一种光伏发电太阳能融雪储能设备

技术领域

本发明是一种光伏发电太阳能融雪储能设备，属于光伏板技术领域。

背景技术

光伏储能是一种利用太阳能发电，并将多余的电能储存起来的技术，光伏储能系统的优点是可再生能源利用率高，无污染，能够减少对传统能源的依赖，同时也能够减少电网负荷峰值和电网损耗。此外，光伏储能系统还可以提供备用电源，保障电力供应的稳定性。

光伏板是光伏储能系统中的重要组件，太阳能光伏板在冬季遇到雨雪天气时，容易结冰，导致能量输出降低，影响使用效果。现有技术中为了融雪化冰，常用的一种方案是添加电加热机构，利用电热将冰块融化掉，然而当光伏板上结了厚厚的冰雪块时，利用电加热机构将整个冰雪块都融化掉，需要花费较长的时间以及较多的能源，效率低且耗能高。

本发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种光伏发电太阳能融雪储能设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种光伏发电太阳能融雪储能设备，包括太阳能光伏板，所述太阳能光伏板的外部套装U形支撑板，所述U形支撑板上安装切割机构，所述U形支撑板上端安装暖风机构；

所述切割机构包括激光发生器以及套转在U形支撑板外部的传送带，所述U形支撑板上端固定驱动件，所述驱动件的输出端连接传动轮，所述传送带套装在传动轮外端，所述激光发生器安装在传送带表面。

进一步地，所述太阳能光伏板底部安装两个支架，两个所述支架对称设置。

进一步地，所述太阳能光伏板上端固定U形限位板，所述U形支撑板相对的两个内端面上均固定侧边上限位板，所述U形支撑板内端的两个拐角位置均固定弧形上限位板，所述侧边上限位板以及弧形上限位板均设在U形限位板上侧；

所述激光发生器设在U形限位板上侧，且激光发生器安装在侧边上限位板以及弧形上限位板下侧。

进一步地，所述U形支撑板上端设置防护盒，且防护盒套装在传动轮以及驱动件外部；

所述防护盒两端部均开设用于传送带移动的凹槽。

进一步地，所述暖风机构包括支撑外罩、空心转管、风扇以及固定空心管，所述支撑外罩安装在U形支撑板上端，所述支撑外罩朝着太阳能光伏板迎光面方向开设有角槽；

所述支撑外罩内部转动连接空心转管，所述空心转管外端设置出气管，所述出气管外端与支撑外罩内壁接触；

所述空心转管外端连接固定空心管，所述固定空心管固定在支撑外罩外端，所述固定空心管内部转动连接中心轴，所述中心轴环形外端安装风扇，所述中心轴从固定空心管中延伸到空心转管内部，且中心轴通过连板与空心转管内壁固定连接。

进一步地，所述支撑外罩上端固定进风管，所述固定空心管端部连接导管，所述导管的另一端连接进风管，所述进风管与热风机连通。

进一步地，所述空心转管的环形外端开设长槽，所述长槽内部设置气囊，所述气囊与空心转管内部连通。

进一步地，所述空心转管外端固定限位框，所述限位框设在支撑外罩内部，所述限位框弧形内壁上固定弹簧，所述弹簧另一端连接连接板，所述气囊外端贴合橡胶压板，所述连接板固定在橡胶压板外端。

本发明的有益效果：

1、通过切割机构将冻结在太阳能光伏板表面的冰块的表层切割掉，然后利用暖风机构辅助被切割掉的表层冰雪从太阳能光伏板上移除，且对太阳能光伏板表面的剩余冰雪进行融化，该设计中无需融化太阳能光伏板表层的所有冰雪，而是将太阳能光伏板表面的冰雪块进行切割，只需融化里部较薄的冰雪块即可，提高了工作效率，减少了能耗。

2、增加的与空心转管连接的气囊，在气流不能通过出气管排出到空气中时，热气可以进入到气囊中进行暂存，降低了空心转管以及固定空心管的损坏概率，提高了使用安全性。

3、通过弹簧弹力对气囊进行挤压的，一方面避免气囊变形影响使用，另一方面使出气管在刚排出热气的时间里能够释放较多的气流，即产生较大的冲击力，便于被切割的表层冰块从太阳能光伏板上滑落。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种光伏发电太阳能融雪储能设备的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本发明一种光伏发电太阳能融雪储能设备中防护盒的内部示意图；

