光伏清洁灌溉装置及系统
文献发布时间:2023-06-19 18:27:32
技术领域
本公开涉及能源和环保技术领域,尤其涉及一种光伏清洁灌溉装置及系统。
背景技术
光伏发电系统(photovoltaic generation system),简称光伏(photovoltaic),是指利用光伏电池的光生伏特效应,将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。
随着光伏设备在日照充足地区的广泛应用,也产生了相应的环境问题。通常光伏设备安装于野外,相关技术中,为了避免植被生长较高遮挡光伏设备而影响发电效率,通常的做法是预先在光伏设备安装的区域以及周边把植被清除。
发明内容
为了解决或至少部分地解决以下技术问题:目前的光伏设备和环境共生时存在发电效率不高、影响周边生态环境的问题,本公开的实施例提供了一种光伏清洁灌溉装置及系统。
本公开一些实施例提供了一种光伏清洁灌溉装置,所述光伏清洁灌溉装置包括:光伏组件、清洁组件、储水容器、第一输水管路和过滤器;
所述光伏组件包括:面板支架,装配于所述面板支架上的光伏面板,所述光伏面板的外缘设置有导水槽;
所述清洁组件连接于所述光伏面板;
所述储水容器连接有灌溉管路;
所述第一输水管路设置于所述导水槽和所述储水容器之间;
所述过滤器设置于所述第一输水管路上;
其中,所述清洁组件清洁所述光伏面板后的污水经由所述导水槽和所述第一输水管路传输至所述过滤器,由所述过滤器过滤后存储至所述储水容器,所述灌溉管路利用所述储水容器存储的过滤水进行灌溉。
在一些实施例中,所述清洁组件包括:蓄水池、喷头、第二输水管路、水泵、清洁控制器和回收阀门;
所述清洁组件通过所述喷头与所述光伏面板连接,所述喷头的底座安装于所述光伏面板的边框,所述喷头的喷水方向朝向所述光伏面板;
所述第二输水管路包括两个分支,分别为第一分支管路和第二分支管路,所述第一分支管路连接于所述蓄水池和所述喷头,所述第二分支管路连接于所述蓄水池和所述储水容器;
所述水泵设置于所述第二输水管路上;
所述清洁控制器设置于所述第一分支管路上,用于控制所述第一分支管路的通断和水流信息;
所述回收阀门设置于所述第二分支管路上,所述回收阀门处于常闭状态,在所述储水容器的水量大于第一设定阈值的情况下,所述回收阀门处于开启状态,使得所述储水容器的部分水回收至所述蓄水池。
在一些实施例中,所述储水容器中设置有水量传感器,用于监测所述储水容器的水量;
在所述水量传感器监测到所述储水容器的水量小于第二设定阈值的情况下,所述清洁控制器控制所述第一分支管路连通,使得所述清洁组件对所述光伏面板进行清洗,并将清洗后的水过滤后存储至所述储水容器,所述第二设定阈值小于所述第一设定阈值。
在一些实施例中,所述光伏组件设置有光伏传感器,用于监测所述光伏面板的发电效率;
在预设时段内,当所述光伏传感器监测到所述光伏面板的发电效率降低的程度符合设定条件的情况下,所述清洁控制器控制所述第一分支管路连通,使得所述清洁组件以固定姿态或变化的姿态对所述光伏面板进行清洗,所述姿态包括位置和倾角中的至少一个信息。
在一些实施例中,所述光伏组件还包括:旋转动力部件,与所述面板支架和所述光伏面板连接;
所述光伏传感器还用于根据光照强度来确定太阳的方位,所述旋转动力部件用于根据所述太阳的方位来调整所述光伏面板的方位,使得所述光伏面板始终朝向太阳。
在一些实施例中,所述光伏清洁灌溉装置还包括:
导轨组件,用于安装于地面;
移动式托架,与所述导轨组件装配且沿着所述导轨组件可移动,所述移动式托架下方具有供植被生长的空间;
其中,所述面板支架和所述储水容器均固定于所述移动式托架上。
