TWM502290U - 可自動評估清潔需求之太陽能設備與自動式清潔評估系統 - Google Patents

Description

可自動評估清潔需求之太陽能設備與自動式 清潔評估系統

本新型是有關於一種發電設備與清潔評估系統，特別是指一種太陽能發電設備與用於太陽能設備之自動式清潔評估系統。

太陽能發電是目前世界上最普遍的潔淨能源之一，許多國家或地區甚至已將太陽能發電發展成主要電力來源。太陽能發電設備架設完成後，為了維持其最高發電效益，避免太陽能板之受光面被灰塵或或其它髒污物質沾附遮蔽，而降低發電效能，維護人員必須定期對太陽能板進行清潔維護。但因為此類大型太陽能發電系統架構龐大，且各地區的落塵量差異甚鉅，且影響發電效率之變因繁多，若僅透過系統效能值(Performance Ratio，PR)或直流發電比(Array Ratio，RA)變動情況，或者是根據經驗法則來擬定清潔週期，會經常發生浪費人力或維護成效不佳的問題。

因此，本新型之目的，即在提供一種可用以提高太陽能設備之清潔效率的自動式清潔評估系統。

本新型之另一個目的，即在提供一種可自動評估清潔需求而可提高清潔效率的太陽能設備。

於是，本新型可自動評估清潔需求之太陽能設備，包含至少一個可受日照而產生電能的非自潔式光電裝置、一個可受日照而產生電能的自潔式光電裝置，及一個訊號連接於該非自潔式光電裝置與該自潔式光電裝置的監測裝置，該自潔式光電裝置具有一個由一層可透光之奈米防污塗層構成的受光面，該監測裝置可比較該非自潔式光電裝置之產生之該電能與該自潔式光電裝置產生之該電能以產生一個比較結果，並於該比較結果符合一個特定條件時，發出一個清潔需求訊息。

於是，本新型用於太陽能設備之自動式清潔評估系統，包含一個可受光照而產生一個電訊號的非自潔式光電裝置、一個可受光照而產生一個電訊號的自潔式光電裝置，及一個訊號連接於該非自潔式光電裝置與該自潔式光電裝置的監測裝置。該自潔式光電裝置具有一個由一層可透光之奈米防污塗層構成的受光面，監測裝置可比較該非自潔式光電裝置之該電訊號與該自潔式光電裝置之該電訊號以產生一個比較結果，並於該比較結果符合一個特定條件時，發出一個清潔需求訊息。

本新型之功效：透過該太陽能設備與該自動式清潔評估系統之設計，可自動化準確評估太陽能設備是否需要進行清洗，可在降低維護成本的情況下，維持太陽能發電業主穩定的收入，是一種創新的設計。

3‧‧‧非自潔式光電裝置

31‧‧‧受光面

4‧‧‧自潔式光電裝置

41‧‧‧受光面

42‧‧‧奈米防污塗層

5‧‧‧儲能裝置

6‧‧‧監測裝置

61‧‧‧電力處理模組

62‧‧‧警示模組

63‧‧‧通訊模組

64‧‧‧監測模組

800‧‧‧遠端監控設備

900‧‧‧太陽能設備

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本新型可自動評估清潔需求之太陽能設備之一個實施例的架構示意圖；圖2是該實施例之功能方塊圖；圖3是該實施例之一個自潔式光電裝置之局部放大的側視示意圖；及圖4是本新型用於太陽能設備之自動式清潔評估系統的一個實施例的功能方塊圖。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

如圖1、2、3所示，本新型可自動評估清潔需求之太陽能設備900的實施例，可自動化評估其是否需要進行清洗，並於需要清洗時，自動發送一個清潔需求訊息至一個遠端監控設備800。該太陽能發電設備包含多個非自潔式光電裝置3、一個自潔式光電裝置4、一個儲能裝置5，及一個監測裝置6。

該等非自潔式光電裝置3為太陽能板，分別具有一個受光面31，可經由該受光面31接收日照而產生電能。該自潔式光電裝置4亦為太陽能板，但其具有一個由一層可透光之奈米防污塗層42構成的受光面41，可經由該受光面41接收日照而產生電能，透過以該奈米防污塗層42 構成該受光面41之結構設計，使得該自潔式光電裝置4的該受光面41不易沾附灰塵，而具有自潔功能。

