自感应太阳能光伏除尘系统的制作方法

本发明涉及一种除尘系统，尤其是涉及一种自感应太阳能光伏除尘系统。

背景技术：

随着社会经济的不断发展，各种所需能源与日俱增。在此背景下，光伏发电产业飞速发展。随着光伏装机规模的不断扩张，光伏电站的可靠性和高效运转显得格外重要。看似简单的光伏组件——光伏板才是光伏电站的最核心部件，也是最易受外界影响:灰尘覆盖光伏板影响发电效率，增加发电内阻，降低使用寿命。特别是如果因为灰尘分布不均匀造成局部不发电情况，会导致整块光伏板损坏。因此，克服灰尘、落尘等因素给光伏设备输出效率稳定性和使用寿命带来的不利影响至关重要。

公开号为CN104148306的发明专利公开了一种太阳能电池除尘设备，包括提供转动力的驱动机构、提供吸收能力的吸尘机构及提供除尘能力的除尘机构。除尘机构包括框体、转动轴及柔性的滚刷，框体呈中空结构，中空结构形成框体底部具有开口的容置腔，开口位于待除尘器件的正上方，滚刷呈圆柱形且安装在所述转动轴上，滚刷容置于所述容置腔内，滚刷处于最低位处部分凸伸出开口并与待除尘器件接触，转动轴与所述框体枢接并与驱动机构的输出端连接，吸尘机构与所述容置腔连通。该设备在吸尘机构作用下，使得框体内形成一个气流负压，从而使得滚刷对平板状器件清洗时产生的灰尘被吸尘机构所吸走。

公开号为CN103191875的发明专利一种太阳能电池除尘装置，包括横向设置在太阳能板上方的横梁，横梁上设置有清洁机构，横梁的两端连接在支撑座上，支撑座下方设置有螺母，螺母与设置于太阳能板侧边的丝杆配合，丝杆端部连接有丝杆电机，该装置通过设置的横梁升降机构与清洁机构配合，实现除尘目的。

但是，上述两种除尘设备均不能实现自感应除尘方式，不适于大规模光伏太阳能电站光伏板的清洁、除尘。因此需要寻求一种新的除尘方式。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种自感应太阳能光伏除尘系统，用以实现太阳能光伏面板的自动除尘。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自感应太阳能光伏除尘系统，包括控制单元、电源、灰尘传感器、设置在光伏面板上方的清洁机构、以及与清洁机构连接的喷水机构，所述灰尘传感器、清洁机构和喷水机构分别连接所述控制单元，所述清洁机构、喷水机构和控制单元均与所述电源连接；所述清洁机构包括运行轴、电机、支撑杆和除尘刷，所述运行轴对称设置在光伏面板的两端，所述电机与所述运行轴活动连接，沿运行轴往复运动，所述电机固定设置在所述支撑杆上，所述除尘刷设置在所述支撑杆上，所述除尘刷与光伏面板表面接触；所述喷水机构包括出水管、出水泵、出水泵水源接口和喷水管，所述出水泵分别连接出水管和出水泵水源接口，所述出水管连接所述喷水管，所述喷水管设置在所述支撑杆上，所述出水泵水源接口连接水源。

优选的，所述喷水管为PVC管，所述PVC管上设置多个出水孔。

优选的，所述电机为两个同步工作的电机，分别设置在两个运行轴上。

优选的，所述灰尘传感器设置在电机下方的光伏面板上。

优选的，所述灰尘传感器为多个。

优选的，所述电机与所述运行轴通过齿轮啮合。

一种自感应太阳能光伏除尘方法，包括如下步骤：

步骤1，接收灰尘传感器发送的信号并进行比较，若超出预设值，则执行步骤2；

步骤2，清洁机构工作，电机启动，带动支撑杆及设置在支撑杆上的除尘刷沿运行轴上下往复运动预定次数；

步骤3，检测到灰尘传感器发送的信号超出预设值，则执行步骤4；

步骤4，启动喷水机构，同时电机带动支撑杆及设置在支撑杆上的除尘刷沿运行轴上下往复运动；

步骤5，检测灰尘传感器发送的信号，若未超出预设值，则喷水机构与清洁机构停止工作；若超出预设值，则执行步骤4。

优选的，所述灰尘传感器为多个，若有至少一个灰尘传感器检测到的信号超出预设值，则执行步骤1。

本发明的有益效果是：

本发明为一种自感应、自启动太阳能光伏除尘系统，采用了清洁机构与喷水机构相结合的除尘方式，保证了清洗的效果，克服了灰尘、落尘等因素给光伏设备输出效率稳定性和使用寿命带来的不利影响。

本发明通过设置灰尘传感器实时检测光伏面板上的灰尘、落尘等微小粒子，当光伏面板表面的灰尘达到预设值时触发清洁机构工作，同时为进一步清洁光伏面板，采用喷水机构协同清洁机构工作，在喷水的同时由除尘刷清理光伏面板表面的灰尘。