在一些实施例中,所述光伏清洁灌溉装置还包括:
植被高度传感器,设置于所述移动式托架的下方,用于测量所述移动式托架下方区域的植被高度;
所述导轨组件包括:可拆卸式轨道、T型连接件、横向支架、入地式支架、升降动力部件和滑动动力部件;
相邻两个所述可拆卸式轨道和所述入地式支架通过所述T型连接件连接,所述横向支架连接于相对设置的两个入地式支架之间;
所述升降动力部件设置于所述入地式支架上;在所述植被高度传感器测量得到的下方植被高度大于第一高度值的情况下,所述升降动力部件驱动所述入地式支架抬升高度,以预留出供植被生长的空间;所述第一高度值等于所述移动式托架的离地高度或比所述离地高度小预设值;
在所述植被高度传感器测量得到的下方植被高度大于第二高度值的情况下,所述滑动动力部件驱动所述移动式托架滑动至无植被区域或植被高度小于第二高度值的区域,所述第二高度值为所述移动式托架的离地高度的极限值。
在一些实施例中,所述光伏清洁灌溉装置还包括:营养液容器和灌溉控制器;
所述储水容器经由第三输水管路连接至所述灌溉管路;
所述营养液容器的出液口连接于所述储水容器的入口;或者,所述营养液容器的出液口连接于所述第三输水管路且位于所述灌溉控制器的上游;
所述灌溉控制器设置于所述第三输水管路上,用于控制所述第三输水管路的通断和水流信息。
在一些实施例中,所述营养液容器中设置有液量传感器,用于监测所述营养液容器中营养液的液量;在所述液量传感器监测到所述液量小于第三设定阈值的情况下,向中央控制器发送液量不足的提示信息;
所述过滤器内设置有滤芯传感器,用于监测所述过滤器的滤芯是否发生堵塞;在所述滤芯传感器监测到滤芯发生堵塞的情况下,向中央控制器发送更换滤芯的提示信息。
在一些实施例中,所述灌溉管路为滴灌式管路,所述灌溉管路的表面设置有微孔出水口;所述面板支架与所述光伏面板之间通过可拆卸接口进行连接。
本公开的一些实施例还提供了一种光伏清洁灌溉系统。所述光伏清洁灌溉系统包括:多个如上所述的光伏清洁灌溉装置和中控装置。所述中控装置包括中央控制器,所述中央控制器与多个所述光伏清洁灌溉装置通信连接,用于对多个所述光伏清洁灌溉装置发出协同控制指令,所述协同控制指令用于控制多个所述光伏清洁灌溉装置针对所在区域协同执行光伏清洁灌溉任务。
在一些实施例中,所述协同控制指令包括:协同移动指令;所述中央控制器用于在需要移动一个或多个目标光伏清洁灌溉装置的情况下,对所述目标光伏清洁灌溉装置的移动路径和要移动至的目标位置进行优化计算,得到最优移动信息;根据所述最优移动信息,生成所述协同移动指令;所述优化计算包括:在移动过程中不影响植被生长的约束条件下,使得所述目标光伏清洁灌溉装置的移动路径总和的耗能与移动过程中引起的光伏产能损失之和最小。
相对于相关技术,本公开至少具有以下技术效果:
光伏清洁灌溉装置通过设置与光伏组件连接的清洁组件,在光伏组件的光伏面板上设导水槽,导水槽经由第一输水管路及其上设置的过滤器连接至储水容器,储水容器连接有灌溉管路,整体构成了清洗→导水→储水→利用水灌溉的通路,能够利用清洁组件进行光伏面板的清洗,减少污渍对光伏面板的遮挡,促进发电效率的提升;同时清洁光伏面板后的污水经过滤后存储,并能用于植被或土壤的灌溉,提升了水资源的利用率,还有助于提升周边土壤的湿度,促进植被的生长,有助于改善周边生态环境,此外,通过设置导水槽,不仅能够收集清洁光伏面板的污水,而且可以收集雨天流到光伏面板上的雨水,有效节省与利用水资源。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开一些实施例提供的光伏清洁灌溉装置的结构示意图;
