用于太阳光强度的日射传感器制造技术

一种日射传感器，用于确定太阳光强度作为用于评估暴露于该太阳光强度的太阳能模块产生的电能的基础，包括：包括光入射窗的外表面；测量太阳光强度的至少一个光传感器，其布置于该光入射窗后面；以及探测该表面上影响日射传感器和太阳能模块两者的降落物和所导致的沉积物的探测器装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及确定太阳光强度作为用于评估暴露于该太阳光强度的太阳能模块的电能的基础的日射传感器(insolation sensor)。本专利技术涉及的日射传感器，通常并不用于基于太阳光强度产生电能。而是，仅用于测量太阳光强度以具备用于评估暴露于该相同的太阳光强度的光伏系统的太阳能模块的标准。这种日射传感器典型地包括有效(active)表面，其表面积仅是布置为平行于该日射传感器的太阳能模块的表面积的一部分。进一步地，该日射传感器典型地布置紧密地在待评估的太阳能模块旁边或在其中间，并定向于与太阳能模块相同的方向。
技术介绍
从DE 10 2008 003 272A1中已知可针对光伏系统的功能测量该光伏系统。为此目的，将运动传感器布置于太阳能模块。该运动传感器允许探测盗窃的情况下的运动或由于强风、暴风雨导致的运动。进一步地，可提供温度传感器，其在火灾情况下测量环境温度增加。通过测量太阳能模块产生的能量，也可识别出该光伏系统上是否落雪或任何污染物是否影响了该系统的性能。从DE 10 2006 008 178A1中已知测量太阳能驱动的发电厂的方法，该文献中通过比较针对其各个太阳能模块测量的能量来连续地监测所产生的能量。也可在固定的参考模块与该太阳能模块的至少一部分之间进行这样的比较。优选地，该参考模块具有与该太阳能模块相同的物理特性并且暴露在直接接近于并与该太阳能模块处于相同条件下的太阳光强度。在DE 10 2006 008 178A1中，由天气条件造成对太阳能模块的污染或损害表示为影响由太阳能模块产生的能量的变量。从US2009/0314279A1中已知相对于遮蔽(shadowing)装置布置的光传感器阵列。 各个光传感器的信号用于将与该阵列和遮蔽装置固定布置的太阳能模块以相对于太阳位置的最优方式进行定向。通过将由日射传感器探测的太阳光强度与由太阳能模块产生的电能进行比较，无法探测日射传感器和相关联的太阳能模块上的均勻污染。类似地，无法通过比较两者的方式解决影响日射传感器和太阳能模块两者的所有其它外在影响。因此，仍然需要一种日射传感器，通过该日射传感器可探测外在影响，特别是由于降落物等造成的影响，即使这些外在影响既影响日射传感器、又影响借助该日射传感器测量的太阳能模块
技术实现思路
一方面，本专利技术提供用于确定太阳光强度作为用于评估由暴露于该太阳光强度的太阳能模块产生的电能的基础的日射传感器。该日射传感器包括包括光入射窗的外表面； 测量太阳光强度的至少一个光传感器，其布置于该光入射窗后面；以及探测该表面上的降落物(precipitation)和所导致的沉积物(cbposit)的探测器装置。另一方面，本专利技术提供用于评估由暴露于太阳光强度的太阳能模块产生的电能的系统。该系统包括用于确定该太阳光强度的日射传感器。该日射传感器包括包括光入射窗的外表面；测量太阳光强度的至少一个光传感器，其布置于该光入射窗后面；以及探测该表面上的降落物和所导致的沉积物的探测器装置。该探测器装置包括布置于该外表面和 /或比较表面的后面的传感器阵列，该比较表面平行于所述外表面且在所述外表面旁边横向布置，并且该传感器阵列的传感器分布在25至250cm2的表面积上并且包括彼此之间不超过5cm的距离。进一步地，该探测器装置包括对来自各个传感器的信号彼此进行比较的比较器装置。通过研究下述附图和详细说明，本专利技术的其他特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。