)學(xué)院