图2为本公开另一些实施例提供的光伏清洁灌溉装置的结构示意图;
图3为本公开一些实施例提供的光伏清洁灌溉系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本公开保护的范围。
在本公开实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本公开。在本公开实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义,“多种”一般包含至少两种。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。
本公开实施例提供了一种光伏清洁灌溉装置及系统,所述光伏清洁灌溉装置包括:光伏组件、清洁组件、储水容器、第一输水管路和过滤器;所述光伏组件包括:面板支架,装配于所述面板支架上的光伏面板,所述光伏面板的外缘设置有导水槽;所述清洁组件连接于所述光伏面板;所述储水容器连接有灌溉管路;所述第一输水管路设置于所述导水槽和所述储水容器之间;所述过滤器设置于所述第一输水管路上;其中,所述清洁组件清洁所述光伏面板后的污水经由所述导水槽和所述第一输水管路传输至所述过滤器,由所述过滤器过滤后存储至所述储水容器,所述灌溉管路利用所述储水容器存储的过滤水进行灌溉。
本公开实施例提供的技术方案中,整体构成了清洗→导水→储水→利用水灌溉的通路,考虑到光伏组件所在的区域会遮蔽阳光,可以减少地表水汽蒸发,提供土壤含水量;同时能够对清洗光伏面板的水进行回收利用,作为灌溉的水源,如此能够增加光伏面板下方以及周边区域的土壤湿度,促进植被生长,不仅如此,导水槽还可以收集雨水进行存储,提升了水资源的利用率。
在一些实施例中,清洁组件的第一分支管路连接于喷头和蓄水池,第二分支管路连接于储水容器和蓄水池;蓄水池的水经由第一分支管路传输至喷头,喷头喷出的水清洁光伏面板,清洁后的污水经由所述导水槽和所述第一输水管路传输至所述过滤器,由所述过滤器过滤后存储至所述储水容器,所述灌溉管路利用所述储水容器存储的过滤水进行灌溉;此外,在储水容器中的水量大于第一设定阈值的情况下,设置于第二分支管路上的回收阀门处于开启状态,使得所述储水容器的部分水回收至所述蓄水池,构成了:利用蓄水池的水源进行清洗→利用导水槽导水→利用储水容器储水→储水容器存储的水通过灌溉管路进行灌溉→储水量过多时回收部分水至蓄水池的水循环路径,在保证灌溉的基础上实现水资源的循环利用。
在一些实施例中,光伏清洁灌溉装置为可移动式装置,通过设置导轨组件和移动式托架,在移动式托架的下方可以生长植被,在植被的生长高度到达不同程度后,分别通过抬升移动式托架的高度、沿着导轨组件移动上述移动式托架的方式,不仅不影响植被的生长,还能够促进各个区域土壤环境的改善,有利于促进移动式托架下方的植被进行生存、生长,以及在生长高度受限或者,改善后的生态环境能够确保植被自主生长的情况下,利用移动式托架转移光伏面板和对应的灌溉管路,在进行光伏产电的同时还对其他区域的生态环境继续进行改善。
下面结合附图详细说明本公开的可选实施例。
图1为本公开一些实施例提供的光伏清洁灌溉装置的结构示意图。
参照图1所示,本公开实施例提供的光伏清洁灌溉装置包括:光伏组件1、清洁组件2、储水容器3、第一输水管路5和过滤器6。所述光伏组件1包括:面板支架11,装配于所述面板支架11上的光伏面板12,所述光伏面板12的外缘设置有导水槽13。所述清洁组件2连接于所述光伏面板12;所述储水容器3连接有灌溉管路4;所述第一输水管路5设置于所述导水槽13和所述储水容器3之间;所述过滤器6设置于所述第一输水管路5上。
