[實用新型]一種適用于嚴寒地區架空隧道橋頂棚的光伏除雪系統

有效

• 申請號: 202023255562.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN214480456U
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 王穎;王愚;張明麗;閻勇;田建;高衛;馬勇
• 申請（專利權）人: 東方電氣(成都)工程設計咨詢有限公司
• 主分類號: H02S40/12
• 分類號: H02S40/12;H02S40/44;H02S40/30;H02J9/06;H02J7/35;E04D13/18;E04D13/10
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 毛光軍

本實用新型屬于光伏融雪技術領域，具體涉及一種適用于嚴寒地區架空隧道橋頂棚的光伏除雪系統，包括逆變器、配電箱以及布設于頂棚頂部的電伴熱帶和光伏組件，電伴熱帶處于頂棚和光伏組件之間；光伏組件與逆變器的直流輸入端電性連接，配電箱與逆變器的交流輸出端電性連接，配電箱上設置有伴熱配電接口，電伴熱帶通過伴熱配電接口與配電箱電性連接。本技術方案很好的利用了周邊資源，并利用光伏組件隔絕了電伴熱帶與雪的接觸，以延長電伴熱帶的使用壽命，電伴熱帶上產生的熱量可上升到光伏組件的頂部，既可有效解決棚頂部的積雪問題，又可防止積雪影響光伏組件的運行，一舉兩得，結構設計簡單巧妙，且易于實現。

技術領域

本實用新型屬于光伏融雪技術領域，具體涉及一種適用于嚴寒地區架空隧道橋頂棚的光伏除雪系統。

背景技術

隨著我們高速公路建設能力的增加，逢山開路、遇水搭橋，很多以往交通難以到達的高寒高海拔的崇山峻嶺之間架起了高速公路，在這樣的寒冷區域，冬季氣溫低且降雪量大，為了防止路面積雪影響隧道橋上的車輛安全通行，一般會在隧道橋上架設頂棚以遮擋雨雪，但如此一來，由于架空隧道橋海拔較高，冬季降雪量很大，頂棚上常會有大量積雪或冰凌堆積，長時間無法融化，如不及時清理，堆積的冰凌或積雪還會增加頂棚的荷載，進一步產生頂棚坍塌的安全隱患，給交通安全帶來潛在的威脅。

現有技術中的存在使用融雪劑的方式除雪，但由于頂棚面積大，需要的融雪劑用量大，成本較高；且由于隧道橋地勢險要，人工噴灑融雪劑耗時較長、存在一定安全隱患，因此，人工除雪沒有實施的可能性。

發明內容

本實用新型的目的在于針對目前嚴寒地區高速公路的建設需要，提出一種適用于嚴寒地區架空隧道橋頂棚的光伏除雪系統，系統組成結構簡單、易于實現，充分利用綠色能源，提高嚴寒地區高速公路交通安全性，具有較大的實用意義，尤其適用于海拔高、沒有山體陰影遮擋、光照條件充足的地方。

具體通過以下技術方案實現：

一種適用于嚴寒地區架空隧道橋頂棚的光伏除雪系統，其特征在于：包括逆變器、配電箱以及布設于頂棚頂部的電伴熱帶和光伏組件，其中，配電箱是一個電源分配箱,內部包含電源開關和保險裝置，具體的，要求將開關設備、測量儀表、保護電器和輔助設備組裝在封閉或半封閉金屬柜中或屏幅上，構成低壓配電箱。正常運行時可借助手動或自動開關接通或分斷電路，且配電箱具有體積小、安裝簡便，技術性能特殊、位置固定，配置功能獨特、不受場地限制，應用比較普遍，操作穩定可靠，空間利用率高，占地少且具有環保效應的特點。光伏組件的設置，很好的利用了頂棚頂部的空間，所述電伴熱帶處于頂棚和光伏組件之間，即，將電伴熱帶隱藏在光伏組件的下方，既不影響光伏組件的工作，同時利用光伏組件隔絕了電伴熱帶與雪的接觸，以延長電伴熱帶的使用壽命，且電伴熱帶上產生的熱量可到達光伏組件的頂部，既可有效解決棚頂部的積雪問題，又可防止積雪影響光伏組件的運行，進一步的，考慮到較大的頂棚面積，優選的，電伴熱帶以蛇形曲線的結構進行布設。所述光伏組件與逆變器的直流輸入端電性連接，所述配電箱與逆變器的交流輸出端電性連接，且配電箱上設置有伴熱配電接口，所述電伴熱帶通過伴熱配電接口與配電箱電性連接。

考慮到光伏組件晚間不能為負載提供有效的電源，而晚間在光伏組件上積雪會影響白天光伏組件上的光生伏打效應，因此，優選的，所述光伏組件與逆變器之間還設置有電源切換裝置和晚間供電單元；晚間供電單元和光伏組件分別通過電源切換裝置與逆變器的直流輸入端電性連接，電源切換裝置根據當地的黑夜白晝，在光伏組件與晚間供電單元之間來回切換，實現全天無間斷運行，確保本技術方案的可靠性。

優選的，所述夜間供電單元包括充電控制器和蓄電池，蓄電池通過電源切換裝置與逆變器的直流輸入端電性連接，光伏組件通過充電控制器與蓄電池電性連接。其中，充電控制器是一類為了保護蓄電池、防止過充電而在絕大部分的太陽能發電系統中安裝的自動充放電控制器件，其最基本功能為當蓄電池飽滿時切斷充電電流，由于各種蓄電池的充電特性不同，所以，應根據電池類型來選擇所使用的充電控制器。