太阳能光伏板换热效率自检系统的制作方法

1.本发明涉及光伏板冷却水流速控制技术领域，具体涉及太阳能光伏板换热效率自检系统。


背景技术：

2.太阳能光伏板的转化效率与太阳能辐射能量有直接的关系，太阳能光伏板是一种将太阳光能转化为电能的半导体器件，由多个光伏电池板组成，但是过高的温度会阻碍太阳能光伏板发电的效率，且影响光伏太阳能板的使用寿命，所以需要对太阳能光伏板进行降温。
3.现有的一种对太阳能光伏板进行降温的方式是通过泵加入循环冷却水冷却组件表面，这种方案，需要对冷却水的流速进行合理的调节，而现有方案中，是采用大量的冷却水对太阳能光伏板的温度进行降温，不能智能的对冷却水的流速进行调控，而冷却水的流速也和太阳能光伏板的换热效率直接关联，进一步的无法智能的对太阳能光伏板换热效率进行调控，这样的方案会导致冷却水资源的过多浪费且降低来冷却水资源的利用率。
4.为了解决上述问题，合理调控太阳能光伏板的换热效率，本发明提出了一种解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供太阳能光伏板换热效率自检系统，为了解决不能智能的对冷却水的流速进行调控，无法智能的对太阳能光伏板换热效率进行调控导致冷却水资源的过多浪费且降低来冷却水资源的利用率问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
7.太阳能光伏板换热效率自检系统，包括：
8.检测模块，所述检测模块用于对工作中的太阳能光伏板进行检测；
9.数据分析模块，所述数据分析模块用于检测的数据进行分析获取太阳能光伏板的负温度效应值qu；
10.自检模块，所述自检模块用于周期性的检查太阳能光伏板温度和换热效率并生成审查数据，所述自检模块将审查数据传输到调控模块；
11.所述调控模块用于对冷却水的流速进行调控，具体调控步骤如下：
12.sss1：所述调控模块接收到自检模块传输的审查数据后获取审查数据中携带的检测数据；
13.sss2：利用公式计算获取当前状态下冷却水应调控到的流速v1；
14.sss3：所述调控模块调控流量调节阀，使冷却水的流速到达v1；
15.所述α为太阳能光伏板的光温系数，所述β为太阳能光伏板的水温系数，所述z为冷却水管的横截面积。
16.进一步的，所述自检模块生成审查数据的具体步骤如下：
17.所述自检模块用于周期性的检查太阳能光伏板温度和太阳能光伏板的换热效率并生成审查数据，在本发明的一个实施例中，所述自检模块每隔1小时对太阳能光伏板的温度和换热效率进行检查并生成审查数据，所述审查数据生成步骤如下：
18.ss1：所述自检模块获取到当前太阳能光伏板的温度id和当前太阳能光伏板的换热效率θ；
19.ss2：将θ与θ1进行大小比较：
20.若θ《θ1，所述自检模块判定当前状态下太阳能光伏板的换热效率过低；
21.所述自检模块生成数据获取指令并将其传输到检测模块，所述检测模块接收到自检模块传输的数据获取指令后对当前状态下的冷却水流量cd和冷却水进出口的温度差绝对值dd进行获取并生成检测数据；
22.所述检测模块将检测数据传输到自检模块，所述自检模块接收到检测模块传输的检测数据后依据检测数据和当前太阳能光伏板的温度生成审查数据，所述自检模块将审查数据传输到调控模块；
23.若θ≥θ1，所述自检模块生成审查数据并对其进行限时存储，在本发明的一个实施例中，设定限时存储时间为1天，所述θ1为预设太阳能光伏板的换热效率阈值。
24.进一步的，所述太阳能光伏板的光温系数α，所述太阳能光伏板的水温系数β的获取步骤如下：
25.s1：进行分析段划分，将一个分析周期划分为n个等时长的分析段，将一个分析周期n个等时长的分析段标记为l1、l2、...、ln；
26.s2：以分析段l1为例，获取t个分析周期该分析段内的有效光照时间a1、a2、...、at，平均光照强度b1、b2、...bt，冷却水的流量c1、c2、...、ct、冷却水进出口的温度差绝对值d1、d2、...、dt和太阳能光伏板的温度变化差值e1、e2、...、et；在本实施例中，其中t个分析周期是指以当前分析周期为起点，向过去回溯t个分析周期；在本实施例中，一个分析周期为1天，一个分析段为1小时；