所述清洁组件2清洁所述光伏面板12后的污水经由所述导水槽13和所述第一输水管路5传输至所述过滤器6,由所述过滤器6过滤后存储至所述储水容器3,所述灌溉管路4利用所述储水容器3存储的过滤水进行灌溉。
本实施例提供的光伏清洁灌溉装置,通过设置与光伏组件连接的清洁组件,在光伏组件的光伏面板上设置导水槽,导水槽经由第一输水管路及其上设置的过滤器连接至储水容器,储水容器连接有灌溉管路,整体构成了清洗→导水→储水→利用水灌溉的通路,能够利用清洁组件进行光伏面板的清洗,减少污渍对光伏面板的遮挡,促进发电效率的提升;同时清洁光伏面板后的污水经过滤后存储,并能用于植被或土壤的灌溉,提升了水资源的利用率,还有助于提升周边土壤的湿度,促进植被的生长,有助于改善周边生态环境,此外,通过设置导水槽,不仅能够收集清洁光伏面板的污水,而且可以收集雨天流到光伏面板上的雨水,有效节省与利用水资源。
在一些实施例中,参照图1所示,所述灌溉管路4为滴灌式管路,所述灌溉管路的表面设置有微孔出水口401。
通过设置灌溉管路4为滴灌式管路,以滴灌的方式将水浸润至下方的土壤中,在节省水资源的同时,还能让土壤中的含水量提高并保持长期的湿润。
在一些实施例中,参照图1所示所述面板支架11与所述光伏面板12之间通过可拆卸接口14进行连接。
通过可拆卸式连接的方式,便于进行面板支架和光伏面板的运输和对面板支架或光伏面板的拆装维修等。
图2为本公开另一些实施例提供的光伏清洁灌溉装置的结构示意图。
在一些实施例中,参照图2所示,所述清洁组件2包括:蓄水池21、喷头25、第二输水管路22、水泵23、清洁控制器24和回收阀门26。
参照图2所示,所述清洁组件2通过所述喷头25与所述光伏面板12连接,所述喷头25的底座250安装于所述光伏面板12的边框,所述喷头25的喷水方向朝向所述光伏面板12。在一些实施例中,参照图2所示,喷头25的底座250设置于光伏面板121顶部的边框上,能够沿着光伏面板12顶部的边框进行平移。例如,参照图2所示,光伏面板12顶部的边框上设置有用于限位所述底座250的移动槽15,该喷头25在驱动部件(未示意)的驱动作用下能够沿着边框上设置的移动槽15进行横向(面向光伏面板时,横向指左右方向)移动;在一些实施例中,喷头相对于光伏面板的倾角可以发生变化;在一些实施例中,喷头可以进行旋转。
在一些实施例中,光伏面板相对于水平面具有倾角,将高度较高的一侧称为顶部,高度较低的一侧称为底部。导水槽13设置于光伏面板12的外缘包括:导水槽13设置于光伏面板12的左右边框和底部边框。
参照图2所示,所述第二输水管路22包括两个分支,分别为第一分支管路221和第二分支管路222,所述第一分支管路221连接于所述蓄水池21和所述喷头25,所述第二分支管路222连接于所述蓄水池21和所述储水容器3。
所述水泵23设置于所述第二输水管路22上,可以设置于该第二输水管路22的干路上,或者设置于两个分支中的一个分支上,例如在图2中以该水泵23设置于第一分支管路221上作为示例。
所述清洁控制器24设置于所述第一分支管路221上,用于控制所述第一分支管路221的通断和水流信息。例如水流信息包括但不限于是水流流量或水流流速等。
所述回收阀门26设置于所述第二分支管路222上,所述回收阀门26处于常闭状态,在所述储水容器3的水量大于第一设定阈值的情况下,所述回收阀门26处于开启状态,使得所述储水容器3的部分水回收至所述蓄水池21。
例如,第一设定阈值是用户预先设定的水量上限值,在储水容器的实际水量大于该水量上限值的情况下,会触发回收阀门的开启,将超过水量上限值对应的水回收至蓄水池中。
