室外光伏電池融雪系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)

組件通電融雪實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一：組件通電升溫實(shí)驗(yàn)
選用140W多晶硅光伏組件（Vmp=17.6V, Imp=7.95A, Voc = 21.96V，Isc=8.41A）水平放置于恒溫17°的車(chē)間內(nèi)桌面上，為減少熱傳導(dǎo)，組件與桌面間放置一塊樹(shù)脂絕緣板。待測(cè)量組件溫度穩(wěn)定后，使用直流穩(wěn)壓電源對(duì)組件進(jìn)行供電，使電流從組件接頭正極流入，正向流經(jīng)組件內(nèi)部P-N結(jié)從負(fù)極流出。電流源開(kāi)始時(shí)設(shè)置為8A恒流進(jìn)行供電，實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后每隔兩分鐘使用紅外測(cè)溫儀器測(cè)量組件表面的溫度變化，記錄下溫度數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)二： 組件通電融雪對(duì)比實(shí)驗(yàn)
為減少陽(yáng)光輻射對(duì)融雪的影響，實(shí)驗(yàn)時(shí)間選在下午4:30以后。選用兩塊與實(shí)驗(yàn)一中相同的140W多晶硅光伏組件（Vmp=17.6V, Imp=7.95A, Voc = 21.96V，Isc=8.41A），在兩塊組件表面進(jìn)行人工積雪，兩塊組件的表面人工均勻堆積相同重量的3KG新下的積雪，測(cè)量組件表面積雪平均厚度約為1.5cm。對(duì)其中一塊光伏組件通電進(jìn)行融雪，直流電源電壓26.5V，電流8.00A。另外一塊組件作為對(duì)照組不通電，讓其自然融雪。每隔10分鐘，觀察記錄下兩塊組件表面積雪隨時(shí)間變化，待實(shí)驗(yàn)組組件積雪融化后，測(cè)量對(duì)照組組件表面剩余積雪重量約為2.19Kg。
融雪系統(tǒng)設(shè)計(jì)及工作原理說(shuō)明
本設(shè)計(jì)包括直流電源和若干個(gè)光伏組件，所述直流電源連接匯流箱內(nèi)的電源總線，電源總線分別連接有若干連接電纜，電源總線與連接電纜之間設(shè)有并聯(lián)的供電開(kāi)關(guān)和充電開(kāi)關(guān)，連接電纜上串聯(lián)若干個(gè)光伏組件。
直流電源為經(jīng)過(guò)整流的交流市電，或是使用積雪已經(jīng)融化以后的其他光伏組件來(lái)作為電源。通常，多串光伏組件通過(guò)匯流箱中的匯流排進(jìn)行匯流，正極為“﹢”，負(fù)極為“﹣”，直流電源的正負(fù)極分別接在，流箱中匯流排的正負(fù)兩極。開(kāi)關(guān)K1負(fù)控制流電源正負(fù)兩極的接入，以及充電加熱時(shí)充電回路導(dǎo)通；開(kāi)關(guān)K2控制光伏組件的正常供電；光伏組件的串聯(lián)數(shù)不同，則直流電源的通電電壓不同，所需融雪的電源功率不同，可以由連接插頭T1及T2換插在不同的位置。當(dāng)光伏組件正常工作時(shí)，開(kāi)關(guān)K2處于閉合狀態(tài)，開(kāi)關(guān)K1處于斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)有積雪在光伏組件表面需要融雪時(shí)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K2，并且閉合開(kāi)關(guān)K1，此時(shí)直流電源為光伏組件通電，使組件產(chǎn)生熱量進(jìn)行融雪。