一种光伏组件自动清洁系统

技术领域

本发明属于光伏组件清洁技术领域，具体涉及一种光伏组件自动清洁系统。

背景技术

光伏发电是新能源的主要方向之一。在大型光伏电站运营过程中，发电量是电站运行的重要指标之一，除光伏阵列效率、逆变器转换效率、并网效率等影响因素外，光伏组件表面积尘对发电量影响也较大。在光伏电站的实际运行中，当光伏组件表面的灰尘逐渐增加时，输出功率也会明显降低，由此可以看出，光伏组件表面积尘严重影响发电效率。另外，灰尘堆积会引起热斑效应，影响组件寿命，并造成安全隐患。

目前大型光伏电站一般采用人工清洗法，劳动强度大，工作效率低，无法满足大型光伏电厂对光伏组件的清洗要求，且清洗成本较高。现有的大型光伏电站普遍采用的除尘技术为高压水冲技术，但耗水量大，对于水资源紧缺的干旱地区并不友好，且对光伏组件表面玻璃盖板有冲击力容易造成隐裂和背部接头短路。市场上研发投入最大的除尘技术主要是机器人除尘技术，但是由于安装复杂，成本高，需要额外的光伏组件和蓄电池供电。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种光伏组件自动清洁系统，结构简单，耗水量小，成本低，安装方便，不会对光伏组件的玻璃盖板造成损害，满足对光伏组件低成本，安全清洁的需求。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光伏组件自动清洁系统，包括，喷淋装置、管道、加压泵、供水泵、过滤器和控制系统，其中，

所述喷淋装置设置于光伏组件的下部，喷淋装置的喷淋头对准光伏组件的正面面板；

所述管道的一端与所述喷淋装置密封连接，另一端与加压泵出水口的一侧密封连接；

所述供水泵的出水口通过管道与所述加压泵的入水口相密封连接；

所述供水泵和所述加压泵与外部电源电连接；

所述过滤器设置于外部水源中，所述供水泵的输入口通过管道与所述过滤器相连接；

所述控制系统分别与所述供水泵、加压泵相电连接。

进一步地，所述喷淋头为旋转喷淋头。

进一步地，所述喷淋头的喷淋面积大于等于光伏组件的正面面积。

进一步地，所述喷淋装置的数量在光伏组件下部的数量为一个或多个。

进一步地，所述供水泵的出水管的管道上设置有电磁阀，所述电磁阀与所述供水泵共用外部电源，与外部电源电连接。

进一步地，所述供水泵和所述加压泵之间设置有调节器。

进一步地，所述控制系统为分散控制系统。

进一步地，还包括回收管道，所述回收管道位于光伏组件的正下方，一端与光伏组件的支撑单元固定连接，另一端与外部水源回收装置固定连接。

进一步地，所述外部水源回收装置为过滤净化池。

相较于现有技术，本发明的优点在于：

本发明的一种光伏组件自动清洁系统，通过在光伏组件的上方设置喷淋装置，使得喷淋装置的喷淋头正对光伏组件的正面面板，并在喷淋装置上通过管道设置加压泵、供水泵、过滤器，并通过控制系统将供水泵、加压泵和喷淋装置的控制单元进行控制，以此来喷淋光伏组件，对光伏组件上的灰尘进行冲洗，避免了使用高压水源对光伏组件造成损坏，节约水资源的同时，能够对光伏组件有效、定期清理，结构简单，成本低，便于安装。

进一步地，通过将喷淋头设置为旋转喷淋头的结构，使得在对光伏组件喷淋清洁时，能够对光伏组件的所有区域全部喷淋，避免了光伏组件喷淋不完全，导致清洁不全面的问题。

进一步地，通过将喷淋装置的喷淋面积设置为大于光伏组件的正面面积，使得在对光伏组件的正面进行喷淋清洁时，能够保障光伏组件的表面喷淋完全，彻底，达到对光伏组件完全有效清洁的目的。

进一步地，通过在光伏组件的下方设置一个或多个喷淋头的结构，使得在对较大光伏组件进行喷淋时，一方面能够提高喷淋的效率，避免了因喷淋头摆动较大速度过慢造成喷淋时间长效果不佳的情况，另一方面保障了对光伏组件的高效喷淋，保障清洁的同时，提高了清洁能力。