本实施例中,蓄水池21的水经由第一分支管路221传输至喷头25,喷头25喷出的水清洁光伏面板12,清洁后的污水经由所述导水槽13和所述第一输水管路5传输至所述过滤器6,由所述过滤器6过滤后存储至所述储水容器3,所述灌溉管路4利用所述储水容器3存储的过滤水进行灌溉。此外,在储水容器3中的水量大于第一设定阈值的情况下,设置于第二分支管路222上的回收阀门26处于开启状态,使得所述储水容器3的部分水回收至所述蓄水池21,构成了:利用蓄水池的水源进行清洗→利用导水槽导水→利用储水容器储水→储水容器存储的水通过灌溉管路进行灌溉→储水量过多时回收部分水至蓄水池的水循环路径,在保证灌溉的基础上实现水资源的循环利用。
在一些实施例中,所述储水容器3中设置有水量传感器301,用于监测所述储水容器的水量。
在所述水量传感器301监测到所述储水容器的水量小于第二设定阈值的情况下,所述清洁控制器24控制所述第一分支管路221连通,使得所述清洁组件2对所述光伏面板12进行清洗,并将清洗后的水过滤后存储至所述储水容器3,所述第二设定阈值小于所述第一设定阈值。
例如,第二设定阈值为用户预先设定的水量下限值,在储水容器的实际水量小于该水量下限值的情况下,通过控制清洁组件对光伏面板进行清洗得到过滤水,使得储水容器的水量维持在预设范围内,该预设范围介于水量下限值和水量上限值之间(包括端点值),这一预设范围内的水量能够保证灌溉的正常进行。
在一些实施例中,所述光伏组件1设置有光伏传感器16,用于监测所述光伏面板的发电效率。在一些实施例中,光伏传感器16可以设置于光伏面板中;在另一些实施例中,光伏传感器可以设置于面板支架11上。
在预设时段内,在所述光伏传感器16监测到所述光伏面板的发电效率降低的程度符合设定条件的情况下,所述清洁控制器24控制所述第一分支管路221连通,使得所述清洁组件2以固定姿态或变化的姿态对所述光伏面板12进行清洗,所述姿态包括位置和倾角中的至少一个信息。
预设时段包括白天时段,比如从早上8点到晚上7点。
在一些实施例中,所述光伏组件1还包括:旋转动力部件17,与所述光伏面板12和所述面板支架11连接,参照图2中加粗部分示意。所述光伏传感器16还用于根据光照强度来确定太阳的方位,所述旋转动力部件17用于根据所述太阳的方位来调整所述光伏面板12的方位,使得所述光伏面板12始终朝向太阳,这一设置能够促进发电效率的最大化。
在一些实施例中,所述光伏清洁灌溉装置为可移动式装置。
参照图2所示,所述光伏清洁灌溉装置还包括:导轨组件7,用于安装于地面上;移动式托架8,与所述导轨组件7装配且沿着所述导轨组件7可移动(具体为后续描述的可拆卸式轨道71),所述移动式托架8下方具有供植被生长的空间;其中,所述面板支架11和所述储水容器3均固定于所述移动式托架8上。
在一些实施例中,参照图2所示,所述清洁组件2还包括:喷头支撑件251,用于支撑所述喷头25,该喷头支撑件251连接于所述喷头25的底座250和所述移动式托架8之间。该喷头支撑件251用于在喷头25以高压喷水的方式清洗光伏面板12的场景下,提升喷头25的结构稳定性,分担喷头对光伏面板边缘的冲击力。
在一些实施例中,参照图2所示,所述光伏清洁灌溉装置还包括:植被高度传感器801,设置于所述移动式托架8的下方,用于测量所述移动式托架下方区域的植被高度。
参照图2所示,所述导轨组件7包括:可拆卸式轨道71、T型连接件72、横向支架73、入地式支架74、升降动力部件75和滑动动力部件76;
相邻两个所述可拆卸式轨道71和所述入地式支架74通过所述T型连接件72连接,所述横向支架73连接于相对设置的两个入地式支架74之间。
