[发明专利]太阳能光伏组件的自动清洗装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏电站，特别是一种太阳能光伏电站的光伏组件的自动清洗装置和方法。

背景技术

随着常规能源短缺问题的日益严峻，环保和节能意识的不断提高，开发和利用可再生能源已成为可持续发展的能源战略。利用光生伏打效应直接将太阳能转换为电能的太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分，被认为是当前世界上最有发展前景的新能源技术，是最有潜力的电力来源。

太阳能光伏组件作为发电的基本单元，其转换效率直接影响到太阳能光伏电站的发电量。大型太阳能光伏电站大多建立在太阳能资源丰富但生态脆弱、水资源匮乏的西部地区的山区、荒漠、或戈壁等自然环境中。长时间处于自然环境中，灰尘或其它污染物就会附着在光伏组件的表面，会降低其对太阳能的转换效率，从而影响光伏电站的发电量，严重时会导致局部产生热斑效应，进一步影响光伏组件使用性能及寿命。可见，对光伏组件定期除尘（污）非常必要。

目前对大型太阳能光伏电站除尘（污）传统做法主要有：一、用水车高压水枪喷射清洗；二、人工擦拭。第一种做法的缺点是水资源浪费较大，同时对于寒冷地区，清洗会受到季节温度影响。第二种做法的缺点是需要投入较多的人力物力，同时人工作业存在一定的安全隐患。对光伏组件除尘的现有技术中，总的来说存在如下几种弊端：1、单纯依靠刮、刷、辊等往复运动于组件表面进行除尘，这类做法的弊端有：（1）除尘效果不好，（2）有机械传动部件，易出现故障，（3）容易造成光伏组件表面划伤，（4）清洁部件需定期自洁或更换，增加成本投入；2、单纯依靠水（雨水）冲刷、喷淋进行组件表面除尘，这类做法的弊端是：清洁介质局限于水（雨水），运行会受到环境温度限制；3、将刮、刷、辊等与水系统结合使用，这类做法的弊端是：结构过于复杂，投资太高，推广性差。以上三类技术中，在适合的条件下，从除尘效果及投资来看，单纯依靠水除尘的性价比最高。

发明内容

本发明提出了一种太阳能光伏组件的自动清洗装置和方法，解决了例如自动化程度不高、溶液不可自动选择、溶液利用率低等问题，提高了清洗的自动化程度，并增加了清洗溶液的科学选择能力和循环利用能力，更有利于对光伏组件和周围环境的保护。

本发明提出的太阳能光伏组件的自动清洗装置，包括：清洗系统，包括冲洗管和分布于冲洗管上的冲洗孔口；溶液过滤系统，包括积液槽和放置于积液槽内的过滤棉；溶液循环系统，包括储液箱、溶液供给泵、溶液循环泵及多条连接管路，储液箱通过连接管路与溶液供给泵连接，溶液供给泵通过连接管路与清洗系统的冲洗管连接，溶液循环泵一端通过连接管路与溶液过滤系统的积液槽连接，另一端通过连接管路与储液箱连接；控制系统，包括位于光伏组件表面的污染物传感器和控制溶液供给泵和溶液循环泵的控制器，控制器通过无线或有线连接与污染物传感器连接，污染物传感器用于当污染物测量值超过阈值时发送信号至控制器，控制器用于根据污染物传感器的信号控制所述溶液供给泵和溶液循环泵开启清洗过程。

根据本发明的另一方面，所述冲洗管位于光伏组件边框的上沿并紧贴边框；以及所述积液槽位于光伏组件边框的下沿。

根据本发明的另一方面，所述控制器包括单片机或小型工业控制计算机。

根据本发明的另一方面，所述控制系统还包括用于获取周围环境温度的环境温度传感器。

根据本发明的另一方面，所述控制器还通过有线或无线连接与环境温度传感器连接，用于接收到污染物传感器的信号后，根据环境温度传感器发送的温度信号以及污染物信息获得清洗工作介质的选择结果。

根据本发明的另一方面，所述控制器包括显示器，控制器发送显示信号以将所述选择结果显示在显示器中。

根据本发明的另一方面，所述溶液循环系统还包括一个或多个清洗工作介质提供器，所述一个或多个清洗工作介质提供器的每个都包括清洗工作介质储液槽、阀门或供液泵、以及连接管道，所述清洗工作介质储液槽通过连接管道连接所述阀门或供液泵，所述阀门或供液泵通过连接管道与所述储液箱连接。

根据本发明的另一方面，所述控制系统的控制器通过有线或无线连接与所述一个或多个清洗工作介质提供器的所述阀门或供液泵连接，所述控制器还用于根据清洗工作介质的所述选择结果，控制一个或多个清洗工作介质提供器的阀门或供液泵的开启或关闭，以将适当配比的清洗工作介质注入储液箱中，然后发送信号至溶液供给泵和溶液循环泵以启动对光伏组件的清洗。