本發(fā)明屬于太陽能光伏應用領域，具體涉及一種利用光伏發(fā)電驅(qū)動回收利用雨水實現(xiàn)組件沖洗、地面降溫和降塵等功能的系統(tǒng)。

背景技術：

太陽能光伏電站主要分布在偏遠空曠的地區(qū)，電力輸送成本大、損耗高，故需將光伏應用普遍化、常規(guī)化，才能有效緩解能源需求壓力。城鎮(zhèn)中一些市政公共場所，分布范圍廣，對電力、水量需求量大，卻缺乏有效的節(jié)能措施，例如在市政地面沖洗、降溫降塵和綠化灌溉用水等方面，通常是采用市政自來水，會導致高品質(zhì)水源的大量浪費，然而這些市政公共用水對水質(zhì)的要求不是很高，故若選用非傳統(tǒng)水源，如雨水來替代，無疑是解決市政公共用水壓力的絕佳途徑。綜上考慮以上因素，可結(jié)合市政公共區(qū)域的特點，充分將光伏發(fā)電與雨水回用技術兩者結(jié)合起來完善各自的不足。

目前光伏利用技術已經(jīng)非常成熟，但是對于電池組件而言，其發(fā)電輸出功率跟組件的工作溫度有一定的關系。根據(jù)楊金煥等編著的《太陽能光伏發(fā)電應用技術》一書，對于一般的晶體硅太陽電池，其功率溫度系數(shù)大約為-（0.35～0.5）%/℃，即溫度每上升1℃，其功率就會下降0.35%～0.5%，因此應盡量使組件在較低的溫度下工作。此外，當組件中有一片太陽電池被遮光時，該電池將被當作負載消耗其他正常工作的電池所產(chǎn)生的能量，被遮蔽的電池此時會發(fā)熱，即熱斑效應，這種效應會嚴重地破壞太陽電池，故應及時采取相應措施降低組件溫度。

中國發(fā)明專利申請公開說明書cn104613579a中公開了一種適用于公交車站等候區(qū)的蒸發(fā)冷卻噴霧系統(tǒng)，利用太陽能發(fā)電及雨水回收利用技術，將雨水回收后直接通過噴霧蒸發(fā)冷卻來降低公交站臺區(qū)域溫度。但是，雨水水質(zhì)較差，蓄水池易滋生細菌，噴霧散入空氣可能會進入人體，衛(wèi)生情況堪憂；同時，公交站臺雨水的收集面積較小，存儲比較困難；且功能單一，沒有充分體現(xiàn)光伏應用的多樣性。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種光伏驅(qū)動雨水回收環(huán)境地面降溫降塵系統(tǒng)，集太陽能發(fā)電、雨水回收、雨水利用于一體，不僅能解決公共區(qū)域部分設備的供電問題，還能替代公共區(qū)域市政用水，通過雨水回用進行光伏組件沖洗、地面沖洗、降溫降塵及綠化灌溉，改善公共區(qū)域環(huán)境舒適度，同時系統(tǒng)利用自發(fā)電來驅(qū)動水泵將雨水抽取沖洗光伏組件。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提出一種光伏驅(qū)動雨水回收環(huán)境地面降溫降塵系統(tǒng)，主要包括光伏組件、用電設備、輸配電設備、控制器、雨水處理裝置、雨水棄流裝置、進水管、雨水蓄水池、取水濾頭、水池溢流孔、水泵、出水管、噴頭、下行供水管、控制閥、上行供水管、沖洗噴嘴。

所述光伏組件通過線纜連接到控制器，控制器分別出線連接連接輸配電設備、水泵；用電設備通過導線與輸配電設備連接。

所述雨水收集系統(tǒng)包括雨水棄流裝置，雨水棄流裝置引出出水管，通過管道連接到雨水處理裝置，雨水處理裝置連接進水管，進水管另一端伸入到雨水蓄水池內(nèi)部。

所述雨水棄流裝置、雨水處理裝置、雨水蓄水池埋地設置；雨水蓄水池內(nèi)壁上端設置溢流孔；雨水蓄水池內(nèi)設市政補水口；雨水蓄水池內(nèi)取水濾頭；出水管由雨水蓄水池內(nèi)伸出，并連接雨水蓄水池內(nèi)的取水濾頭。

所述雨水回用系統(tǒng)包括布出水管連接的水泵，水泵通過導線連接到控制器，水泵還連接出水管，出水管分出上行供水管和下行供水管。

所述下行供水管上布置噴頭，上行供水管上設置控制閥，供水管端頭連接沖洗噴頭。

所述光伏組件沖洗維護系統(tǒng)包括供水管伸至光伏組件上端，管端設置沖洗噴頭，供水管上設置控制閥。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

