光伏组件用黑箱暴露试验装置及方法_2

文档序号:9914101阅读:来源:国知局
一种光伏组件用黑箱暴露试验方法,该方法操作简单 且结果可靠。
[0019] 本发明的这一目的通过如下技术方案来实现的:采用上述光伏组件用黑箱暴露试 验装置进行的试验方法,其特征在于,该试验方法包括如下步骤:
[0020] (1)安装试验装置,调节组件支架和支撑杆,调节支撑杆的角度至试验角度,调节 右侧托架和左侧托架在组件支架和支撑杆上的位置,即调节待试光伏组件距离试验黑箱的 距离至试验距离,锁紧左侧锁紧螺母组件和右侧锁紧螺母组件;
[0021 ] (2)将试验光伏组件承托在右侧托架和左侧托架上;
[0022] (3)试验光伏组件能够选择开路和并网两种试验状态,并网试验状态能够通过逆 变器接入电网;
[0023] (4)试验光伏组件表面设置温度监测点,监测试验光伏组件表面温度的变化;
[0024] (5)试验过程中同时监测试验光伏组件表面接收到的太阳总辐照量,用于计算光 伏组件的性能比,或者用于分析试验光伏组件的性能衰减。
[0025] 本发明中,所述步骤(5)中,能够用光伏组件平面监测到的太阳辐照量和逆变器交 流侧监测到的发电量计算分析光伏组件的性能比和比发电量,计算公式见如下的式(1)和 式⑵:
[0026] .⑴.
[0027] 其中,Ereai 试验系统的实际交流发电量,[kWh];
[0028] Isoiar一一阵列平面的太阳辐照量,(MJ/m2);
[0029] Pstc--光伏组件的额定功率,[kW];
[0030] 比发电量定义为试验系统的实际交流发电量与光伏组件额定功率比值,表示系统 每kW的发电量;
[0031]
(2)
[0032] 其中,Ereai 试验系统的实际交流发电量,[kWh];
[0033] Psxc--光伏组件的额定功率,[kW]。
[0034] 本发明可以做如下改进:该方法在步骤(5)之后还包括如下步骤:调节试验光伏组 件与试验黑箱顶盖之间的距离,能够对比分析屋顶光伏建造时,光伏组件与屋面的距离对 光伏组件发电性能的影响;结合光伏组件表面温度监测,能够对比分析屋顶光伏建造时,光 伏组件与屋面的距离对光伏组件安全性的影响;
[0035] 或者该方法在步骤(5)之后还包括如下步骤:通过改变试验黑箱(2)的顶盖材质和 颜色,能够对比分析屋顶光伏建造时,不同的屋面材质对光伏组件发电性能的影响;结合光 伏组件表面温度监测,能够对比分析屋顶光伏建造时,不同的屋面材质对光伏组件安全性 的影响;
[0036] 或者该方法在步骤(5)之后还包括如下步骤:通过加热改变试验黑箱(2)中的温 度,能够对比分析屋顶光伏建造时,不同的房屋散热情况对光伏组件发电性能的影响;结合 光伏组件表面温度监测,能够对比分析屋顶光伏建造时,不同的房屋散热情况对光伏组件 安全性的影响。
[0037] 与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0038] (1)、在光伏组件的户外试验中,目前仅仅是针对地面光伏来开展工作,尚未有针 对光伏建筑一体化的专用试验设备和试验装置。随着光伏建筑一体化应用的日益广泛,光 伏发电过程中带来的光伏组件性能衰减和电气安全以及建筑安全问题越来越凸显出来。本 发明公开的试验装置和试验方法通过黑箱集聚热量,较好地模拟了一个有一定集热效应的 屋面或者墙面的情况,较好地模拟了光伏建筑一体化应用中光伏组件所处的工作环境。
[0039] (2)、在安装屋顶光伏和光伏幕墙时,出于空间限制,或者对风阻、承重和经济性的 考虑,光伏组件与屋面、光伏组件与墙面间的距离都远小于地面电站光伏组件与地面间的 距离。这样就造成光伏组件背面通风不畅,导致光伏组件表面温度升高。而且由于光伏发电 与建筑结合,因此应对光伏组件材料与部件提出更高的电气安全要求。本发明设计的装置 和方法能够调节光伏组件与黑箱之间的角度和距离,在试验过程中监测光伏组件表面温度 变化情况,从而为屋顶光伏和光伏幕墙的设计提供更为合理、安全的建议。也能够为光伏组 件设计、选材提供更有针对性的建议。
[0040] (3)、本发明设计的方法和装置能够通过更换黑箱顶盖来模拟不同屋面状况,能够 在黑箱中加装加热装置模拟不同屋面散热情况。更好地模拟光伏组件实际工作过程中所处 的环境。
[0041] (4)相比于现有的在实际建筑屋面和墙面安装光伏组件进行试验,本发明设计的 装置更易制作,价格便宜;本发明设计的方法取得的试验结果能够重复性更强,不同机构之 间的试验结果能够比性更强。
【附图说明】
[0042]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细说明。
[0043]图1是本发明试验装置的整体结构示意图;
[0044] 图2是图1的正视图;
[0045] 图3是本发明试验装置中组件支架、右侧托架以及右侧锁紧螺母组件的装配图;
[0046] 图4是本发明试验装置中支撑杆、左侧托架以及左侧锁紧螺母组件的装配图;
[0047] 图5是本发明试验装置中角度计的零件图。
[0048]附图中标记说明:
[0049] 1、不锈钢基座;2、试验黑箱;3、黑箱顶盖;4、组件支架;
[0050] 5、右侧托架;6、右侧锁紧螺母组件;61、右侧锁紧螺栓;
[0051 ] 62、右侧锁紧螺母;63、右侧高度调节槽;7、角度计;8、支撑杆;
[0052] 81、铰接轴;9、左侧锁紧螺母组件;91、左侧锁紧螺栓;
[0053] 92、左侧锁紧螺母;93、左侧高度调节槽;10、左侧托架;
[0054] 11、试验光伏组件;12、定位杆;121、滑槽。
【具体实施方式】
[0055] 如图1至图5所示的一种光伏组件用黑箱暴露试验装置,该装置包括不锈钢基座1、 试验黑箱2、角度计7、组件支架4、支撑杆8、定位杆12、左侧托架10和右侧托架5,试验黑箱2 水平承托在不锈钢基座1上,不锈钢基座1由多根不锈钢方管焊接而成,试验黑箱2由表面涂 覆黑漆的不锈钢板制成,试验黑箱2具有黑箱顶盖3,黑箱顶盖3可以根据不同试验要求更 换,不锈钢基座1底部四脚焊有地脚,通过地脚螺栓固定于平整地面上。
[0056] 不锈钢基座1的一侧竖向安装组件支架4,该侧为右侧,右侧托架5通过右侧锁紧螺 母组件6安装在组件支架4上,并且在右侧锁紧螺母组件6作用下能够调整右侧托架5的高 度,不锈钢基座1的另一侧安装角度计7以及支撑杆8,该侧为左侧,角度计7也竖向设置,支 撑杆8的底端通过铰接轴81铰接在不锈钢基座1上,顶部通过左侧锁紧螺母组件9安装左侧 托架10,支撑杆8能够绕铰接轴81转动,并且左侧托架10能够在左侧锁紧螺母组件9作用下 调整高度,定位杆12的底端铰接在不锈钢基座1上,顶端与支撑杆8的顶端相铰接,同时定位 杆12沿杆长度方向还开设有滑槽121,待测试的试验光
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