在本實施例中，該奈米防污塗層42可以是超疏水性奈米粒子塗佈構成之奈米疏水性塗層，或者是奈米光觸媒粒子塗佈構成之奈米光觸媒塗層，由於奈米疏水性塗層與奈米光觸媒塗層的自潔效果為習知技術，且類型眾多，亦非本新型之改良重點，因此不再詳述。

該儲能裝置5可用以儲存該等非自潔式光電裝置3與該自潔式光電裝置4所產生之電能。

該監測裝置6是訊號連接於該等非自潔式光電裝置3、該自潔式光電裝置4與該儲能裝置5，包括一個電力處理模組61、一個警示模組62、一個通訊模組63，及一個監測模組64。該電力處理模組61可接收處理該等非自潔式光電裝置3與該自潔式光電裝置4產生之電能，例如穩壓穩流等，並將處理後的電能傳送至該儲能裝置5儲存。該警示模組62可被驅動發出一個清潔需求訊息，該清潔需求訊息可以是警示燈光及/或警示聲響，或者是一個文字及/或影像訊息。該通訊模組63可透過有線通訊方式及/或無線通訊方式與該遠端監控設備800進行通訊與資料傳輸。

該監測模組64可比較其中一個非自潔式光電裝置3產生之電能與該自潔式光電裝置4產生之電能間的電量差距，而輸出一個比較結果，當該比較結果符合一個特定條件時，驅使該警示模組62發出該清潔需求訊息，並驅使該通訊模組63將該清潔需求訊息傳送至該遠端監控設備 800。

本新型太陽能設備900使用時，可根據使用需求佈設該自潔式光電裝置4與該等非自潔式光電裝置3，然後，就可透過該監測裝置6將該等非自潔式光電裝置3與該自潔式光電裝置4產生的電能儲存於該儲能裝置5。

在該太陽能設備900發電期間，灰塵或其它髒污物質會逐漸掉落沾附於該等非自潔式光電裝置3的該受光面31與該自潔式光電裝置4的該受光面41，但因為該自潔式光電裝置4的該受光面41是由具有自潔功能的奈米防污塗層42構成，所以灰塵或髒污物質不易附著固定於該受光面41，會很輕易地被露水或雨水帶走，所以該受光面41不易被遮蔽，可維持很好的透光率與發電效率。相反的，該等非自潔式光電裝置3的該受光面31並不具有自潔功能，所以容易被灰塵與髒污物質沾附遮蔽而降低其透光率，以致於發電效率也會相對逐漸下降。

因此，在發電過程中，該監測裝置6可同時透過監測比較該自潔式光電裝置4與其中一個非自潔式光電裝置3產生之電能的差距，並於該比較結果符合預設的該特定條件時，例如該非自潔式光電裝置3產生的電能低於該自潔式光電裝置4產生的電能，且差距大於5%以上時，即認定該等非自潔式光電裝置3需要進行清洗，該監測裝置6會發送該清潔需求訊息至該遠端監控設備800，以利該遠端監控設備800調度人員前往處理，或者是驅使該警示模組62就地直接發出警示亮光及/或警示聲響類型的該清 潔需求訊息，提醒現場維護人員立即前往處理。

透過上述太陽能設備900之該等非自潔式光電裝置3、該自潔式光電裝置4與該監測裝置6之架構設計，可透過比較該自潔式光電裝置4與其中一個非自潔式光電裝置3產生之電量的差距，自動化評估是否需要進行清洗，可準確地判斷出需要清洗之時機，可避免不必要的人力支出，所以可降低該太陽能設備900之維護成本，是一種創新的太陽能設備900設計。

如圖3、4所示，本新型用於太陽能設備之自動式清潔評估系統的實施例，可單獨架設於一個太陽能設備900架設處，而用以協助評估該太陽能設備900是否需要進行清洗，並可於評估該太陽能設備900需要清洗時，自動通報該遠端監控設備800。

