[发明专利]一种从空气中取水的太阳能光伏板自清洁装置及方法

说明书

本发明公开了一种从空气中取水的太阳能光伏板自清洁装置及方法，通过半导体制冷降低空气温度，并使得空气中的部分水蒸气凝结在半导体的制冷端面上形成水珠，水珠收集在蓄水箱中作为光伏板自清洁的水源；为了维持空气的流动，提出在光伏板的顶部安装空气排出通道，空气排出通道外表面涂黑色吸热涂层；在太阳能的加热下，空气排出通道升温，并与进口通道内的空气形成温差，形成烟囱效应，驱动空气自动从排出通道顶端排出。自清洁采用擦拭方式，通过电机驱动橡胶制清洗刷，引入电动阀控制蓄水箱的出水时间，配合清洗刷对光伏板表面进行深度清洁，本发明解决了光伏板自清洁的取水问题，具有应用范围广、节能、自动化程度高等优点。

技术领域

本发明属于太阳能光伏领域，具体涉及从空气中取水的太阳能光伏板自清洁装置及方法。

背景技术

太阳能是最主要的可再生能源之一，如何将太阳能高效转化为电能一直是全世界关注的焦点。光伏发电是常见的太阳能发电方式之一，具有转换效率相对较高、安全，以及灵活等特点。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应(即半导体在受到光照射时产生电动势的现象)而将光能直接转变为电能的一种技术，这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，即太阳能光伏板。

光伏板表面的透光性是影响光伏发电效率的重要因素，因此需要维持光伏板表面的清洁度。然而，随着时间的推移，暴露在空气中的光伏板表面必定会产生污垢，从而大大降低光伏发电效率。因此，光伏表面的清洁技术受到越来越多的重视。光伏表面的清洁技术可以分为主动和被动两种方式，被动技术采用在光伏板表面镀特殊的疏水涂层从而减少污垢在光伏表面的附着可能性，但是被动式技术只能缓解光伏板表面的结垢，而不能彻底消除污垢。与被动技术相比，主动技术更加灵活多变，污垢清除也更加彻底。常见的主动技术包括高压水射流和擦除方式。目前，光伏板的清洁多采用主动技术，且需要人员操作，这极大增加了光伏板的维护成本，特别是难以在一些偏远或复杂地区推广。光伏板自清洁则可以彻底解决人员维护的缺点，且光伏板可以为自清洁提供动力来源。常见的一些光伏板自清洁技术，需要提供水源或通过收集雨水。人为提供水源实际上违背了自清洁原则，因为也需要人员的参与；而收集雨水的方式则极大增加了自清洁系统的不稳定性，且不适用于一些干旱少雨地区(如沙漠地区)。

发明内容

本发明提供一种从空气中取水的太阳能光伏板自清洁装置及方法，能够解决现有光伏板自清洁系统的取水问题，可保证光伏发电系统的高效稳定运行。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种从空气中取水的太阳能光伏板自清洁装置，包括半导体制冷片、空气通道、蓄水箱和布水装置；所述空气通道用于将空气导向所述半导体制冷片的冷端，使空气中水蒸气凝结；所述蓄水箱用于收集凝结水；所述布水装置用于将所述蓄水箱中的凝结水导向所述太阳能光伏板的表面。

进一步的，所述空气通道包括空气进入通道、横向汇合通道和空气排出通道；所述空气进入通道竖向设置，底部为空气进口，顶部为空气出口，与所述横向汇合通道的空气进口连通；所述半导体制冷片的冷端设置于所述横向汇合通道内；所述横向汇合通道的空气出口与所述空气排出通道连通；所述横向汇合通道的底部设有凝结水出口，所述蓄水箱位于凝结水出口下方。

进一步的，所述空气排出通道的出口处设置有无动力排风扇。

进一步的，所述空气排出通道内安装电动风机。

进一步的，所述蓄水箱上设有凝结水出水管，凝结水出水管上设有电动阀；所述布水装置包括分配水箱，与所述凝结水出水管连通；所述分配水箱位于所述太阳能光伏板的上方，其底部沿太阳能光伏板的水平方向均匀布置有若干个喷嘴。

进一步的，还包括擦拭装置，所述擦拭装置包括位于所述太阳能光伏板两侧的两个滑轨、可分别沿两个滑轨移动的两个电机、两端分别固定于两个电机的清洗刷；所述清洗刷在电机的驱动下可对所述太阳能光伏板的表面进行清洗。