进一步地，通过在管道上设置电磁阀和调节器的结构，使得在进行光伏组件的清洁时，能够通过控制系统通过电磁阀和调节器的调节，调节进入喷淋装置喷淋头的出水量和水压，保障了喷淋出的水具有清洁力的同时不会对光伏组件造成伤害。

进一步地，通过将控制系统设置为分散控制系统的结构，能够对喷淋系统喷淋装置的控制单元和供水泵、加压泵进行分级调节，分散控制，保障了对光伏组件的有效控制，进而保障了光伏组件的有效清洁。

进一步地，通过设置回收管道的结构，使得光伏组件所喷淋的水源能够回收到回收管道中，避免了水资源的浪费。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明一种光伏组件自动清洁系统的整体结构示意图；

图2为本发明一种光伏组件自动清洁系统喷淋轨迹示意图；

其中，喷淋头1、管道2、加压泵3、供水泵4、过滤器5、外部水源6、电磁阀7、调节器8、光伏组件9。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的光伏组件9也即太阳能光伏组件或太阳能电池，在作为电源时，若干单体电池串、并联连接和严密封装成组件。具体地，太阳能电池组件也叫太阳能电池板，是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。本发明优选以矩形结构的光伏组件9，也即矩形结构的太阳能电池板为例说明本发明的装置。

优选地，为了不影响喷淋效果可在夜间对光伏组件9进行喷淋，当处于气温较低的环境时，喷淋时间为阳光充足的时间段，使得所喷淋的水滴能够在阳光充足的情况下将喷淋于光伏组件9上的水滴蒸发，避免所喷淋水滴在光伏组件9的表面结冰造成光伏组件9损坏，影响光伏组件9的发电效率。

本发明的一种光伏组件自动清洁系统，如图1所示，包括喷淋装置、管道 2、加压泵3、供水泵4、过滤器5和控制系统，其中，喷淋装置设置于光伏组件9的下部，喷淋装置的喷淋头1正对光伏组件9的正面面板；具体地，管道 2的一端与喷淋装置密封连接，另一端与加压泵3出水口的一侧密封连接；供水泵4的出水口通过管道2与加压泵3的入水口相密封连接；供水泵4和加压泵3与外部电源电连接；过滤器5设置于外部水源6中，供水泵4的输入口通过管道2与过滤器5相连接；控制系统与供水泵4、加压泵3和喷淋装置的控制单元相电连接。

具体地，在实际应用过程中，光伏组件9在设置和应用时，存在一定的倾角，喷淋装置的喷淋头1设置于光伏组件9的最低位置，也即光伏组件9最低位置与地面相平行位置的原点处，也即上述喷淋装置设置于光伏组件9的下部位置如此设置，使得喷淋装置能够自下向上进行喷淋，一方面减少了喷淋管道的设置，另一方面使得在喷淋过程中从下向上，使得所喷淋的上部水滴能够顺着光伏组件9流下，使得喷淋效果更好。

优选地，如图2所示，喷淋头1为旋转喷淋头，如此设置，使得在对光伏组件9喷淋清洁时，能够通过喷淋头1的旋转对光伏组件9的所有区域全部喷淋，进而实现对光伏组件9的清洁区域的全面喷淋，避免了固定式喷淋头沿着一个方向喷淋，使得喷淋不完全或多个固定喷淋头1间隔较小，施工难度大，浪费材料和清洁不全面的问题。

可选地，如图2所示，可将一个或若干个喷淋头1设置于输送喷淋水源的管道上，当管道中有水源经过，且有一定压力时，通过一个管道给一个或多个喷淋头输送水源进行喷淋。

具体地，在对光伏组件9进行喷淋时，并非从喷淋头1中喷出的水滴做自由落体运动，而是存在一定的压力，使得所喷出的水滴能够对光伏组件9进行冲刷的作用，但由于所喷淋出的水滴颗粒度较小，压力小于高压水枪喷出的压力，因而不会造成光伏组件9的破坏。

