室外光伏电池融雪系统的分析和设计

组件通电融雪实验实验一：组件通电升温实验
选用140W多晶硅光伏组件（Vmp=17.6V, Imp=7.95A, Voc = 21.96V，Isc=8.41A）水平放置于恒温17°的车间内桌面上，为减少热传导，组件与桌面间放置一块树脂绝缘板。待测量组件温度稳定后，使用直流稳压电源对组件进行供电，使电流从组件接头正极流入，正向流经组件内部P-N结从负极流出。电流源开始时设置为8A恒流进行供电，实验开始后每隔两分钟使用红外测温仪器测量组件表面的温度变化，记录下温度数据。
实验二： 组件通电融雪对比实验
为减少阳光辐射对融雪的影响，实验时间选在下午4:30以后。选用两块与实验一中相同的140W多晶硅光伏组件（Vmp=17.6V, Imp=7.95A, Voc = 21.96V，Isc=8.41A），在两块组件表面进行人工积雪，两块组件的表面人工均匀堆积相同重量的3KG新下的积雪，测量组件表面积雪平均厚度约为1.5cm。对其中一块光伏组件通电进行融雪，直流电源电压26.5V，电流8.00A。另外一块组件作为对照组不通电，让其自然融雪。每隔10分钟，观察记录下两块组件表面积雪随时间变化，待实验组组件积雪融化后，测量对照组组件表面剩余积雪重量约为2.19Kg。
融雪系统设计及工作原理说明
本设计包括直流电源和若干个光伏组件，所述直流电源连接汇流箱内的电源总线，电源总线分别连接有若干连接电缆，电源总线与连接电缆之间设有并联的供电开关和充电开关，连接电缆上串联若干个光伏组件。
直流电源为经过整流的交流市电，或是使用积雪已经融化以后的其他光伏组件来作为电源。通常，多串光伏组件通过汇流箱中的汇流排进行汇流，正极为“﹢”，负极为“﹣”，直流电源的正负极分别接在，流箱中汇流排的正负两极。开关K1负控制流电源正负两极的接入，以及充电加热时充电回路导通；开关K2控制光伏组件的正常供电；光伏组件的串联数不同，则直流电源的通电电压不同，所需融雪的电源功率不同，可以由连接插头T1及T2换插在不同的位置。当光伏组件正常工作时，开关K2处于闭合状态，开关K1处于断开状态；当有积雪在光伏组件表面需要融雪时，断开开关K2，并且闭合开关K1，此时直流电源为光伏组件通电，使组件产生热量进行融雪。