一种大型光伏电站电池板干式清洗系统及其控制方法与流程
本发明涉及太阳能光伏发电技术领域，是一种大型光伏电站电池板干式清洗系统及其控制方法。
背景技术：
在光伏发电系统中，如何提高并维持太阳能光伏电池板光电转换效率成为光伏产业主要攻关方向，而维持光电转换效率则是光伏电站运行维护中重点工作，除了与光伏电池板本身材料的可靠性和耐用性相关外，对光电转换效率影响更大的则是日积月累的灰尘覆盖，即为光伏电池板的灰尘效应，一般可描述为源自空气携载的固态微米量级灰尘颗粒物覆盖光伏组件表面，降低光伏组件光通量，进而导致光伏组件电能输出量降低。一方面，大型地面光伏电站光伏电池板表面积灰可导致光电转换效率相对降低10%~25%，当灰尘密度从0增至22g/m2时，光电转换效率的降低值可从零升至26%，积灰给光伏电站带来了巨大的经济损失；另一方面，积灰若不能够及时清理，会导致光伏电池板局部腐蚀、绝缘性降低和热斑效应等问题，还会影响到蓄电池的电量，电量不足会导致充电次数增加，从而减少其使用寿命。由此可见，光伏电池板积灰不仅影响到光伏电站的经济性，还危害到安全运行。为维持光电转换效率，需对光伏电池板表面积灰进行及时清洗，目前可简要概括为三种形式：（1）自然清洗法，即通过自然降雨或降雪、风力等来清洁附着在光伏电池板表面的灰尘，但此方法只适用于雨季；（2）人工清洗法，通过人工拿着高压水枪对太阳能电也板进行冲洗，优点是效果明显，缺点是浪费水和需要大量的人力，并且可能会发生“热斑效应”；（3）机械清洗法，采用绿化喷淋的方法进行清洗，此种方法解决了以上两种方法的工作效率低的问题，但是，这种方法的一次投资比较高。
技术实现要素：
本发明的目的是，针对大型光伏电站电池板积灰导致光电转换效率下降，运维经济性降低，并危害到光伏电池板使用寿命等难题，提出一种大型光伏电站电池板干式清洗系统及其控制方法，其特点是，以压缩空气为清洗介质和动力源，清洗喷头包括压缩空气喷嘴和吸灰口，喷嘴出口压缩空气吹起吸附在光伏电池板上积灰，通过吸灰口吸收并收集，避免对相邻光伏电池板造成二次污染；清洗喷头安装在线测距与液压调整装置，实时监测并调整清洗喷头与光伏电池板距离，避免划伤或挤压电池板；针对吸附力强的灰垢，采用气动马达带动特殊材质的滚刷，实施滚动摩擦清洗并且不损伤光伏板表面；基于光伏电池板的运行状态和天气工况，可实施积灰清洗和积雪清洗等多种运行模式。实现本发明目的所采用的技术方案之一是：一种大型光伏电站电池板干式清洗系统，其特征在于：它包括空气压缩机的压缩空气出口与高压储气罐的进气口连接，高压储气罐的第一出气口通过第一节流阀与三通管接连通，三通管接分别与气动马达的进气口、高压气体安全阀连通，气动马达与转轴固连，转轴置在干式组合清洗喷头固定的轴瓦内，转轴下嵌有耐摩布匹；高压储气罐的第二出气口通过第二节流阀与干式组合清洗喷头的高压吹扫空气接口连通；高压储气罐第三出气口通过第三节流阀与气体引射器的高压引射流体入口连通，气体引射器的低压流体入口与干式组合清洗喷头的负压吸附空气接口连通，气体引射器的出气口与除尘器进气口连通，除尘器出灰口与集灰器连通；干式组合清洗喷头的侧面固连有距离检测器，距离检测器输出端与单片机控制板输入端电连接，单片机控制板输出端与电磁换向阀输入端电连接，电磁换向阀置在液压机械臂的底座上，液压机械臂的臂体与干式组合清洗喷头连接。所述的转轴的转速为1200～2000转/分钟。