該自動式清潔評估系統包含一個非自潔式光電裝置3、一個自潔式光電裝置4，及一個訊號連接於該非自潔式光電裝置3與該自潔式光電裝置4的監測裝置6。

該非自潔式光電裝置3與該自潔式光電裝置4分別具有一個受光面31、41，並可分別以該受光面31、41接收光照而產生一個電訊號，其中，該自潔式光電裝置4的該受光面41是由前述該奈米防污塗層42構成，所以該自潔式光電裝置4的該受光面41具有自潔功能。

實施時，該非自潔式光電裝置3與該自潔式光電裝置4可同為太陽能板或日照計，分別可接收日照而產生電能，所述電訊號為產生之電能的電量值。

實施時，該非自潔式光電裝置3與該自潔式光電裝置4亦可皆為光感測器，可於感測之光強度大於特定值時，對應產生該電訊號，而於感測之光強度低於該特定值時，不產生該電訊號，但實施時，該非自潔式光電裝置3與該自潔式光電裝置4感光產生該電訊號之方式亦可與上述方式相反，或者是，將該非自潔式光電裝置3與該自潔式光電裝置4設計成能夠根據測得之光強度變化對應改變產生之電訊號大小的光感測器類型。

該監測裝置6包括一個警示模組62、一個監測模組64，及一個通訊模組63。該警示模組62與該通訊模組63之功能與前述太陽能設備900之實施例相同，不再詳述。

該監測模組64可接收比較該等電訊號以產生一個比較結果，並根據該比較結果決定是否驅動該警示模組62發出該清潔需求訊息，以及對該遠端監控設備800發送該清潔需求訊息。

當該非自潔式光電裝置3與該自潔式光電裝置4為太陽能板或日照計等類型時，該監測模組64是比較該等電訊號間的電量差距，並於該比較結果符合特定條件時，例如該非自潔式光電裝置3產生之電量低於該自潔式光電裝置4產生之電量，且差距達5%以上，驅使該警示模組62產生該清潔需求訊息，並將該清潔需求訊息傳送至該遠端監控設備800。

當該非自潔式光電裝置3與該自潔式光電裝置 4為光感測器類型時，該監測模組64之該比較結果可為是否同時收到該非自潔式光電裝置3的該電訊號與該自潔式光電裝置4的該電訊號，例如當該非自潔式光電裝置3受灰塵或髒污物質遮蔽，以致於感測到之光強度過低而未產生該電訊號時，該監測模組64會僅收到該自潔式光電裝置4之該電訊號，該監測模組64會驅使該警示模組62產生該清潔需求訊息，並驅使該通訊模組63將該清潔需求訊息傳送至該遠端監控設備800。當該非自潔式光電裝置3與該自潔式光電裝置4為可隨光強度變化對應改變產生之電訊號大小的光感測器類型時，該監測模組64是比較該等電訊號的大小差距，並於該比較結果符合特定條件時，例如該自潔式光電裝置4之電訊號振幅大於該非自潔式光電裝置3之電訊號振幅，且差距大於特定比例以上，就驅使該警示模組62產生該清潔需求訊息，並將該清潔需求訊息傳送至該遠端監控設備800。

透過上述設計，可將該自動式清潔評估系統另外加裝於現有太陽能設備900架設處，使該非自潔式光電裝置3同樣可受太陽能設備900周遭環境之灰塵與髒污物質沾附，而可用以自動化評估該太陽能設備900被灰塵或污染物遮蔽之程度，並於適當之時機點發出該清潔需求訊息至該遠端監控設備800。

綜上所述，透過該太陽能設備900與該自動式清潔評估系統之設計，該太陽能設備900可自動化準確評估其是否需要進行清洗，該自動式清潔評估系統可自動化 準確評估該太陽能設備900是否需要進行清洗，可改善以往依據系統效能值、直流發電比或經驗來規劃清潔週期的缺點，可避免不必要的人力浪費，可在降低維護成本的情況下，維持太陽能發電業主穩定的收入，是一種創新的太陽能設備900與自動式清潔評估系統設計，因此，確實可達到本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之較佳實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，即大凡依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧非自潔式光電裝置