27.s3：利用公式ft＝at*bt，t＝1、2、...、t，计算获取t个分析周期该分析段内的光对太阳能光伏板的光温度影响量f1、f2、...、ft；
28.利用公式gt＝ct*dt，计算获取t个分析周期该分析段内的冷却水对太阳能光伏板的冷却水温度影响量g1、g2、...gt；
29.s4：太阳能光伏板上的温度变化值可以用光作用在太阳能光伏板上产生的温度变化和冷却水作用在太阳板上产生的温度变化之和来表示，在公式上表示为et＝ft*α1 gt*dt*β1；
30.所述α1为t个分析周期该分析段内光对于太阳能光伏板的光温系数，所述β1为t个分析周期该分析段内冷却水对太阳能光伏板的水温系数；
31.s5：按照步骤s3到步骤s4分别计算获取t个分析周期其余分析段内光温系数α2、α3、...、αn和水温系数β2、β3、...、βn，并计算得到光温系数均值α和水温系数均值β。
32.进一步的，所述数据分析模块对检测的数据进行分析获取到太阳能光伏板的转化系数h，转化系数h的具体生成步骤如下：
33.s61：所述s1中进行分析段划分，对t个分析周期n个分析段进行常温分析周期和高
温分析周期筛选，筛选步骤如下：
34.s62：以一个分析段为例，获取t个分析周期该分析段的太阳能光伏板的平均温度i1、i2、...、it；
35.若i1小于j，则判定太阳能光伏板的平均温度为i1对应的该分析周期该分析段为常温分析周期k1；
36.若i1大于j，则判定太阳能光伏板平均温度为i1对应的该分析周期分析段为高温分析周期m1；
37.按照上述步骤，依次将t个分析周期该分析段的太阳能光伏板平均温度i1、i2、...、it和j进行大小比较，筛选获取常温分析周期ko，i2、...、it和j进行大小比较，筛选获取常温分析周期ko，高温分析周期mp，所述j为预设温度阈值；
38.s63：获取常温分析周期ko的太阳能光伏板的转化效率no、常温分析周期ko的光温度影响量fo；
39.利用公式ho＝no/fo，计算获取常温分析周期ko的转化系数ho，并计算获取该常温分析周期ko的转化系数均值ho1；
40.s64：按照s61到s63的步骤分别获取t个分析周期n个不同的分析段对应的常温分析周期的转化系数ho2、ho3、...、hon；
41.利用公式h＝(ho1 ho2 ... hon)/n计算获取太阳能光伏板的转化系数h。
42.进一步的，所述数据分析模块分析检测数据获取太阳能光伏板的负温度效应值qu的具体步骤如下：
43.s71：所述步骤s62中，获取高温分析周期mp的太阳能光伏板的转化效率np、高温分析周期的光温度影响量fp；
44.s72：利用公式qp＝fp*h-np计算高温分析周期mp的负温度效应值qp，并获取该高温分析周期mp的负温度效应值的平均值qu1；
45.s73：按照步骤s71到s72依次获取t个分析周期n个分析段内的负温度效应值的平均值qu2、qu3、...、qun；
46.利用公式计算获取t个分析周期n个分析段内的负温度效应值的平均值的离散值；将r和r1进行大小比较，将r≥r1所对应的qui删除，计算剩余负温度效应平均值的离散值，再将其和r1进行比较，所述r1为预设阈值；所述qu为参与剩余离散值运算的太阳能光伏板的负温度效应的平均值。
47.进一步的，太阳能模块包括太阳能光伏板，太阳能光伏板通过冷却水管和循环水泵固定连接，冷却水管上设有流量调节阀。
48.进一步的，所述检测模块包括光伏检测单元、温度检测单元、流量检测单元和检测数据表，所述光伏检测单元包括太阳能光伏专用测试仪；所述温度检测单元包括110pv贴片式温度传感器、冷却水温度传感器；所述流量检测单元包括横截面流量计。
49.本发明的有益效果：
50.(1)本发明通过自检模块周期性的对太阳能光伏板的温度和换热效率进行检测判定，一方面避免了不能及时的对冷却水的流速进行调节情况的发生，另一方面，避免了太阳能光伏板较低的换热效率对太阳能光伏板损害导致转化效率降低情况的发生；
