分布式屋顶光伏电站高效自动清除灰尘组合系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种分布式屋顶光伏电站高效自动清除灰尘组合系统，包括若干灰水自动清除器以及自动微喷淋装置，灰水自动清除器固定设置在光伏组件的铝合金下边框处，自动微喷淋装置间隔分布于光伏组件的阵列中；灰水自动清除器为表面或内壁具有导水通道的板件，导水通道从板件的端头部至端尾部贯通设置，板件的端头部具有倾斜设置的吸灰水端，板件的表面包覆有亲水性金属防堵网。本实用新型专利技术的优点是：采用微型水喷淋与安装在光伏组件上的灰水自动清除器的匹配，能实现全自动、清灰全面彻底、常年四季人工可控的清理屋顶小倾角光伏组件的表面及底部积灰带灰尘，且实现省水、省电、投资少、运行费用低，可常年持续保持光伏组件清洁高效运行。

【技术实现步骤摘要】
分布式屋顶光伏电站高效自动清除灰尘组合系统
本技术涉及新能源光伏发电领域，具体涉及一种分布式屋顶光伏电站高效自动清除灰尘组合系统。
技术介绍
一、随着常规化石能源的逐步减少及污染严重，世界各国都在积极开发各种新型清洁能源及可再生能源，其中太阳能资源是人们开发和利用的重要新能源类之一。现在的分布式光伏电站就是把太阳光的能量转变成电能的光伏电站，分布式电站的光伏组件多数是安装在企业工厂钢结构厂房等建筑屋顶（屋面主要为小倾角彩钢瓦结构），充分利用企业工厂屋面空闲面积安装光伏组件吸收利用太阳光发电，取得了良好的社会效益及经济效益。二、分布式光伏电站大部分安装在彩钢屋顶，由单块光伏组件组装而成。钢结构彩钢屋顶屋面设计坡度常规在1:10—1:20之间，水平倾角仅在2.86度至5.7度之间，实际倾角多数在2度至3度左右。单块光伏组件面积规格在1.5㎡-2㎡不等，组件面板为玻璃及太阳能电池组成，组件面板四周边框由铝合金边框包裹固定起到绝缘和承重的作用。目前屋顶光伏组件安装因受屋面倾角小的限制，当遇到大气降水时，光伏组件最低处底部5cm—15cm宽的面积，因被铝合金边框高出玻璃面的铝边而阻挡在光伏组件上的灰尘和水覆盖，积存的灰尘形成遮光带，遮挡面积为占光伏组件总面积的3%—15%不等。各种实验证明，屋顶小倾角光伏组件底部因大气降水导致积存的积灰带占全部灰尘遮挡影响发电量的60%以上，横向敷设的光伏组件积灰带遮挡影响发电量最高达30%，竖向敷设的光伏组件底部积灰带影响发电量最高可达70%以上，而表面均匀积灰影响发电量通常在20%以下。可见积灰带遮挡光线是降低光伏组件发电效率的重要原因之一，仅清除光伏组件底部积灰带可提高发电量最高可达30%以上。以徐州地区为例，及时清除光伏组件表面及底部积灰带的灰尘，屋顶光伏电站平均增加发电量在10%以上，产生的经济效益十分巨大。三、现阶段由于受到彩钢屋顶构造、承载力、高空作业、坡度等客观特殊环境限制等影响，难以使用机器人或大型清洗机械清洗（现阶段所谓的机器清洗尚未脱离人工范畴）。目前对屋顶光伏组件积灰清洗方法仅有以下5种：1、人工用抹布干檫；2、人工手持电动毛刷檫洗。3、人工用高压水枪冲洗；4、机器滚刷清洗，但是未脱离人工操作的范畴。5、安装大流量喷淋装置模拟大雨急雨状态，但是耗水量太大，清洗费用高，因为小雨量状态下，喷淋下来的水将光伏组件上的灰均冲刷到了光伏组件底部形成积灰带，这种积灰带遮挡光伏组件，导致电量损失更大。以上5种方式均能把灰尘清洗干净。采用人工和机器清洗的方式存在高空作业安全隐患大、容易损坏光伏组件、清洗费用高、清洗不及时、风雨天气不能清洗、黑天不能清洗、光伏组件上潮湿不能清洗、高温天气不能清洗等；喷淋清洗的方式需要大水压、较大的水量，否则被喷淋冲刷的灰水将会被光伏组件高出玻璃的边框阻挡而形成积灰带，这种积灰带将增加电量损失。鉴于此，我们申请了专利号为ZL201821025243.0的安装在屋顶小倾角光伏组件底部的灰水自动清除器，该产品在降雨或大露水时，光伏组件底部被铝合金边框阻挡积存的灰水自动快速导出光伏组件（日降水量2mm以上，可清除光伏组件底部积灰带50%以上；日降水量5mm以上，灰尘可清除80%以上）。但是灰水自动清除器在天气干旱时对光伏组件整个表面上的均匀灰尘无法清除，光伏组件在干旱天气的春季、秋冬季，天气干旱少雨，飘落的灰尘沉降在光伏组件表面遮挡光线降低发电效率，每年除去6、7、8三个月的多雨季节的其余9个月仍有约4%以上的电量损失无法挽回。
技术实现思路
本技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种分布式屋顶光伏电站高效自动清除灰尘组合系统，该自动清除灰尘组合系统通过在光伏组件的铝合金下边框处布置具有金属防堵网的灰水自动清除器将光伏组件上的灰水快速引流排出，并通过自动微喷淋装置在干旱少雨的情况下向光伏组件进行自动喷淋以辅助提高灰水自动清除器的去灰尘能力，并且对光伏组件表面可以根据需要进行清洗。本技术目的实现由以下技术方案完成：一种分布式屋顶光伏电站高效自动清除灰尘组合系统，其特征在于所述自动清除灰尘组合系统包括若干灰水自动清除器以及自动微喷淋装置，所述灰水自动清除器固定设置在光伏组件的铝合金下边框处，所述自动微喷淋装置间隔分布于所述光伏组件的阵列中；所述灰水自动清除器为表面或内壁具有导水通道的板件，所述导水通道从所述板件的端头部至端尾部贯通设置，所述板件的端头部具有倾斜设置的吸灰水端，所述板件的表面包覆有亲水性金属防堵网。所述自动微喷淋装置包括与地面水泵出口端相连通的通水母管以及自所述通水母管上延伸出去的若干通水支管，所述通水支管上布置有若干旋转式喷头。所述自动微喷淋装置还包括PLC程序控制器，所述通水支管内设置有电磁阀，各所述电磁阀分别由所述PLC程序控制器控制；所述通水母管的最低处以及所述通水支管的最低处分别设置有防冻自动放水阀。所述板件包括依次连接的顶板、立板以及底板，以构成呈开口状的扣接件，用于同所述光伏组件上的所述铝合金下边框的外部结构扣装匹配；所述底板的端头部具有一向上折弯的扣接部，用于同所述铝合金下边框的下表面构成扣接锁紧；所述顶板的端头部具有倾斜向下的所述吸灰水端，所述顶板呈与所述铝合金下边框上表面同所述光伏组件上表面交界处相适配的形状。所述立板和所述底板上分别布设有至少一排间隔分布的灰水排放通道，且相邻排之间的所述灰水排放通道呈错位分布。所述导水通道为波纹瓦槽、凹槽或管体中的一种；所述导水通道为所述波纹瓦槽或所述凹槽时的槽宽为4.0-5.0mm、槽深为1.5-2.0mm；所述导水通道为所述管体时，半径为0.5mm-3.0mm。所述板件由若干纵向间隔布置的条杆组成，所述条杆之间的缝隙与所述光伏组件的所述铝合金下边框表面共同构成所述导水通道。所述条杆之间的缝隙在4-6mm之间。各所述条杆之间由横向加固条固定连接，所述横向加固条布置在所述立板以及底板上。本技术的优点是：本自动除灰尘系统采用微型水喷淋与安装在光伏组件上的灰水自动清除器的匹配，能实现全自动、清灰全面彻底、常年四季人工可控的清理屋顶小倾角光伏组件的表面及底部积灰带灰尘，且实现省水、省电、投资少、运行费用低，人员不需爬上屋顶进行高空作业、不需踩踏屋顶、避免安全隐患，可常年持续保持光伏组件清洁高效运行；且在多雨季节无需开启喷淋装置，仅依靠灰水自动清除器自行利用雨水就可清除光伏组件底部的积灰带。附图说明图1为光伏组件安装在屋顶面上的积灰示意图；图2为本技术中灰水自动清除器（省略金属防堵网）的立体示意图；图3为本技术中灰水自动清除器的侧视图；图4为本技术中灰水自动清除器的主视图；图5为本技术中灰水自动清除器的俯视图；图6为本技术中导水通道为波纹瓦槽时的示意图；图7为本技术中导水通道为管体时的示意图；图8为本技术中将灰水自动清除器安装至光伏组件的铝合金下边框上的方法示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式屋顶光伏电站高效自动清除灰尘组合系统，其特征在于所述自动清除灰尘组合系统包括若干灰水自动清除器以及自动微喷淋装置，所述灰水自动清除器固定设置在光伏组件的铝合金下边框处，所述自动微喷淋装置间隔分布于所述光伏组件的阵列中；所述灰水自动清除器为表面或内壁具有导水通道的板件，所述导水通道从所述板件的端头部至端尾部贯通设置，所述板件的端头部具有倾斜设置的吸灰水端，所述板件的表面包覆有亲水性金属防堵网。/n

