[实用新型]一种适用于严寒地区架空隧道桥顶棚的光伏除雪系统

说明书

本实用新型属于光伏融雪技术领域，具体涉及一种适用于严寒地区架空隧道桥顶棚的光伏除雪系统，包括逆变器、配电箱以及布设于顶棚顶部的电伴热带和光伏组件，电伴热带处于顶棚和光伏组件之间；光伏组件与逆变器的直流输入端电性连接，配电箱与逆变器的交流输出端电性连接，配电箱上设置有伴热配电接口，电伴热带通过伴热配电接口与配电箱电性连接。本技术方案很好的利用了周边资源，并利用光伏组件隔绝了电伴热带与雪的接触，以延长电伴热带的使用寿命，电伴热带上产生的热量可上升到光伏组件的顶部，既可有效解决棚顶部的积雪问题，又可防止积雪影响光伏组件的运行，一举两得，结构设计简单巧妙，且易于实现。

技术领域

本实用新型属于光伏融雪技术领域，具体涉及一种适用于严寒地区架空隧道桥顶棚的光伏除雪系统。

背景技术

随着我们高速公路建设能力的增加，逢山开路、遇水搭桥，很多以往交通难以到达的高寒高海拔的崇山峻岭之间架起了高速公路，在这样的寒冷区域，冬季气温低且降雪量大，为了防止路面积雪影响隧道桥上的车辆安全通行，一般会在隧道桥上架设顶棚以遮挡雨雪，但如此一来，由于架空隧道桥海拔较高，冬季降雪量很大，顶棚上常会有大量积雪或冰凌堆积，长时间无法融化，如不及时清理，堆积的冰凌或积雪还会增加顶棚的荷载，进一步产生顶棚坍塌的安全隐患，给交通安全带来潜在的威胁。

现有技术中的存在使用融雪剂的方式除雪，但由于顶棚面积大，需要的融雪剂用量大，成本较高；且由于隧道桥地势险要，人工喷洒融雪剂耗时较长、存在一定安全隐患，因此，人工除雪没有实施的可能性。

发明内容

本实用新型的目的在于针对目前严寒地区高速公路的建设需要，提出一种适用于严寒地区架空隧道桥顶棚的光伏除雪系统，系统组成结构简单、易于实现，充分利用绿色能源，提高严寒地区高速公路交通安全性，具有较大的实用意义，尤其适用于海拔高、没有山体阴影遮挡、光照条件充足的地方。

具体通过以下技术方案实现：

一种适用于严寒地区架空隧道桥顶棚的光伏除雪系统，其特征在于：包括逆变器、配电箱以及布设于顶棚顶部的电伴热带和光伏组件，其中，配电箱是一个电源分配箱,内部包含电源开关和保险装置，具体的，要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，构成低压配电箱。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路，且配电箱具有体积小、安装简便，技术性能特殊、位置固定，配置功能独特、不受场地限制，应用比较普遍，操作稳定可靠，空间利用率高，占地少且具有环保效应的特点。光伏组件的设置，很好的利用了顶棚顶部的空间，所述电伴热带处于顶棚和光伏组件之间，即，将电伴热带隐藏在光伏组件的下方，既不影响光伏组件的工作，同时利用光伏组件隔绝了电伴热带与雪的接触，以延长电伴热带的使用寿命，且电伴热带上产生的热量可到达光伏组件的顶部，既可有效解决棚顶部的积雪问题，又可防止积雪影响光伏组件的运行，进一步的，考虑到较大的顶棚面积，优选的，电伴热带以蛇形曲线的结构进行布设。所述光伏组件与逆变器的直流输入端电性连接，所述配电箱与逆变器的交流输出端电性连接，且配电箱上设置有伴热配电接口，所述电伴热带通过伴热配电接口与配电箱电性连接。

考虑到光伏组件晚间不能为负载提供有效的电源，而晚间在光伏组件上积雪会影响白天光伏组件上的光生伏打效应，因此，优选的，所述光伏组件与逆变器之间还设置有电源切换装置和晚间供电单元；晚间供电单元和光伏组件分别通过电源切换装置与逆变器的直流输入端电性连接，电源切换装置根据当地的黑夜白昼，在光伏组件与晚间供电单元之间来回切换，实现全天无间断运行，确保本技术方案的可靠性。

优选的，所述夜间供电单元包括充电控制器和蓄电池，蓄电池通过电源切换装置与逆变器的直流输入端电性连接，光伏组件通过充电控制器与蓄电池电性连接。其中，充电控制器是一类为了保护蓄电池、防止过充电而在绝大部分的太阳能发电系统中安装的自动充放电控制器件，其最基本功能为当蓄电池饱满时切断充电电流，由于各种蓄电池的充电特性不同，所以，应根据电池类型来选择所使用的充电控制器。