光伏組件清潔度傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開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)的對比光伏組件，所述數(shù)據(jù)采集器與所述對比光伏組件電連接并采集所述對比光伏組件的單位面積輸出功率，且所述數(shù)據(jù)采集器與待檢測的光伏組件電連接并采集該待檢測的光伏組件的單位面積輸出功率。本實用新型的光伏組件清潔度傳感器，通過設置數(shù)據(jù)采集器分別采集始終保持清潔狀態(tài)的對比光伏組件的單位面積輸出功率和采集待檢測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，即可方便地計算出待檢測的光伏組件因灰塵覆蓋而導致的功率衰減，進而判斷是否需要對該光伏組件進行清洗，為光伏組件的自動清洗提供數(shù)據(jù)支持。
【專利說明】
光伏組件清潔度傳感器
技術(shù)領域
[0001]本實用新型屬于光伏電站技術(shù)領域，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，近年來在國內(nèi)外發(fā)展迅速。然而，空氣中的灰塵覆蓋對光伏電池板能量轉(zhuǎn)換的影響非常大，成為了制約光伏發(fā)電的難點問題。美國“機遇”號火星探測器在執(zhí)行任務過程中就曾面臨過這個問題，從2004-2010的6年時間里，由于浮塵覆蓋，其功率衰減了 1/3。同樣，無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)電量的關鍵因素之一。
[0003]灰塵對光伏組件的影響主要包括:
[0004]1、光伏電池板表面的灰塵會遮擋太陽光線對組件的照射，減少了投射到光伏電池表面的太陽福射量，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，長久的陽光照射使組件表面受遮擋部分升溫遠大于未被遮擋部分，溫度過高時會出現(xiàn)燒壞的暗斑一一熱斑。而熱斑效應是影響光伏組件輸出功率和使用壽命的重要因素，可導致光伏電池局部燒毀形成暗斑、焊點熔化和封裝材料老化等永久性損壞，甚至可能導致安全隱患；
[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，當濕潤的酸性或堿性灰塵附在玻璃蓋板表面時，玻璃蓋板成分物質(zhì)都能與酸或堿反應。隨著玻璃在酸性或堿性環(huán)境里的時間增長，玻璃表面就會慢慢被侵蝕，從而在表面形成坑坑洼洼的現(xiàn)象，導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]美國圣地亞哥市某光伏電站對灰塵導致的發(fā)電量損失率進行了研究，5月15日-8月29日期間沒有降雨，灰塵導致光伏電站發(fā)電量的損失率一直在增加，最高時為22%，這也意味著在8月29日時，約有22%的發(fā)電量因降塵而損失。
[0008]為了克服灰塵覆蓋對光伏組件發(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、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上(或水管上)的高壓噴頭向光伏組件表面噴水沖刷，從而達到清洗的目的。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。
[0012]壓縮空氣吹掃是通過專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題，目前很少有電站使用。
[0013]2、半自動清洗方式:半自動清洗是通過人工操作專用清洗車洗裝置的方式實現(xiàn)光伏組件的清潔。半自動清洗方式既有有水清潔也有無水清潔，對水資源的依賴性較低，但對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，無法滿足所有大型光伏電站的應用需求。
[0014]3、自動清洗方式:自動清洗方式是將清洗裝置安裝在光伏組件陣列上，通過程序控制電機的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)裝置對光伏組件的自動清洗。這種清洗方式成本高昂，設計復雜，多用于研發(fā)、測試，很少正式用于大型光伏電站。但隨著其成本的降低，將來可能會取代非自動清洗方式，是未來光伏電站組件清洗的發(fā)展趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種光伏組件清潔度傳感器，能夠有效檢測光伏組件因灰塵覆蓋而導致的功率衰減程度，為光伏組件的自動清洗控制提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
[0016]為達到上述目的，本實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)的對比光伏組件，所述數(shù)據(jù)采集器與所述對比光伏組件電連接并采集所述對比光伏組件的單位面積輸出功率，且所述數(shù)據(jù)采集器與待檢測的光伏組件電連接并采集該待檢測的光伏組件的單位面積輸出功率。
[0018]進一步，所述對比光伏組件上設有清洗機構(gòu)。
[0019]進一步，所述清洗機構(gòu)包括分別對應設置在所述對比光伏組件的光伏支架兩側(cè)的兩根導軌，兩根所述導軌上分別設有與其滑動配合的滑塊，兩個所述滑塊之間設置均位于所述對比光伏組件上方的噴水管和噴氣管，所述噴水管上設有朝向所述對比光伏組件噴射高壓水的噴水縫，所述噴氣管上設有朝向所述對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;所述光伏支架上設有用于驅(qū)動所述滑塊沿著所述導軌滑動并使所述噴水管和噴氣管在所述對比光伏組件上方做往復運動的驅(qū)動機構(gòu)。
[0020]進一步，所述噴水管與高壓水供給裝置之間的連接管上設有水清洗控制閥，所述噴氣管與壓縮空氣供給裝置之間的連接管上設有空氣清洗控制閥。
[0021]進一步，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有軟管段。
[0022]進一步，還包括設置在所述對比光伏組件下方集水槽，所述集水槽上設有與污水沉水池相連的集水管。
[0023]進一步，所述噴水縫噴射的高壓水與所述對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比光伏組件之間的夾角相等。
[0024]進一步，所述噴水縫噴射的高壓水與所述對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比光伏組件之間的夾角為20-40°。