优选地，喷淋装置为雨水感应智能定时控制器与喷淋雾化喷头相结合的装置，喷淋雾化喷头通过管道2与雨水智能定时控制器的一端相连接，另一端与控制器相连接，进行定时喷雾。

具体地，喷淋装置的喷淋面积大于等于光伏组件9的正面面积，如此设置，使得在对光伏组件9的正面进行喷淋清洁时，能够保障光伏组件9的表面喷淋完全，彻底，达到对光伏组件9完全有效清洁的目的。

具体地，喷淋装置的数量在光伏组件9上的数量为一个或多个，使得在对较大光伏组件9进行喷淋时，一方面能够提高喷淋的效率，避免了因喷淋头1 摆动较大速度过慢造成喷淋时间长效果不佳的情况，另一方面保障了对光伏组件9的高效喷淋，保障清洁的同时，提高了清洁能力。具体地，当在光伏组件9的下方设置多个喷淋头1时，优选多个喷淋有头在光伏组件9的下方间隔均匀设置，间隔均匀设置的多个喷淋头1之间的边缘存在有重叠清洁区域，使得在对光伏组件9清洁时，能够保证对所有的区域进行清洁。

具体地，供水泵4的出水管的管道上设置有电磁阀7，电磁阀7与供水泵 4共用外部电源，与外部电源电连接。

具体地，供水泵4和加压泵3之间设置有调节器8。

优选地，控制系统为分散控制系统。

具体地，本发明的一种光伏组件9自动清洁系统还包括回收管道，用于回收清洁光伏组件9从喷淋头1喷出的清洁水源，回收管道一端固定设置于光伏组件9的底部，与固定和支撑光伏组件9的支撑架固定连接，回收管道的另一端与外部的回收装置固定连接，如设置有过滤、沉淀和净化作用的蓄水池。具体地，回收管道为在常规管道上设置有沿径向的通槽，使得回收管道的横截面为c字形结构，在进行喷淋水的回收时，回收的水源从回收管道的通槽中流入回收管道，最后流入蓄水池，完成喷淋水源的净化。

具体地，回收装置中的回收的水源与外喷淋的水源相贯通，待回收装置中的水源达到一定容量时，自动流入至外部水源6中，供供水泵4泵入管道2，用于继续清洁光伏组件9，循环利用，从而节约水源，高效清洁光伏组件9。

具体地，在进行光伏组件9的清洁时，在对光伏组件9的正面喷淋水滴后，可对水滴进行擦拭作业，如利用毛刷或刮板等对光伏组件9上的水滴沿着一定方向清洁，如在光伏组件9的支撑架或固定架上安装将托举架，如托举架为光伏组件9的支撑杆上设置的矩形或直角形连杆等，随后在托举架太阳能电池板的同侧的四周设置若干个定滑轮，在太阳能电池板的一侧设置电机，在电机轴上设置驱动轮，在驱动轮和若干定滑轮上依次缠绕形成闭环的牵引绳索，随后在连杆的一侧设置主刷，在连杆的两侧设置与轨道相配合的滑块，在托举架上固定连接轨道，随后将连杆与牵引绳索可拆卸连接，将连杆两端的滑块与滑轨相配合，最后在电机上接入控制单元和外部电源，使得电机能够在外部电源的作用下驱动，在外部控制单元的作用下能够沿着轨道左右往复移动，从而带动主刷在太阳能电池板上左右移动，完成太阳能电池板的清洁。如此设置，使得对光伏组件9的清洁效果更加彻底，清洁效果更好。

具体地，本发明的一种光伏组件9自动清洁系统针对一个光伏组件9而言，在进行实际应用包括但不限于在每个光伏组件9的下方设置一个或若干个喷淋装置，一个或多个加压泵3、供水泵4、过滤器5和控制系统，组成光伏电厂的清洁系统，进行对光伏组件9的清洁，在进行光伏电厂的光伏组件9清洁时，对照上述连接结构将本发明的组件进行连接，随后将管道2相互连接，形成管道2连接的网络，将控制系统与整个光伏电厂的水泵和控制单元相集成和分层控制，达到对整个光伏电厂光伏组件9清洁的系统和/或体系。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。