所述升降动力部件75设置于所述入地式支架74上;在所述植被高度传感器801测量得到的下方植被高度大于第一高度值的情况下,所述升降动力部件75驱动所述入地式支架74抬升高度,以预留出供植被生长的空间;所述第一高度值等于所述移动式托架8的离地高度或比所述离地高度小预设值。例如预设值为2cm-5cm。
在所述植被高度传感器801测量得到的下方植被高度大于第二高度值的情况下,所述滑动动力部件76驱动所述移动式托架8滑动至无植被区域或植被高度小于第二高度值的区域,所述第二高度值为所述移动式托架的离地高度的极限值。
在一些实施例中,参照图2所示,所述光伏清洁灌溉装置还包括:营养液容器9和灌溉控制器410。
所述储水容器3经由第三输水管路420连接至所述灌溉管路4。
在一实施例中,所述营养液容器9的出液口连接于所述储水容器3的入口,例如参照图2所示。该实施例中,营养液进入至储水容器内部,在储水容器内部实现营养液和过滤水的混合。
或者,在另一实施例中,所述营养液容器9的出液口连接于所述第三输水管路420且位于所述灌溉控制器410的上游,图2中未示意,这种实施例下,营养液的流出路径不经过储水容器内部,而是与储水容器向灌溉管路传输的水路进行合并,实现营养液和过滤水的混合。
上述两个实施例中都能实现以下效果:储水容器中的水对营养液进行稀释,稀释后的营养液通过灌溉管路进行土壤滴灌。
所述灌溉控制器410设置于所述第三输水管路420上,用于控制所述第三输水管路的通断和水流信息。水流信息例如包括水流流速信息。
在一些实施例中,所述营养液容器9中设置有液量传感器901,用于监测所述营养液容器9中营养液的液量;在所述液量传感器901监测到所述液量小于第三设定阈值的情况下,向中央控制器发送液量不足的提示信息。
所述过滤器6内设置有滤芯传感器601,用于监测所述过滤器的滤芯是否发生堵塞;在所述滤芯传感器601监测到滤芯发生堵塞的情况下,向中央控制器发送更换滤芯的提示信息。
综上所述,本公开实施例提供的光伏清洁灌溉装置,具有以下效果至少之一:(1)不需要人工清洗光伏面板,而是通过控制器控制喷头,进行定期、定量的清洗光伏面板;通过安装在光伏面板边缘的导水槽来收集雨水和清洗光伏面板后的污水,进行水资源再利用;(2)不需要对光伏面板下方区域或者周边进行除草,反而能够积极进行植被的培育,有助于促进生态环境的改善;(3)通过将光伏清洁灌溉装置设置为可移动式装置,基于移动式托架随时能够进行光伏组件、储水容器和清洁组件等的转移(抬升高度或平移位置等),能够转移到不影响植物生长的高度或植被稀疏的地方继续进行培育植被;(4)通过将营养液与回收的过滤水进行结合,更好的改善植被的生态环境;(5)通过各种类型的传感器,取得相应的传感数据,可以将传感数据传送至中央处理器,由中央处理器根据传感数据来统一发出控制指令,基于该控制指令实现光伏清洁灌溉装置的运转;(6)能够实现水资源的统一调配,根据储水容器中水的存量来决定是补水还是回收水到蓄水池;在雨季来临的场景下,储水容器不足以容纳更多的雨水,可以将水回收至蓄水池。
本公开的一些实施例还提供了一种光伏清洁灌溉系统。
图3为本公开一些实施例提供的光伏清洁灌溉系统的结构框图。
参照图3所示,本公开实施例提供的光伏清洁灌溉系统300包括:多个光伏清洁灌溉装置310和中控装置320。
所述中控装置320包括中央控制器321,所述中央控制器与多个所述光伏清洁灌溉装置通信连接,用于对多个所述光伏清洁灌溉装置发出协同控制指令,所述协同控制指令用于控制多个所述光伏清洁灌溉装置针对所在区域协同执行光伏清洁灌溉任务。
上述光伏清洁灌溉系统300的工作过程介绍如下。