图4为图1的俯视图；

图5为本发明一种光伏发电太阳能融雪储能设备中暖风机构的示意图；

图6为图5的剖面图；

图7为本发明一种光伏发电太阳能融雪储能设备中暖风机构的内部示意图；

图8本发明一种光伏发电太阳能融雪储能设备中风扇的示意图；

图9本发明一种光伏发电太阳能融雪储能设备中连接板的示意图；

图中：1、太阳能光伏板，2、支架，3、U形支撑板，4、切割机构，5、暖风机构，41、传送带，42、防护盒，43、U形限位板，44、弧形上限位板，45、侧边上限位板，46、激光发生器，47、传动轮，48、驱动件，51、支撑外罩，52、进风管，53、导管，54、固定空心管，55、空心转管，56、容气组件，57、风扇，58、中心轴，59、连板，60、角槽，551、出气管，561、气囊，562、橡胶压板，563、连接板，564、弹簧，565、限位框。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

第一实施例：请参阅图1-图8，一种光伏发电太阳能融雪储能设备，包括太阳能光伏板1，太阳能光伏板1的外部套装U形支撑板3，二者之间通过螺栓等方式进行固定，U形支撑板3上安装用于切割表面冰块的切割机构4，U形支撑板3上端安装暖风机构5，通过切割机构4将冻结在太阳能光伏板1表面的冰块的表层切割掉，然后利用暖风机构5辅助被切割掉的表层冰雪从太阳能光伏板1上移除，且对太阳能光伏板1表面的剩余冰雪进行融化，该设计中无需融化太阳能光伏板1表层的所有冰雪，而是将太阳能光伏板1表面的冰雪块进行切割，只需融化里部较薄的冰雪块即可，提高了工作效率，减少了能耗。

切割机构4包括激光发生器46以及套转在U形支撑板3外部的传送带41，传送带41表面安装激光防护膜，避免激光对相对面的传送带41造成伤害，U形支撑板3上端固定驱动件48，驱动件48采用可以正反转的伺服电机，伺服电机的输出轴端连接传动轮47，传送带41套装在传动轮47外端，激光发生器46安装在传送带41表面；

接通伺服电机的电源，并启动伺服电机，伺服电机工作带动传动轮47转动，从而传送带41转动，进而带动处于a1位置的激光发生器46朝着a2的方向移动，同时启动激光发生器46，激光发生器46工作发出激光，对于太阳能光伏板1表面的冰雪层进行切割，激光发生器46从a1位置移动到a2位置过程中对冰雪层周边进行切割，实现将原始冰雪层的表层冰雪切割掉。

优选地，为了将太阳能光伏板1上面的冰雪块切割掉，U形支撑板3的两底端面均低于太阳能光伏板1的下侧面，使得激光发生器46起始位置的高度均低于太阳能光伏板1的下侧面。

优选地，寒冷天气中，传送带41与U形支撑板3表面可能会因为温度低而冻结住，通过伺服电机难以带动传送带41移动，所以在U形支撑板3表面与传送带41接触的位置镶嵌电热板，利用电热板融化接触位置的冰，便于传送带41的正常运转。

太阳能光伏板1底部安装两个支架2，两个支架2对称设置，支架2通过螺栓等方式固定在房顶上或其他所需位置。

太阳能光伏板1上端固定U形限位板43，U形支撑板3相对的两个内端面上均固定侧边上限位板45，U形支撑板3内端的两个拐角位置均固定弧形上限位板44，侧边上限位板45以及弧形上限位板44均设在U形限位板43上侧；

激光发生器46设在U形限位板43上侧，且激光发生器46安装在侧边上限位板45以及弧形上限位板44下侧；

利用侧边上限位板45、弧形上限位板44以及U形限位板43对传送带41的进行限位，使激光发生器46按照设想的路程移动。

U形支撑板3上端设置防护盒42，且防护盒42套装在传动轮47以及驱动件48外部，防护盒42两端部均开设用于传送带41移动的凹槽，通过防护盒42对传动轮47以及伺服电机进行保护。

