[发明专利]一种可视化太阳能光伏板积灰实验装置

说明书

本发明提供了一种可视化太阳能光伏板积灰实验装置，其至少包括：空气加湿器(1)，变频风机(2)，风阀(3)，过滤网(4)，加热模块(5)，制冷模块(6)，空气处理箱(7)，风管(8)，污秽颗粒发生器(9)，风速采集仪(10)，法兰(11)，透明玻璃箱(12)，浓度测试仪(13)，温湿度传感器(14)，可调节日光灯(15)，旋转型喷淋装置(16)，旋转型底座(17)，光伏板(18)，数据采集仪(19)。其特征是该装置可以模拟自然环境下风速、湿度、污秽颗粒粒径和浓度、光照强度和降雨强度对光伏板积灰特性的影响；同时，光伏板上积灰严重部位及降水对污秽颗粒的冲洗效果，均可通过透明玻璃箱进行观测。

技术领域

本发明涉及一种可视化太阳能光伏板积灰实验装置，属于太阳能光伏发电技术领域。

背景技术

太阳能因其资源丰富、清洁无污染且不受地域限制的特点已成为新能源的主要组成部分，在当今世界能源结构中角色越来越重要。作为前景广阔的新能源发电技术之一，近年来太阳能光伏发电得到了快速地发展。但在发电过程中，光伏板积灰不仅阻碍热量的传递，使其表面温度升高，降低能量转换效率，还会形成遮挡效应，影响光能吸收；且在湿润环境下，携有酸性或碱性化学属性的灰尘也会因化学反应腐蚀光伏板表面。研究表明：光伏板上仅4g/m²的颗粒沉积量可减少光伏发电系统40％的功率输出。因此，迫切需要深入研究并掌握光伏板积灰特性，以指导后续光伏电厂的设计规划及灰污的有效去除。

光伏板积灰在自然状态下呈季节性的变化规律，其主要受到环境气象参数如风速、空气湿度和降雨强度的影响；同时，其积灰量还和环境中污秽颗粒的种类、粒径及浓度有一定的关系。目前，对于太阳能光伏板积灰特性的研究主要从实验研究和数值模拟两方面进行。实验研究主要通过实测数据研究各积灰影响因素对污秽颗粒沉积的影响，其结果一般能较真实且直观地反应实际运行状态下光伏板的积灰特性，故其可以较好地解决数值模拟方法因模型简化和计算资源限制所带来的误差的影响。因此，实验方法在光伏板积灰研究中仍占据主要地位。

采用实验方法虽易于获得实际运行状态下光伏板的积灰特性，但目前可用于研究光伏板积灰的实验装置较少。且在众多影响积灰的因素中，已有的实验装置只能考虑部分因素对光伏板积灰的影响。因此，设计一套较为完备的、可同时控制多种影响因素的积灰实验装置，对掌握光伏板的积灰特性和灰污的去除具有重要的实用价值。

本发明是一种可视化太阳能光伏板积灰实验装置，针对目前光伏板积灰实验装置欠缺的问题，设计了可以模拟并控制温度、湿度、光照强度、降水强度、风速、污秽颗粒粒径和浓度等因素的一套综合性的光伏板积灰实验装置，为太阳能光伏板积灰特性的实验研究提供一种便捷的实验装置。

发明内容

本发明是为了通过实验来探究太阳能光伏板的积灰特性并进行可视化观测而设计的，目的在于提供一种可产生不同温度、湿度、光照强度、降水强度、风速、污秽颗粒粒径和浓度的可控性综合实验装置；同时，也能够模拟降水对光伏板上污秽颗粒的冲洗效果，且光伏板所处的位置角度可通过旋转底座调节，并可在透明玻璃箱中探究以上各因素对光伏板积灰特性的影响。

本发明为了实现上述目的，采用了以下结构。