51.(2)本发明通过调控模块基于太阳能光伏板的温度对冷却水的流速进行智能、合理的调控来达到对太阳能光伏板的换热效率进行合理调控的目的，一方面避免了温度过高导致的太阳能光伏板转化效率降低情况的发生；另一方面避免了冷却水资源的过多浪费。
附图说明
52.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
53.图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
54.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
55.如图1所示，太阳能光伏板换热效率自检系统，包括太阳能模块、检测模块、数据分析模块、自检模块和调控模块。
56.所述太阳能模块用于吸收太阳能，将太阳能转化为电能以及对太阳能光伏板进行降温，所述太阳能模块包括太阳能光伏板，太阳能光伏板通过冷却水管和循环水泵固定连接，冷却水管上还设有流量调节阀，所述流量调节阀用于对冷却水管内的冷却水流速进行合理调控。
57.所述检测模块用于对太阳能工作过程中产生的数据进行检测，所述检测模块包括光伏检测单元、温度检测单元、流量检测单元、换热效率检测单元和检测数据表；
58.所述光伏检测单元包括太阳能光伏专用测试仪，所述太阳能光伏专用测试仪对太阳能光伏板的光电转化效率进行检测生成太阳能光伏板的光电转化效率数据，所述光伏检测单元将光电转化效率数据传输到检测数据表中进行存储；
59.所述温度检测单元包括110pv贴片式温度传感器、冷却水温度传感器，所述110pv贴片式温度传感器平滑表面的粘性条附着到太阳能光伏板的背面；
60.所述冷却水温度传感器安装在循环冷却水的进水口和出水口，和冷却水接触，所述冷却水温度传感器对循环冷却水的进水温度和出水温度进行检测生成冷却水进出口温度数据并将其传输到检测数据表中；
61.所述流量检测单元包括横截面流量计，所述横截面流量计套接在冷却水管上，所述横截面流量计用于对冷却水管内的冷却水流量进行检测生成流量检测数据并将其传输到检测数据表中进行存储；
62.所述换热效率检测单元用于对太阳能光伏板的换热效率进行检测生成换热效率检测数据并将其传输到检测数据表中进行存储。
63.所述数据分析模块用于对检测的数据进行分析，具体分析步骤如下：
64.s1：进行分析段划分，将一个分析周期划分为n个等时长的分析段，将一个分析周期n个等时长的分析段标记为l1、l2、...、ln；
65.s2：以分析段l1为例，获取t个分析周期该分析段内的有效光照时间a1、a2、...、at，平均光照强度b1、b2、...bt，冷却水的流量c1、c2、...、ct、冷却水进出口的温度差绝对
值d1、d2、...、dt和太阳能光伏板的温度变化差值e1、e2、...、et；在本发明的一个实施例中，其中t个分析周期是指以当前分析周期为起点，向过去回溯t个分析周期；在本发明的一个实施例中，一个分析周期为1天，一个分析段为1小时；
66.s3：利用公式ft＝at*bt，t＝1、2、...、t，计算获取t个分析周期该分析段内的光对太阳能光伏板的光温度影响量f1、f2、...、ft；
67.利用公式gt＝ct*dt，计算获取t个分析周期该分析段内的冷却水对太阳能光伏板的冷却水温度影响量g1、g2、...gt；
68.s4：持续的光照射会导致太阳能光伏板的温度上升，冷却水持续的在对太阳能光伏板进行冷却降温，因此太阳能光伏板上的温度变化值可以用光作用在太阳能光伏板上产生的温度变化和冷却水作用在太阳板上产生的温度变化之和来表示，在公式上表示为et＝ft*α1 gt*dt*β1；
69.所述α1为t个分析周期该分析段内光对于太阳能光伏板的光温系数，所述β1为t个分析周期该分析段内冷却水对太阳能光伏板的水温系数；
70.s5：按照步骤s3到步骤s4分别计算获取t个分析周期其余分析段内光温系数α2、α3、...、αn和水温系数β2、β3、...、βn；
71.利用公式α＝(α1 α2 ... αn)/n计算获取太阳能光伏板的光温系数均值；
