[發明專利]一種太陽能電池板陣列表面除塵系統及方法

有效

• 申請號: 201110287189.3
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102441541A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 程智鋒
• 申請（專利權）人: 程智鋒
• 主分類號: B08B3/02
• 分類號: B08B3/02
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池板陣列表面塵垢和積雪的除塵系統及方法，屬于太陽能光伏發電技術領域。?

背景技術

光伏發電由于其環保及可再生優勢，近年來得到廣泛應用并迅猛發展。太陽能電池板是光伏發電系統的核心組件之一，一般采用串聯和并聯方式將其組成太陽能電池板陣列，被安裝在戶外接收太陽光并產生電能，其受光效率很大程度上決定著光伏發電系統的發電效率。?

大型太陽能光伏電站往往分布在空曠的荒漠和戈壁等人煙稀少地帶，太陽能電池板放置于裸露環境中，經受風沙、冰霜雨雪等嚴苛考驗，導致表面積累大量塵垢，甚至積雪，嚴重影響著其透光性，降低光電轉換效率。此外，太陽能電池板光電轉換過程中熱量一時難以散失而致使其表面溫度急劇升高，亦降低其光電轉換效率。以往人工除塵和自動器械除塵系統仍存在以下問題：?

1)人工除塵費時費力，間隔時間長；且隨著人力成本提升，大量采用人工除塵會導致發電成本增加；?

2)現有除塵系統主要針對單塊太陽能電池板，且需安裝在太陽能電池板陣列周圍或者其支架上，對太陽能電池板陣列設計和安裝有一定限制，不利于后期維護；?

3)采用摩擦式除塵，易產生靜電，劃傷太陽能電池板表面，且作業效率低，不適用于大面積的太陽能電池板陣列；?

4)采用高壓水槍清洗，水量消耗大，不適用于荒漠或戈壁等處的光伏發電站，且不利于環境保護。?

鑒于上述原因，研制一種對太陽能電池板陣列表面除塵并具有輔助降溫除雪功能的系統及方法對提高太陽能電池板陣列除塵作業效率，不損傷太陽能電池板表面，減小耗水量，降低綜合成本，便于后期維護等具有重要的現實意義。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種除塵系統及方法，可對大面積的太陽能電池板陣列表面除塵，相比已有的除塵系統更節水，且不影響現有太陽能電池板陣列的設計及安裝，從而提高太陽能電池板光電轉換效率，降低發電成本。?

本發明的技術方案如下：?

一種太陽能電池板陣列表面除塵的系統，其特征在于：該系統包括高壓水發生裝置、傳輸管道和至少一個由噴頭和噴嘴組成的噴射裝置；所述的高壓水發生裝置含有高壓水泵、動力設備、儲水箱、壓力表、安全閥、調壓閥和控制閥，所述的儲水箱、壓力表和安全閥分別與所述的高壓水泵相連；所述的調壓閥的入口端與高壓水泵的排水口相連，調壓閥的出口端?控制閥的入口端相連，控制閥的出口端與所述的傳輸管道相連，其特征在于：該系統還包與?括調節機構和運動小車；所述調節機構由底座、L形連桿、彈簧、調節機構第一連桿、調節機構第二連桿和空心管組成；底座與運動小車固定，L形連桿的一端固定在底座上，L形連桿另一端與調節機構第一連桿的一端通過轉軸相連，彈簧的兩端分別連接L形連桿和調節機構第一連桿，調節機構第一連桿的另一端與調節機構第二連桿的一端通過球鉸相連，調節機構第二連桿的另一端與空心管固定連接；空心管兩端封閉，沿軸線方向在空心管壁上設有一個進口和至少一個出口，所述的進口與傳輸管道相連，所述出口與噴射裝置相連；所述高壓水發生裝置和調節機構被整體固定在可移動的運動小車上。?

本發明所述的動力設備采用電機、柴油機或汽油機；所述運動小車的車體寬度小于兩排太陽能電池板陣列之間的垂直距離h。?

本發明所述噴頭為固定式單孔噴頭，所述噴嘴為扇形噴嘴，噴頭和噴嘴同軸安裝。

本發明還提供了一種太陽能電池板陣列表面除塵的方法，其特征在于該方法包括如下步驟：?

1)利用高壓水經噴嘴形成高壓水射流掃射平面，所述噴嘴采用扇形噴嘴，且距同向安裝，各噴嘴形成高壓水射流掃射平面之間有重疊；噴嘴出口處水流壓力為2MPa～4MPa；?

2)經扇形噴嘴形成的高壓水射流掃射平面與太陽能電池板陣列表面的交線，即水流作用線，水流作用線處于有重疊區掃射平面內，該水流作用線與太陽能電池板上下邊之間的夾角，即偏角α，該偏角α為45°；所述形成的高壓水射流掃射平面與太陽能電池板平面之間的夾角，即沖擊角θ，該沖擊角θ為35°～45°；?

3)所述扇形噴嘴直徑d_n為1mm～3mm，扇形擴散角β為65°～85°，扇形噴嘴與太陽能電池板陣列表面距離D和扇形噴嘴數量n分別由式(1)和式(2)確定：?

D＝k·d_n????(1)?