[0025]本實用新型的有益效果在于:
[0026]本實用新型的光伏組件清潔度傳感器，通過設置數(shù)據(jù)采集器分別采集始終保持清潔狀態(tài)的對比光伏組件的單位面積輸出功率和采集待檢測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，即可方便地計算出待檢測的光伏組件因灰塵覆蓋而導致的功率衰減，進而判斷是否需要對該光伏組件進行清洗，為光伏組件的自動清洗提供數(shù)據(jù)支持。
【附圖說明】

[0027]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本實用新型提供如下附圖進行說明:
[0028]圖1為本實用新型光伏組件清潔度傳感器實施例的結(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。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明，以使本領域的技術(shù)人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施，但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。
[0031]如圖1所示，為本實用新型光伏組件清潔度傳感器實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實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)的對比光伏組件I，數(shù)據(jù)采集器14與對比光伏組件I電連接并采集對比光伏組件I的單位面積輸出功率，且數(shù)據(jù)采集器14與待檢測的光伏組件15電連接并采集該待檢測的光伏組件15的單位面積輸出功率。
[0032]本實施例的光伏組件清潔度傳感器，通過設置數(shù)據(jù)采集器分別采集始終保持清潔狀態(tài)的對比光伏組件的單位面積輸出功率和采集待檢測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，即可方便地計算出待檢測的光伏組件因灰塵覆蓋而導致的功率衰減，進而判斷是否需要對該光伏組件進行清洗，為光伏組件的自動清洗提供數(shù)據(jù)支持。
[0033]進一步，本實施例的對比光伏組件I上設有清洗機構(gòu)。本實施例的清洗機構(gòu)包括分別對應設置在對比光伏組件I的光伏支架2兩側(cè)的兩根導軌3，兩根導軌3上分別設有與其滑動配合的滑塊4，兩個滑塊4之間設有均位于對比光伏組件I上方的噴水管5和噴氣管6，噴水管5上設有朝向?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上設有用于驅(qū)動滑塊4沿著導軌3滑動并使噴水管5和噴氣管6在對比光伏組件I上方做往復運動的驅(qū)動機構(gòu)。當然，還可在導軌3的兩端設置用于限位滑塊4的限位結(jié)構(gòu)，不再累述。
[0034]進一步，噴水管5與高壓水供給裝置之間的連接管7上設有水清洗控制閥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上均設有軟管段10，11，通過設置軟管段，能夠在滑塊4移動時保持連接。
[0036]進一步，本實施例的對比光伏組件清洗單元還包括設置在對比光伏組件I下方集水槽13，集水槽13上設有與污水沉水池相連的集水管，通過設置集水槽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]進一步，噴水縫噴射的高壓水與對比光伏組件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比光伏組件I之間的夾角為20-40°，本實施例的噴水縫噴射的高壓水與對比光伏組件I之間的夾角、以及噴氣縫噴射的高壓空氣與對比光伏組件I之間的夾角為30°。
[0038]通過在光伏支架的兩側(cè)分別設置導軌，并在導軌上設置滑塊用以驅(qū)動噴水管和噴氣管在對比光伏組件上方做往復運動，以實現(xiàn)對對比光伏組件的全覆蓋清洗，清洗的時候先利用水沖洗系統(tǒng)將對比光伏組件清洗干凈，而后再利用空氣清潔系統(tǒng)將對比光伏組件吹干，如此既可以避免單獨空氣吹掃清洗而導致的灰塵在對比光伏組件表面留下磨痕，而且還可以避免水清洗后在對比光伏組件上留下水滴容易粘灰塵的問題；另外，通過在噴水管和噴氣管上分別設置噴水縫和噴氣縫，能夠有效提高水和空氣的噴射均勻度，提高清洗效果;因此，通過設置清洗機構(gòu)，能夠始終保持對比光伏組件處于清潔狀態(tài)。
[0039]以上所述實施例僅是為充分說明本實用新型而所舉的較佳的實施例，本實用新型的保護范圍不限于此。本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本實用新型基礎上所作的等同替代或變換，均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求書為準。
【主權(quán)項】
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)的對比光伏組件，所述數(shù)據(jù)采集器與所述對比光伏組件電連接并采集所述對比光伏組件的單位面積輸出功率，且所述數(shù)據(jù)采集器與待檢測的光伏組件電連接并采集該待檢測的光伏組件的單位面積輸出功率； 所述對比光伏組件上設有清洗機構(gòu);所述清洗機構(gòu)包括分別對應設置在所述對比光伏組件的光伏支架兩側(cè)的兩根導軌，兩根所述導軌上分別設有與其滑動配合的滑塊，兩個所述滑塊之間設置均位于所述對比光伏組件上方的噴水管和噴氣管，所述噴水管上設有朝向所述對比光伏組件噴射高壓水的噴水縫，所述噴氣管上設有朝向所述對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;所述光伏支架上設有用于驅(qū)動所述滑塊沿著所述導軌滑動并使所述噴水管和噴氣管在所述對比光伏組件上方做往復運動的驅(qū)動機構(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:還包括設置在所述對比光伏組件下方集水槽，所述集水槽上設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比光伏組件之間的夾角為20-40°。
【文檔編號】H02S40/10GK205725624SQ201620501369
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】林溫順, 黃云龍, 方曉敏
【申請人】衢州職業(yè)技術(shù)學院