4‧‧‧自潔式光電裝置

5‧‧‧儲能裝置

6‧‧‧監測裝置

61‧‧‧電力處理模組

62‧‧‧警示模組

63‧‧‧通訊模組

64‧‧‧監測模組

800‧‧‧遠端監控設備

900‧‧‧太陽能設備

Claims (11)

1. 一種用於太陽能設備之自動式清潔評估系統，包含：一個非自潔式光電裝置，可受光照而產生一個電訊號；一個自潔式光電裝置，可受光照而產生一個電訊號，具有一個由一層可透光之奈米防污塗層構成的受光面；及一個監測裝置，訊號連接於該非自潔式光電裝置與該自潔式光電裝置，可比較該非自潔式光電裝置之該電訊號與該自潔式光電裝置之該電訊號以產生一個比較結果，並於該比較結果符合一個特定條件時，發出一個清潔需求訊息。
2. 如請求項1所述的用於太陽能設備之自動式清潔評估系統，其中，該非自潔式光電模組與該自潔式光電模組同為太陽能板或同為日照計，該非自潔式光電模組與該自潔式光電模組產生之該電訊號為電量值，該監測裝置產生的該比較結果為兩個電訊號之電量差值。
3. 如請求項1所述的用於太陽能設備之自動式清潔評估系統，其中，該非自潔式光電模組與該自潔式光電模組都為可根據光照之光強度決定是否產生該電訊號之光感測器，或者是都為可隨測得之光強度變化對應改變產生之電訊號大小的光感測器。
4. 2或3所述的用於太陽能設備之自動式清潔評估系統，其中，該奈米防污塗層為奈米疏水性塗層 或奈米光觸媒塗層。
5. 2或3所述的用於太陽能設備之自動式清潔評估系統，還可與一個遠端監控設備通訊，其中，該監測裝置包括一個可被驅動產生該清潔需求訊息之警示模組、一個可偵測比較該等電訊號以產生該比較結果並可驅使該警示模組產生該清潔需求訊息的監測模組，及一個可透過有線通訊方式及/或無線通訊方式與該遠端監控設備訊號連接之通訊模組，且該通訊模組可將該清潔需求訊息傳送至該遠端監控設備。
6. 如請求項5所述的用於太陽能設備之自動式清潔評估系統，其中，該警示模組發出之該清潔需求訊息為警示燈光及/或警示聲響。
7. 一種可自動評估清潔需求之太陽能設備，包含：至少一個非自潔式光電裝置，可受日照而產生電能；一個自潔式光電裝置，可受日照而產生電能，具有一個由一層可透光之奈米防污塗層構成的受光面；及一個監測裝置，訊號連接於該非自潔式光電裝置與該自潔式光電裝置，可比較該非自潔式光電裝置之產生之該電能與該自潔式光電裝置產生之該電能以產生一個比較結果，並於該比較結果符合一個特定條件時，發出一個清潔需求訊息。
8. 如請求項7所述的可自動評估清潔需求之太陽能設備，其中，該奈米防污塗層為奈米疏水性塗層或奈米光觸媒 塗層。
9. 如請求項7所述的可自動評估清潔需求之太陽能設備，還可與一個遠端監控設備通訊，其中，該監測裝置包括一個可被驅動產生該清潔需求訊息的警示模組、一個可透過有線通訊方式及/或無線通訊方式與該遠端監控設備訊號連接之通訊模組，及一個監測模組，該監測模組可比較該非自潔式光電裝置之產生之該電能與該自潔式光電裝置產生之該電能以產生該比較結果，並驅使該警示模組發出該清潔需求訊息，以及驅使該通訊模組將該清潔需求訊息傳送至該遠端監控設備。
10. 如請求項9所述的可自動評估清潔需求之太陽能設備，其中，該警示模組發出之該清潔需求訊息為警示燈光及/或警示聲響。
11. 如請求項7所述的可自動評估清潔需求之太陽能設備，還包含一個用以接收儲存該非自潔式光電裝置與該自潔式光電裝置產生之電能的儲能裝置。