[發明專利]一種島礁光伏制水系統及其制水方法

在審

• 申請號: 202110439301.4
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113107049A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 孫盼;吳旭升;汪小娜;孫軍;何笠;楊剛;熊義勇
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: E03B3/28
• 分類號: E03B3/28
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 周磊

1.一種島礁光伏制水系統，其特征在于，包括光伏板、光伏逆變器、儲能電池、制水機、風扇、水箱、露點測量儀和溫濕度傳感器，所述制水機包括制冷壓縮機和冷凝器，其中：

所述光伏逆變器分別連接所述光伏板、所述儲能電池、所述制冷壓縮機和風扇，以給所述儲能電池充電以及將所述儲能電池的電壓轉換為交流工頻電來為所述制冷壓縮機和所述風扇供電；

所述制冷機與所述冷凝器連接，以讓冷媒在所述冷凝器和所述壓縮機之間進行往復循環；

所述風扇的出風口朝向所述冷凝器，以讓空氣在冷凝器上冷凝成水滴并滴落到所述冷凝器下方的水箱內；

所述光伏逆變器分別連接溫濕度傳感器，從而獲得外界環境溫度和相對濕度，進而獲得露點溫度和溫度露點差；

所述光伏逆變器在溫度露點差小于等于10℃時控制所述制冷壓縮機制水，并以溫度露點差除以當前相對濕度得到的比值來控制所述風扇的轉速，風扇的轉速隨著該比值的降低而降低。

2.根據權利要求1所述的一種島礁光伏制水系統，其特征在于，還包括自動清潔裝置和光照傳感器，它們分別與所述光伏逆變器連接，所述自動清潔裝置包括電機、軌道和條形毛刷，所述電機安裝在軌道上并通過傳動機構連接所述條形毛刷，以帶動所述條形毛刷沿所述軌道的縱向移動，從而清掃光伏板上的積灰；

所述電機由光伏逆變器控制，并按照光伏能效下降的程度啟動自動清潔操作；所述光伏逆變器始終進行最大功率點自動跟蹤，確保當前條件下最大的輸出功率；所述光伏板上安裝的自動清潔裝置判斷光伏能效顯著下降的依據是光照傳感器采樣值比所述光伏逆變器獲得的當前最大功率點對應的功率高出設定閾值時，即判定光伏能效顯著下降從而啟動自動清潔裝置，其中，所述光照傳感器獲得的光照度的單位為勒克斯，功率單位為W。

3.根據權利要求1所述的一種島礁光伏制水系統，其特征在于，所述光伏逆變器包括電路板、金屬腔體、蓋板和散熱器，所述電路板安裝在金屬腔體內，所述金屬腔體通過蓋板密封，且所述電路板通過有機硅導熱凝膠灌封，所述金屬腔體緊貼所述散熱器。

4.根據權利要求1所述的一種島礁光伏制水系統，其特征在于，所述光伏板安裝在不銹鋼材質的框架上，通過控制框架的多根立柱的高度，使得光伏板與水平面的夾角等于當地的地理緯度值。

5.根據權利要求4所述的一種島礁光伏制水系統，其特征在于，所述不銹鋼材質的牌號至少是316及以上等級的雙相不銹鋼。

6.根據權利要求1所述的一種島礁光伏制水系統，其特征在于，所述冷凝器與所述水箱之間還設置有漏斗，所述水箱對應設置在所述漏斗的出水口處。

7.權利要求1～6中任一權利要求所述的島礁光伏制水系統的制水方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)溫濕度傳感器采集外界環境溫度和相對濕度；

2)查表獲得溫度露點差；

3)判斷溫度露點差是否小于等于10℃，如果否，則讓制水機和風扇關閉；如果是，則讓制水機和風扇運轉；

4)根據溫度露點差除以當前相對濕度的比值來獲得風扇的轉速，其中，該比值與風扇的轉速的函數關系通過結合制水機的參數和制水環境預先確定；

5)持續制水設定時間后再返回步驟1)。