通过安装在光伏面板上的喷头进行定时定量的喷水来清洁光伏面板上的灰尘,达到自清洁的作用,代替以往只能人工拿着水管进行清洁,有效的节省了水资源、人力资源以及时间。
将导水槽安装在光伏面板周围可以收集清洁光伏面板后的污水,也可以收集雨天流到光伏面板上的雨水,将水资源利用率达到最大化,有效的节省与利用水资源。
通过过滤装置将收集到的雨水与清洁光伏面板的污水进行过滤后,流入到储水容器中进行存储。
存储的过滤水(也可以描述为净化水)与营养液混合后,经过灌溉管路(例如滴灌式管路),在灌溉控制器控制流速的情况下,以滴灌形式流入到下方的土壤中,节省水资源的同时,还能让土壤中的含水量提供并保持长期的湿润。
通过滴灌的营养液的滋养,以及结合光伏面板的遮挡效果,能够进一步改善土壤的生态环境。
在光伏面板下方的土壤上可以栽种固土固碳的植被,植被生长在改善后的生态环境中,可以生长的更为茂盛。
当高度达到一定程度或者植被可以独自生存后,所述光伏清洁灌溉装置310可以调整离地高度、或者沿着轨道进行平移,或者整体拆卸后转移,移动或转移至没有植被的地方继续进行上述循环,最终达到该区域的植被覆盖所有荒地,为当地生态环境做出改善。
在一些实施例中,所述协同控制指令包括:协同移动指令;所述中央控制器用于在需要移动一个或多个目标光伏清洁灌溉装置的情况下,对所述目标光伏清洁灌溉装置的移动路径和要移动至的目标位置进行优化计算,得到最优移动信息;根据所述最优移动信息,生成所述协同移动指令。
所述优化计算包括:在移动过程中不影响植被生长的约束条件下,使得所述目标光伏清洁灌溉装置的移动路径总和的耗能与移动过程中引起的光伏产能损失之和最小。
此外,中央控制器321根据传感数据能够针对每个光伏清洁灌溉装置发出对应的控制指令。
例如,光伏面板上的光伏传感器可以感知光伏面板的当前发电效率,在发现发电效率降低的情况下,中央控制器向清洁组件2发出指令,控制喷头25清洗光伏面板,实现光伏面板的自清洁。
上述光伏传感器还可以感知太阳的方位,中央控制器根据上述太阳的方位来同步控制光伏面板的旋转动力部件17,始终保持光伏面板正向面对太阳,使发电效率最大化。
过滤器的滤芯传感器可以感知滤芯是否发生堵塞,在发生堵塞的情况下,中央控制器会发出预警信息,提醒用户及时更换滤芯。
营养液容器中的液量传感器可以感知营养液的存量,在营养液不足的情况下,中央控制器会提醒用户及时补充营养液。
储水容器中的水量传感器可以感知当前容器中的净化水存量,在净化水不足的情况下,中央控制器会控制喷头对光伏面板进行自清洁,进一步收集到储水容器中;在储水容器中的水位过高的情况下,中央控制器可以通过控制回收阀门由关闭状态切换为开启状态,并基于水泵的动力将储水容器中的水通过输水管道回收至蓄水池中。
在一些实施例中,所述光伏清洁灌溉系统300中部分或全部的光伏清洁灌溉装置310共用一个蓄水池。
光伏装置下方的植被高度传感器可以感知土壤中植被的高度,在植被高度过高的情况下,中央控制器会先控制升降动力部件对移动式托架进行抬升,当植被进一步生长后,中央控制器会控制滑动动力部件驱动移动式托架沿着导轨组件进行平移。
最后应说明的是:本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统或装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
以上实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围。
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