1）將光伏發(fā)電應用于雨水回用系統(tǒng)，合理利用清潔環(huán)保的太陽能提供電力，來實現(xiàn)雨水回收利用系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)及建筑內(nèi)其他用電設備工作，光伏系統(tǒng)具有完備的發(fā)電、儲電、配電體系，電力不足時亦可以使用市電補充。

2）本發(fā)明中的光伏系統(tǒng)與雨水回用系統(tǒng)相得益彰，利用光伏電力驅(qū)動水泵對處理后的雨水進行抽取，用于沖洗光伏組件，一方面可降低組件溫度，提升組件發(fā)電效率，另一方面，對組件表面的清洗也可在一定程度上避免光伏組件產(chǎn)生熱斑效應。

3）本發(fā)明系統(tǒng)占地少，但可靈活設置于城鎮(zhèn)公園、廣場等公共場所區(qū)域。雨水回用系統(tǒng)設置有完整的雨水收集、棄流、處理及儲存裝置，安全、環(huán)保地利用雨水替代市政自來水，可以對地面進行噴灑，起到冷卻、降溫、降塵的作用，還可以應用于綠化噴灌，既能節(jié)約水資源，緩解市政用水壓力，又能有效地改善周邊環(huán)境。

附圖說明

圖1是本發(fā)明光伏驅(qū)動雨水回收環(huán)境地面降溫降塵系統(tǒng)的系統(tǒng)總示意圖。

圖2是本發(fā)明光伏發(fā)電及控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明雨水收集、回用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、光伏組件2、用電設備3、輸配電設備4、控制器5、雨水處理裝置6、雨水棄流裝置7、進水管8、雨水蓄水池9、取水濾頭10、水池溢流孔11、水泵12、出水管13、噴頭14、下行供水管15、控制閥16、上行供水管17、沖洗噴頭。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

如圖1所示，光伏組件1通過導線與控制器4連接，控制器4分別引出導線連接輸配電設備3和水泵11，輸配電設備3通過線纜給用電設備2供給電能。

如圖2所示，地面雨水流入雨水棄流裝置6，雨水棄流裝置6收集后進行棄流，通過雨水處理裝置5處理后經(jīng)進水管7引入雨水蓄水池8；雨水蓄水池8內(nèi)壁上端設置溢流孔10防止雨水蓄水池8滿水溢出，底部設置取水濾頭9；水泵11通過取水濾頭9抽取蓄水池內(nèi)雨水，通過出水管12分出上行供水管16、下行供水管14兩根支管；下行供水管14鋪設于地面，并在下行供水管14上沿程布置噴頭13用于地面噴淋、降溫降塵綠化噴灌；上行供水管16上設置控制閥15，上行供水管16末端裝設沖洗噴頭17，沖洗噴頭17安裝于治安亭/停車棚6上端用以沖洗光伏組件1；沖洗噴頭17的開啟通過上行供水管16上的控制閥15進行控制。

技術特征：

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及的光伏驅(qū)動雨水回收環(huán)境地面降溫降塵系統(tǒng)，包括光伏發(fā)電系統(tǒng)、雨水回收利用系統(tǒng)、環(huán)境地面降溫降塵系統(tǒng)、光伏組件沖洗系統(tǒng)。光伏組件通過線纜連接控制器，控制器分別出線連接輸配電設備和水泵；用電設備通過導線與輸配電設備連接。光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生電能通過輸配電裝置進行調(diào)配使用，驅(qū)動雨水回收利用系統(tǒng)收集并處理雨水，將其輸送至光伏組件沖洗系統(tǒng)對光伏組件表面進行沖洗，降低組件溫度,并清洗組件表面的灰塵，避免熱斑效應，保證發(fā)電效率。處理后的雨水同時輸送至地面降溫降塵系統(tǒng)，通過高壓噴頭將水分噴出對地面進行降溫降塵或進行綠化灌溉，利用太陽能清潔能源緩解市政用電、用水壓力。

技術研發(fā)人員：孟慶林;羅多;鄔超;鄧鑫;王曉丹;余國保
受保護的技術使用者：珠海興業(yè)綠色建筑科技有限公司;珠海興業(yè)新能源科技有限公司;珠海興業(yè)節(jié)能科技有限公司
技術研發(fā)日：2015.12.29
技術公布日：2017.07.07