72.利用公式β＝(β1 β2 ... βn)/n计算获取太阳能光伏板的水温系数均值；
73.s6：获取太阳能光伏板的转化系数h；
74.s61：对t个分析周期n个分析段进行常温分析周期和高温分析周期筛选，筛选步骤如下：
75.s62：以一个分析段为例，获取t个分析周期该分析段的太阳能光伏板的平均温度i1、i2、...、it；
76.若i1小于j，则判定太阳能光伏板的平均温度为i1对应的该分析周期该分析段为常温分析周期k1；
77.若i1大于j，则判定太阳能光伏板平均温度为i1对应的该分析周期分析段为高温分析周期m1；
78.按照上述步骤，依次将t个分析周期该分析段的太阳能光伏板平均温度i1、i2、...、it和j进行大小比较，筛选获取常温分析周期ko，高温分析周期mp，
79.s63：获取常温分析周期的太阳能光伏板的转化效率no、常温分析周期的光温度影响量fo；
80.利用公式ho＝no/fo，计算获取常温分析周期的转化系数ho；
81.计算获取该常温分析周期的转化系数均值ho1；
82.s64：按照s61到s63的步骤分别获取n个不同的分析段对应的常温分析周期的转化系数ho2、ho3、...、hon；
83.利用公式h＝(ho1 ho2 ... hon)/n计算获取太阳能光伏板的转化系数h；
84.s7：获取太阳能光伏板的负温度效应值qu；
85.s71：所述步骤s62中，获取高温分析周期mp的太阳能光伏板的转化效率np、高温分析周期的光温度影响量fp；
86.s72：利用公式qp＝fp*h-np计算高温分析周期mp的负温度效应值qp，并获取该高温分析周期mp的负温度效应值的平均值qu1；
87.s73：按照步骤s71到s72依次获取t个分析周期n个分析段内的负温度效应值的平均值qu2、qu3、...、qun；
88.利用公式计算获取t个分析周期n个分析段内的负温度效应值的平均值的离散值；将r和r1进行大小比较，将r≥r1所对应的qui删除，计算剩余负温度效应平均值的离散值，再将其和r1进行比较，所述r1为预设阈值；所述qu为参与剩余离散值运算的太阳能光伏板的负温度效应的平均值；
89.所述自检模块用于周期性的检查太阳能光伏板温度和太阳能光伏板的换热效率并生成审查数据，在本发明的一个实施例中，所述自检模块每隔1小时对太阳能光伏板的温度和换热效率进行检查并生成审查数据，所述审查数据生成步骤如下：
90.ss1：所述自检模块获取到当前太阳能光伏板的温度id和当前太阳能光伏板的换热效率θ；
91.ss2：将θ与θ1进行大小比较：
92.若θ《θ1，所述自检模块判定当前状态下太阳能光伏板的换热效率过低；
93.所述自检模块生成数据获取指令并将其传输到检测模块，所述检测模块接收到自检模块传输的数据获取指令后对当前状态下的冷却水流量cd和冷却水进出口的温度差绝对值dd进行获取并生成检测数据；
94.所述检测模块将检测数据传输到自检模块，所述自检模块接收到检测模块传输的检测数据后依据检测数据和当前太阳能光伏板的温度生成审查数据，所述自检模块将审查数据传输到调控模块；
95.若θ≥θ1，所述自检模块生成审查数据并对其进行限时存储，在本发明的一个实施例中，设定限时存储时间为1天，所述θ1为预设太阳能光伏板的换热效率阈值；
96.所述调控模块接收到自检模块传输的审查数据后对冷却水的流速进行调控，具体调控步骤如下：
97.sss1：利用公式计算获取当前状态下冷却水应调控到的流速v1；
98.sss2：所述调控模块调控流量调节阀，使冷却水的流速到达v1；
99.所述z为冷却水管的横截面面积。
100.在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
101.以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
102.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施
例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。