本发明涉及光伏冷却,具体而言,涉及一种用于光伏组件表面的冷却系统。
背景技术:
1、光伏组件,也就是太阳能板,是太阳能发电系统中至关重要的一部分。它们通过将太阳光能转换为电能来产生电力。然而,光伏组件的转换效率受限于其表面温度,即电池温度每升高一度,发电效率就会相应下降。在高温环境下,光伏组件的表面温度可能显著升高,导致发电量减少,长期高温运行还会加速材料老化,缩短光伏组件的使用寿命。
2、为了优化光伏组件的运行温度,提高发电效率和延长使用寿命,开发有效的冷却系统显得尤为重要。传统的冷却技术包括自然通风、被动散热或使用水进行主动冷却等。这些技术虽有一定效果,但仍存在局限性,如对环境依赖性强、冷却效果有限、增加额外能耗或水资源消耗、增加系统复杂性和成本等问题,且具体的冷却参数需要工作人员根据工作经验来设定,这就造成较大的设定误差。
技术实现思路
1、本发明实施例提供一种用于光伏组件表面的冷却系统,用以解决现有技术中无法对光伏组件的表面温度进行智能化冷却,冷却不均匀,效率低的技术问题。
2、为了实现上述目的,本发明提供了一种用于光伏组件表面的冷却系统,包括:
3、第一模块,用于基于预先部署的温度采集设备,采集待冷却光伏组件的表面温度,并根据所述表面温度判断是否需要对所述待冷却光伏组件进行冷却;
4、第二模块,用于当判断需要对所述待冷却光伏组件进行冷却时,获取所述待冷却光伏组件的表面面积,并根据所述表面面积在所述待冷却光伏组件构建多个子冷却表面;
5、第三模块,用于分别采集每个子冷却表面的冷却特征,并基于所述冷却特征计算对应的子冷却表面的冷却系数;
6、第四模块,用于获取预设时间段内所述子冷却表面的气象信息,并根据所述气象信息对所述冷却系数进行补偿,得到补偿冷却系数;
7、第五模块,用于基于所述补偿冷却系数生成冷却控制策略。
8、进一步地,所述第一模块用于:
9、所述第一模块用于获取预先设定的温度阈值,根据所述表面温度和所述温度阈值之间的关系判断是否需要对所述带冷却光伏组件进行冷却;
10、所述第一模块用于当所述表面温度小于所述温度阈值时,则判断不需要对所述带冷却光伏组件进行冷却;
11、所述第一模块用于当所述表面温度大于或等于所述温度阈值时,则判断需要对所述待冷却光伏组件进行冷却。
12、进一步地,所述第三模块用于:
13、所述第三模块用于对所述冷却特征进行预处理,并确定每个冷却特征对应的冷却特征数据值,其中,所述预处理包括删除重复数据和错误数据;
14、所述第三模块用于获取与所述冷却特征数据值对应的标准冷却特征数据值范围,其中,所述标准冷却特征数据值范围包括第一标准冷却特征数据值和第二标准冷却特征数据值,且所述第一标准冷却特征数据值小于所述第二标准冷却特征数据值;
15、所述第三模块用于当冷却特征数据值小于所述第一标准冷却特征数据值时,则根据对应的冷却特征数据值生成第一冷却特征集合;
16、所述第三模块用于当冷却特征数据值大于或等于所述第一标准冷却特征数据值,且小于所述第二标准冷却特征数据值时,则根据对应的冷却特征数据值生成第二冷却特征集合;
17、所述第三模块用于当冷却特征数据值大于或等于所述第二标准冷却特征数据值时,则删除对应的冷却特征数据值;
18、所述第三模块用于根据所述第一冷却特征集合和所述第二冷却特征集合计算子冷却表面的冷却系数。
19、进一步地,所述第三模块用于:
20、所述第三模块用于根据下式计算子冷却表面的冷却系数:
21、
22、其中,p为子冷却表面的冷却系数,m1为第一冷却特征集合中冷却特征数据值的数量,yi为第一冷却特征集合中第i个冷却特征数据值,f1为第一标准冷却特征数据值,m2为第二冷却特征集合中冷却特征数据值的数量,tj为第二冷却特征集合中第j个冷却特征数据值,f2为第二标准冷却特征数据值,r1为第一冷却特征集合对应的计算权重,r2为第二冷却特征集合对应的计算权重,且r1+r2=1,r1>r2。
23、进一步地,所述第四模块用于:
24、所述第四模块用于获取所述子冷却表面的气象信息,其中,所述气象信息为所述待冷却光伏组件的风速变化值;
25、所述第四模块用于预先设定第一预设风速变化值和第二预设风速变化值;
26、所述第四模块用于预先设定第一预设补偿系数g1、第二预设补偿系数g2和第三预设补偿系数g3,且0.8<g1<g2<g3<1.2;