本发明喷水机构的水源来源有多种，因用水量较少，可以是自来水、桶装水、井水等，根据不同需求及工况条件可选择不同的水源。本发明的喷水机构采用微量喷水设计，节约用水量，避免出现大量用水清洁光伏面板造成污水，尤其是大型电站，污水不能及时排出造成二次污染，或改造排污系统造成大量的人力物力浪费。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示， 一种自感应太阳能光伏除尘系统，包括控制单元、电源、灰尘传感器、设置在光伏面板4上方的清洁机构、以及与清洁机构连接的喷水机构。灰尘传感器、清洁机构和喷水机构分别连接控制单元，清洁机构、喷水机构和控制单元均与电源连接，这里的电源可以是光伏蓄电池。本实施例中，灰尘传感器为两个，分别为灰尘传感器201、202，为不影响光伏面板的清理，灰尘传感器201、202设置在电机301、电机302下方的光伏面板4上，灰尘传感器可根据需求增加或减少。

清洁机构包括运行轴101、102，电机301、302，支撑杆5和除尘刷6，运行轴101、102对称设置在光伏面板4的两端，电机301与运行轴101通过齿轮啮合，电机302与运行轴102通过齿轮啮合，电机301、302分别在运行轴101、102上下做往复运动，电机301与电机302同步工作。电机301、302固定设置在支撑杆5上，除尘刷6设置在支撑杆5上，除尘刷6与光伏面板4表面接触，清理光伏面板。除尘刷6可设置在支撑杆5一侧，或包裹在支撑杆5四周。

喷水机构包括出水管8、出水泵9、出水泵水源接口10和喷水管，出水泵9分别连接出水管8和出水泵水源接口10，出水管8连接喷水管，喷水管设置在支撑杆5上，出水泵水源接口10连接水源。本实施例中，喷水管采用PVC管，在PVC管上设置多个出水孔。

在使用时，光伏面板4一般为倾斜安装，支撑杆5、除尘刷6横向设置在光伏面板4上方，电机201、202带动支撑杆5、除尘刷6上下往复运动，更有利于清除灰尘颗粒。系统通过灰尘传感器1触发启动，系统启动后，自动在运行轴101、102上下循环启动，由支撑杆5支撑，由除尘刷6除尘，喷水机构供给除尘刷6水源，当感应灰尘清洁完毕后，自动停止。

基于上述，除尘刷56可以根据不同需求选择除尘面等其他物料，设为便于拆卸模式。出水泵9可以根据不同现场安装情况，布置到光伏面板4下方或其他合适防雨、防尘等区域。

安装本系统时，需根据不同光伏板规格，定制灰尘传感器的大小、除尘刷的规格以及支撑杆长度。本系统实现了光伏系统除尘自动化，解决了灰尘、落尘等因素给光伏设备输出效率稳定性和使用寿命带来的困扰。

如图2所示，一种自感应太阳能光伏除尘方法，包括如下步骤：

步骤1，接收灰尘传感器发送的信号并进行比较，若超出预设值，则执行步骤2；

步骤2，清洁机构工作，电机启动，带动支撑杆及设置在支撑杆上的除尘刷沿运行轴上下往复运动预定次数；

步骤3，检测到灰尘传感器发送的信号超出预设值，则执行步骤4；

步骤4，启动喷水机构，同时电机带动支撑杆及设置在支撑杆上的除尘刷沿运行轴上下往复运动；

步骤5，检测灰尘传感器发送的信号，若未超出预设值，则喷水机构与清洁机构停止工作；若超出预设值，则执行步骤4。

优选的，所述灰尘传感器为多个，若有至少一个灰尘传感器检测到的信号超出预设值，则执行步骤1。

本发明通过设置灰尘传感器实时检测光伏面板上的灰尘、落尘等微小粒子，并将检测到的数值每隔一段时间发送给控制单元，例如，每隔30s发送一次信号，由控制单元判断是否超出预设值，若超出预设值，则启动清洁机构工作。由于天气或其它因素影响，在光伏面板上可能会沉积较重的灰尘，此时将启动清洁机构的除尘刷将表面沉积的除去，再启动灰尘传感器检测光伏面板的灰尘粒子，若已在预设值之内，即清洁机构已将光伏面板清扫干净，清洁机构停止工作。若还在预设值之外，即光伏面板表面的灰尘较多，仅启动清洁机构无法完全清理干净，此时启动喷水机构，出水泵将水源的水泵出，经出水管送入喷水管中，水经喷水管的小孔喷洒在光伏面板表面和除尘刷上，电机带动除尘刷上下往复运动将光伏面板清理干净。本发明的喷水机构采用微量喷水设计，节约用水量，避免出现大量用水清洁光伏面板造成污水，尤其是大型电站，污水不能及时排出造成二次污染，或改造排污系统造成大量的人力物力浪费。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。