所述的干式组合清洗喷头的结构是，包括：高压吹扫空气接口与高压吹扫空气输入管连通，高压吹扫空气输入管与高压空气联箱进气口连通，高压空气联箱出气口与吹扫喷嘴连通，吹扫喷嘴两侧置有吸附口，吸附口与负压空气腔连通，负压空气腔的出气口与负压吸附空气接口连通。所述的吹扫喷嘴的内径为矩形，长度为3～3.2m，宽度为2～5mm，吹扫喷嘴的吹扫绝对压力为0.4～0.8MPa，吸附口的绝对压力为60～80kPa。所述的干式组合清洗喷头底端至光伏电池板面的间距为8～12cm。实现本发明目的所采用的技术方案之二是：一种大型光伏电站电池板干式清洗系统控制方法，其特征在于：预先设置干式组合清洗喷头底部至光伏电池板面间距的限定值和中间值，通过距离检测器实时检测干式组合清洗喷头底部至光伏电池板面的间距，将检测结果送入单片机控制板，单片机控制板将检测值与设置值进行比较，当间距检测值小于限定值下限时，单片机控制板向电磁换向阀发送收缩指令，液压机械臂逐渐收缩，间距检测值逐渐增大，达到间距设置的中间值时，单片机控制板向电磁换向阀发送停止指令，液压机械臂维持当前状态运行；当间距检测值大于限定值上限时，单片机控制板向电磁换向阀发送伸展指令，液压机械臂逐渐伸展，间距检测值逐渐减小，达到间距设置的中间值时，单片机控制板向电磁换向阀发送停止指令，液压机械臂维持当前状态运行，从而实现对干式组合清洗喷头与光伏电池板面间距的实时调整，当光伏电池板安装出现突起或凹陷，或者行进路面出现鼓包或坑洼时，避免干式组合清洗喷头刮蹭或挤压光伏电池板面。本发明的大型光伏电站电池板干式清洗系统的优点体现在：1）以压缩空气为清洗介质，采用旋转布匹摩擦、压缩空气吹扫、负压空气吸附多功能的组合式清洗装置，可首先采用旋转布匹对光伏电池板表面大颗粒或强吸附灰垢等附着物进行摩擦清洗，使得大颗粒灰垢分裂、强吸附积灰分离出来，采用压缩空气吹扫，无论大小的灰尘颗粒形成扬尘，通过负压吸附过程回收，并经过除尘器来收集积灰，其技术效果如下：①清洗过程无需其它清洗介质，干式清洗系统以空气为清洗介质，不受地理位置与水源的限制；②运行方式可优化组合，对于硬度大的顽垢，如鸟粪、泥水混合物等，吸附力强的灰垢，如长时间聚集的扬尘等，可先采用旋转布匹摩擦清洗，视光伏电池板表面灰垢颗粒粉碎情况，灰垢颗粒小仅采用负压吸附灰垢颗粒，灰垢颗粒大采用压缩空气吹扫后再吸附灰垢颗粒；对于表面浮灰，可直接采用干式组合清洗喷头吹扫和吸附过程完成清洗；③吹扫和吸附联合运行，根据颗粒物大小及吸附效果，通过第二节流阀调节干式组合清洗喷头的吹扫喷嘴出口空气压力，实现吸附口有效回收灰垢、扬尘等，可避免对相邻光伏电池板造成二次污染；④清洗对象多元化，既可以用多功能的组合式清洗装置清洗灰垢等光伏电池板表面附着物，也可以采用单一的干式组合清洗喷头的压缩空气吹扫积雪、冰雹等，维持光伏电池板的安全运行；2）转轴、气动马达、高压气体安全阀和第一节流阀组成的旋转布匹摩擦清洗的动力源及保护、调节装置，首先，利用充足的压缩空气为转轴旋转动力源，气动马达利用空气压力差为动力，结构简单，维护量小，避免使用结构复杂、维护量大的电动机，降低恶劣的灰尘条件下设备的故障率；其次，耐摩布匹嵌在转轴下，通过转轴的旋转离心力旋转摩擦清洗...
文档序号 :
【 11294785 】
技术研发人员：李晓刚,许兆鹏,崔立业,孙希德,曹生现,赵波,吕昌旗,范思远
技术所有人：吉林电力股份有限公司科技开发分公司,东北电力大学
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
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