【技术特征摘要】
1.一种分布式屋顶光伏电站高效自动清除灰尘组合系统，其特征在于所述自动清除灰尘组合系统包括若干灰水自动清除器以及自动微喷淋装置，所述灰水自动清除器固定设置在光伏组件的铝合金下边框处，所述自动微喷淋装置间隔分布于所述光伏组件的阵列中；所述灰水自动清除器为表面或内壁具有导水通道的板件，所述导水通道从所述板件的端头部至端尾部贯通设置，所述板件的端头部具有倾斜设置的吸灰水端，所述板件的表面包覆有亲水性金属防堵网。


2.根据权利要求1所述的一种分布式屋顶光伏电站高效自动清除灰尘组合系统，其特征在于所述自动微喷淋装置包括与地面水泵出口端相连通的通水母管以及自所述通水母管上延伸出去的若干通水支管，所述通水支管上布置有若干旋转式喷头。


3.根据权利要求2所述的一种分布式屋顶光伏电站高效自动清除灰尘组合系统，其特征在于所述自动微喷淋装置还包括PLC程序控制器，所述通水支管内设置有电磁阀，各所述电磁阀分别由所述PLC程序控制器控制；所述通水母管的最低处以及所述通水支管的最低处分别设置有防冻自动放水阀。


4.根据权利要求1所述的一种分布式屋顶光伏电站高效自动清除灰尘组合系统，其特征在于所述板件包括依次连接的顶板、立板以及底板，以构成呈开口状的扣接件，用于同所述光伏组件上的所述铝合金下边框的外部结构扣装匹配；所述底板的端头部具有一向上折弯的扣接部，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗军，平立雨，
申请(专利权)人：王宗军，平立雨，
类型：新型
国别省市：江苏;32