暖风机构5包括支撑外罩51、空心转管55、风扇57以及固定空心管54，支撑外罩51通过螺栓等方式固定在U形支撑板3上端，支撑外罩51朝着太阳能光伏板1迎光面方向开设有角槽60，支撑外罩51内部转动连接空心转管55，空心转管55侧端设置出气管551，出气管551外端与支撑外罩51内壁接触，支撑外罩51可以对出气管551的出气端进行封堵，使热气不能通过出气管551流出，出气管551的出气端面加工为圆弧形，空心转管55外端连接固定空心管54，固定空心管54固定在支撑外罩51外端，固定空心管54内部转动连接中心轴58，中心轴58环形外端安装风扇57，风扇57设在固定空心管54内部，中心轴58从固定空心管54中延伸到空心转管55内部，且中心轴58通过连板59与空心转管55内壁固定连接。

空心转管55与支撑外罩51之间通过轴承转动连接，固定空心管54与支撑外罩51之间焊接连接，固定空心管54直径稍大于空心转管55，使空心转管55以及固定空心管54与支撑外罩51的连接位置能够错开，空心转管55能够相对固定空心管54转动，中心轴58远离连板59的一端通过轴承与固定空心管54的圆形内壁转动连接；

优选地，出气管551设有至少两个，至少两个出气管551沿着水平方向等距排列在空心转管55外侧端，出气管551与空心转管55内腔连通设置；

支撑外罩51上端焊接进风管52，固定空心管54两端部连接导管53，导管53的另一端连接进风管52，进风管52的进风口通过管道与热风机连通；

接通热风机的电源，热风机工作将热气流通过管道输送到进风管52中，然后热风通过导管53进入到固定空心管54中，热风吹动风扇57转动，风扇57转动带动中心轴58以及连板59转动，从而带动空心转管55以及出气管551顺时针转动，当出气管551转动至b1位置时，通过固定空心管54进入到空心转管55内部的热气开始通过出气管551吹出，吹在太阳能光伏板1上的冰雪块上，推动通过切割机构4切割的表层冰块向下移动，使表层冰块从太阳能光伏板1上向下滑落，继续吹出的热气流作用在太阳能光伏板1靠里一层的冰块上，促使靠里一层的冰块受热融化，且空心转管55转动带动出气管551转动，从而使热气出口的角度发生改变，对太阳能光伏板1上的里层冰块进行较为均匀的加热，便于里层冰块的融化；

在实际中如果冰雪块的结冰厚度较小，则无需使用切割机构4，仅仅通过暖风机构5也能快速融化冰雪，所以对于单使用暖风机构5还是将切割机构4以及暖风机构5结合使用要根据具体情况来决定。

优选地，风扇57、中心轴58以及固定空心管54均设有两个，从两边与空心转管55连接，提高空心转管55的转动稳定性。

第二实施例；空心转管55的环形外端开设长槽，长槽内部设置气囊561，气囊561与空心转管55内部连通；

在温度较低的天气中，空心转管55与支撑外罩51之间可能会因为结冰的原因转动不畅，此时支撑外罩51又对出气管551的出气口进行阻挡，热气不能排出到空气中，使空心转管55与固定空心管54内部空间压力增大，空心转管55以及固定空心管54增加了破裂的概率，也增加了使用危险性，故而增加一个与空心转管55连接的气囊561，在气流不能通过出气管551排出到空气中时，热气可以进入到气囊561中进行暂存，降低了空心转管55以及固定空心管54的损坏概率，提高了使用安全性。

优选地，在空心转管55外端焊接限位框565，限位框565设在支撑外罩51内部，限位框565弧形内壁上焊接弹簧564，弹簧564另一端焊接连接板563，气囊561外端贴合橡胶压板562，连接板563固定在橡胶压板562外端。

气体不能从出气管551时，热气暂存在气囊561中，气囊561向外膨胀，推动橡胶压板562向外移动并发生变形，并推动连接板563向外移动，进而对于弹簧564进行压缩，当出气管551由图6所示方向顺时针转动到b1位置，即热气即将从出气管551的出气口排出时，弹簧564的弹力推动连接板563以及橡胶压板562向内移动，促使气囊561中的气体排出，该设计中对气囊561进行挤压的结构一方面避免气囊561变形影响使用，另一方面使出气管551在刚排出热气的时间里能够释放较多的气流，即产生较大的冲击力，便于被切割的表层冰块从太阳能光伏板1上滑落。

限位框565外壁与支撑外罩51内壁之间存在一定的空隙，或者在限位框565外端安装万向滚珠，使万向滚珠与支撑外罩51内壁滚动连接，便于二者之间进行顺畅的相对转动。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。