所有这些附加的特征和优点意图包括在本专利技术权利要求所限定的范围内。附图说明参考以下附图将更好地理解本专利技术。附图中的组成部分并不必然按比例绘制，重点在于清楚地示出本专利技术的原理。附图中，同样的附图标记标示各个视图中相应的部分。图1是包括四个太阳能模块和中心日射传感器的光伏系统的示意俯视图；图2是根据图1的光伏系统的侧视图；图3是根据图1和图2的日射传感器的光入射窗的视图；图4是另一日射传感器的光入射窗的视图；图5是又一日射传感器的光入射窗及布置于该光入射窗旁边的比较表面的视图；图6是图5的布置的侧视图；图7是替代图5和图6的日射传感器的实施例的侧视图；图8是根据图5和图6的日射传感器的另一替代的侧视图；以及图9示出日射传感器和集成有载荷单元(load cell)的相关支撑结构。具体实施例方式根据本专利技术的日射传感器中，提供有探测器装置，该探测器装置探测或识别在该日射传感器的光入射窗表面上的降落物和/或由该降落物导致的持久沉积。这一信息可从日射传感器以及由该日射传感器初始探测的光强度中获得。该信息可用来校正太阳光强度的测量值，因为表面上的降落物或所导致的沉积物会导致初始测量的光强度是错误的，即并非真实的光强度。然而，关于光入射窗表面上的降落物或所导致的沉积物的信息可专门用于例如触发检查或清洗措施。这些检查或清洗措施当然不仅针对日射传感器进行，也针对借助该日射传感器测量的太阳能模块进行。如果日射传感器的表面设置为平行于被测量的太阳能模块，则日射传感器表面上所探测的沉积物的意义特别重大。探测日射传感器的光入射窗的表面上的降落物或所导致的沉积物并不必需直接在该表面上发生。反而，设置为平行于并在日射传感器的光入射窗的表面旁边的比较表面可用于该目的。事实上，即使并没有明确声明，只要在单独情况下没有其它表明，如果在此提及“该表面”，特别是“日射传感器的光入射窗的表面”，其总是应理解为还包括额外或可选地设置为平行于并在光入射窗的初始表面旁边的比较表面。然而，该比较表面是用于探测光入射窗的初始表面上的降落物和/或所导致的沉积物的日射传感器或者探测器装置的表面，而不是借助该日射传感器测量的太阳能模块的表面。该日射传感器可包括在该表面后面的传感器阵列，传感器的信号彼此进行比较。 不同形式的降落物，例如降雨，的特征在于其(至少在短观察时间内)对于表面不具有均勻的影响。在下雨的情况下，这种例如由各个雨滴撞击表面而造成的非均勻性可由设置成适当阵列的传感器来探测。如果要尽可能地探测到和解析这种非均勻性，则认为是适当的阵列应具有一定的最小尺寸，以及各个传感器之间的距离不能太大。传感器阵列的面积为25 至250cm2以及其中各个传感器设置于不超过5cm的距离证明适于用于探测例如由降雨而显示出的相关非均勻性。所提及的250cm2的上限并不是由解析表面上的降落物的非均勻性的需要而导出的，而是表明根据本专利技术的日射传感器的适当的最大尺寸。使用传感器阵列探测的具体的非均勻性取决于降落物的类型以及所使用的传感器的类型。然而，可应用规则来自传感器阵列的特定信号模式对应于可由该信号模式识别的降落物的特定类型。该阵列的传感器可以是相同的光传感器，通过它们，根据本专利技术的日射传感器还测量太阳光强度。鉴于测量平均分布在各个光传感器上的太阳光强度合适作为一种规则， 来自各个光传感器的信号在探测或识别降落物时将被单独地评估或彼此比较。该阵列的传感器也可是电容传感器。在用于探测日射传感器的表面上的降落物和 /或所导致的沉积物的任何探测器装置中，电容传感器会是有利的，因为即使没有并排布置的传感器提供不同的信号，也能够识别出表面上的降落物或沉积。因此，已知的机动车雨水传感器采用了这种电容传感器。通过将电容传感器布置为阵列，可收集关于降落物类型的进一步信息。根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：B·马格努森，
申请(专利权)人：艾思玛太阳能技术股份公司，
类型：发明
国别省市：