27、所述第四模块用于当所述风速变化值小于所述第一预设风速变化值时,则基于所述第三预设补偿系数g3对冷却系数k进行补偿,得到补偿冷却系数g3×k;
28、所述第四模块用于当所述风速变化值大于或等于所述第一预设风速变化值,且小于所述第二预设风速变化值时,则基于所述第二预设补偿系数g2对冷却系数k进行补偿,得到补偿冷却系数g2×k;
29、所述第四模块用于当所述风速变化值大于或等于所述第二预设风速变化值时,则基于所述第一预设补偿系数g1对冷却系数k进行补偿,得到补偿冷却系数g1×k。
30、进一步地,所述第五模块用于:
31、所述第五模块用于对所有的补偿冷却系数进行数值大小比较,确定最大补偿冷却系数和最小补偿冷却系数;
32、所述第五模块用于计算所述最大补偿冷却系数和所述最小补偿冷却系数之间的补偿冷却系数差值;
33、所述第五模块用于当所述补偿冷却系数差值大于或等于差值阈值时,则根据补偿冷却系数设定每个子冷却表面的个体冷却功率;
34、所述第五模块用于当所述补偿冷却系数差值小于所述差值阈值时,则根据所述补偿冷却系数差值设定所述待冷却光伏组件的整体冷却功率。
35、进一步地,所述第五模块用于:
36、所述第五模块用于预先设定第一预设补偿冷却系数和第二预设补偿冷却系数;
37、所述第五模块用于预先设定第一预设个体冷却功率、第二预设个体冷却功率和第三预设个体冷却功率;
38、所述第五模块用于当所述补偿冷却系数小于所述第一预设补偿冷却系数时,则将子冷却表面的个体冷却功率设定为所述第一预设个体冷却功率;
39、所述第五模块用于当所述补偿冷却系数大于或等于所述第一预设补偿冷却系数,且小于所述第二预设补偿冷却系数时,则将子冷却表面的个体冷却功率设定为所述第二预设个体冷却功率;
40、所述第五模块用于当所述补偿冷却系数大于或等于所述第二预设补偿冷却系数时,则将子冷却表面的个体冷却功率设定为所述第三预设个体冷却功率。
41、进一步地,所述第五模块用于:
42、所述第五模块用于预先设定第一预设补偿冷却系数差值和第二预设补偿冷却系数差值;
43、所述第五模块用于预先设定第一预设整体冷却功率、第二预设整体冷却功率和第三预设整体冷却功率;
44、所述第五模块用于当所述补偿冷却系数差值小于所述第一预设补偿冷却系数差值时,则将所述待冷却光伏组件的整体冷却功率设定为所述第一预设整体冷却功率;
45、所述第五模块用于当所述补偿冷却系数差值大于或等于所述第一预设补偿冷却系数差值,且小于所述第二预设补偿冷却系数差值时,则将所述待冷却光伏组件的整体冷却功率设定为所述第二预设整体冷却功率;
46、所述第五模块用于当所述补偿冷却系数差值大于或等于所述第二预设补偿冷却系数差值时,则将所述待冷却光伏组件的整体冷却功率设定为所述第三预设整体冷却功率。
47、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
48、本发明公开了一种用于光伏组件表面的冷却系统,采集待冷却光伏组件的表面温度,根据表面温度判断是否需要对待冷却光伏组件进行冷却;当判断需要对待冷却光伏组件进行冷却时,获取待冷却光伏组件的表面面积,并根据表面面积在待冷却光伏组件构建多个子冷却表面;分别采集每个子冷却表面的冷却特征,基于冷却特征计算对应的子冷却表面的冷却系数;获取预设时间段内子冷却表面的气象信息,并根据气象信息对冷却系数进行补偿,得到补偿冷却系数;基于补偿冷却系数生成冷却控制策略,可以实现光伏组件表面温度的智能化冷却,有效降低光伏组件的工作温度,提高光伏发电效率,同时降低维护成本和资源消耗。
1.一种用于光伏组件表面的冷却系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的用于光伏组件表面的冷却系统,其特征在于,所述第一模块用于:
3.根据权利要求1所述的用于光伏组件表面的冷却系统,其特征在于,所述第三模块用于:
4.根据权利要求3所述的用于光伏组件表面的冷却系统,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的用于光伏组件表面的冷却系统,其特征在于,所述第四模块用于:
6.根据权利要求1所述的用于光伏组件表面的冷却系统,其特征在于,所述第五模块用于:
7.根据权利要求6所述的用于光伏组件表面的冷却系统,其特征在于,所述第五模块用于:
8.根据权利要求6所述的用于光伏组件表面的冷却系统,其特征在于,所述第五模块用于: