太阳能板除冰装置的制作方法

文档序号:12925405
本实用新型涉及太阳能设备领域,尤其是一种太阳能板除冰装置。

背景技术:
在全球气候变化背景下,减少温室气体排放,实现经济可持续的、生态化的发展是全人类的共同愿望。低碳经济成为全球经济可持续发展的一种趋势和潮流。因此,开发太阳能热利用、太阳能电池、生物质能、风能、水能、潮汐能、地热能、氢能、燃料电池等可再生能源和清洁能源,对于优化人类生活环境,改善世界能源现状,解决人类社会可持续发展具有重要的意义。清洁能源的收集,已经成为社会广泛关注的焦点。可再生能源中,太阳能的利用是重要的一部分,但由于受到气候与天气影响,往往只能差强人意。当冬天遇到冰雪覆盖时,太阳能板就毫无作用。传统的除冰方式有机械除冰、化学除冰、加热除冰、用充气膨胀使冰层破裂、用酒精一类的低沸点液体喷在冰上加速冰的融化等,这些技术都无法在太阳能板上运用,造成许多地区一到冬季太阳能板就无法正常工作。

技术实现要素:
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能板除冰装置,能够有效地清除太阳能板表面冰雪。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:太阳能板除冰装置,包括电源、温控开关、结冰传感器、加热网、控制芯片、继电器以及延时开关,所述电源、延时开关、结冰传感器、温控开关串联连接形成检测回路,所述电源、继电器和加热网串联连接形成加热回路,所述控制芯片与电源相连,所述继电器与控制芯片相连。进一步地,所述结冰传感器为红外对射。进一步地,所述结冰传感器到太阳能板底部的距离为太阳能板长度的三分之一。本实用新型的有益效果是:当外界的温度高于0度时不会产生结冰,检测回路断开,整个装置不工作;当外界的温度低于0度时,温控开关闭合,当结冰传感器检测到太阳能板表面存在冰雪时,将信号发送至控制芯片,控制芯片控制继电器导通,使得加热回路导通,加热网通电发热,将冰雪加热融化。本装置,能够自动检测并融化冰雪,除冰方便,有利于在冬季提高太阳能的利用率,且不会对太阳能板造成损坏,管理十分方便。附图说明图1是本实用新型的电路示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1所示,本实用新型的太阳能板除冰装置,包括电源1、温控开关2、结冰传感器3、加热网4、控制芯片7、继电器5以及延时开关6,所述电源1、延时开关6、结冰传感器3、温控开关2串联连接形成检测回路,所述电源1、继电器5和加热网4串联连接形成加热回路,所述控制芯片7与电源1相连,所述继电器5与控制芯片7相连。电源1用于为系统提供电能,可采用现有的蓄电池,也可以采用整流降压后的家用电。温控开关2有很多种类型,常见的有温控继电器开关与物理温度开关。温度继电器开关一般需要外部供电,温度通过温度传感头采集,经过集成电路处理及其放大从而使继电器动作。物理式开关相对简单好用,因此温控开关2选用物理式,直接购买现有的成品即可,这样可以更加省电,夏季自动断电,等天冷时,温度降低时自动导通。结冰传感器3用于检测太阳能板表面是否存在冰雪,并将信号传递至控制芯片7,结冰传感器3可采用以下几种形式:1、光纤式结冰传感器,用两根同心结构的光纤,中心圆形为发射光纤,可以发出红外光;外围圆环形为接收光纤,可以接受和检测散射和反射回来的红外光。光纤探头端面是一个平面玻璃,玻璃上没有结冰时,发射光纤发射的红外光全部透光玻璃端面进入空气,接收光纤接收不到任何红外光;当玻璃端面上有结冰时,发射光纤发出的部分红外光由于被冰层散射和反射而被接收光纤接受。通过检测接收光纤接收到的红外光的强弱,达到检测结冰的目的。2、电容式结冰传感器,电容式结冰传感器基于冰、空气和水介电常数的不同来判断电极之间的介质是冰、空气还是水。将多组电极对等距排列,每个电极对最为一个结冰检测刻度,总的结冰厚度就等于相邻电极对的距离和介质是冰的电极对的个数的乘积。3、机械式结冰传感器,一种比较典型的机械式结冰传感器是基于压电效应的平膜式结冰传感器。检测原理是:平膜上有结冰时,结冰增大了平膜的刚度,使平膜的谐振频率增大。通过压电陶瓷的压电效应驱动平膜振动在其谐振频率上,通过压电陶瓷的逆压电效应实时监测其谐振频率。4、红外对射,包括发射头和接收头,发射头通常采用红外发光二极管作光源,其主要优点是体积小、重量轻、寿命长,交直流均可使用,并可用晶体管和集成电路直接驱动。红外对射多数是采用互补型自激多谐振荡电路作驱动电源,直接加在红外发光二级管两端,使其发出经脉冲调制的、占空比很高的红外光束,这既降低了电源的功耗,又增强了主动红外入侵探测器的抗干扰能力。利用其对射原理,可以采集有无冰雪覆盖信号。将其固定于太阳能板表面让光幕平铺在太阳能板表面,这样更能实时监测冰雪覆盖。当单一对射线被遮挡后并不会启动供电,防止有鸟类零时停靠在板上时开启加热,从而起到一个智能识别,减少电能的浪费的功能。通过分析,本实用新型所需要的传感器能够检测出是否有冰雪即可,采取便宜方便的,便于制作的传感器。因此选用简单的红外对射,这样可以降低成本,确保工作正常。控制芯片7采用现有的集成芯片即可,本实用新型采用CD4011芯片,可直接购买连线。本装置的工作过程如下:当外界的温度高于0度时不会产生结冰,温控开关2保持断开,检测回路断开,整个装置不工作;当外界的温度低于0度时,温控开关2闭合,当结冰传感器3检测到太阳能板表面存在冰雪时,将信号发送至控制芯片7,控制芯片7控制继电器5导通,使得加热回路导通,加热网4通电发热,将冰雪加热融化。本装置,能够自动检测并融化冰雪,除冰方便,有利于在冬季提高太阳能的利用率,且不会对太阳能板造成损坏,管理十分方便。经过分析,太阳能板上的冰雪50%分布在下部,因此,所述结冰传感器3到太阳能板底部的距离为太阳能板长度的三分之一。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。...
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