一种屋顶光伏消防装置的制作方法

本发明属于光伏消防，具体涉及一种屋顶光伏消防装置。

背景技术：

1、随着光伏系统的广泛应用，光伏组件在屋顶上的安装成为常见现象，然而，光伏组件在面临火灾时可能会引发严重的安全问题，因此，确保光伏组件的消防安全至关重要，通过布置光伏消防装置可以保障人员安全、控制火灾蔓延、减少经济损失；

2、现有的光伏消防装置存在如下弊病：

3、1.现有光伏消防装置常采用水或干粉作为介质进行灭火，若光伏组件因长期使用密封性出现问题，若采用水作为介质则很容易导致灭火介质进入光伏组件内部，造成内部元器件线路短路导致光伏组件损坏，若采用干粉作为介质(如现有技术申请号为202310302763.0公开的一种屋顶光伏智能消防装置)，则会造成如：干粉消防后未发生火灾的光伏组件表面也需要清理、残留的干粉聚集在屋顶上，若工作人员上去清理，会造成一定安全隐患、干粉的使用会造成一定的粉尘污染等问题；

4、2.现有光伏消防装置采用定点安装的方式进行布置，由于光伏阵列除阵列边缘外无安装位置，导致光伏消防装置只能安装在光伏阵列外围，当其中一个光伏组件发生火灾时，若该光伏组件离消防装置射程范围较远，会存在灭火效率低不及时的问题，且由于相邻光伏组件之间没有消防装置无法限制火势范围，很容易点燃屋顶或蔓延至相邻光伏组件上，造成巨大经济损失；

5、3.现有的光伏消防装置其安装设置成本较高，但只能进行消防工作，功能单一，无法满足光伏组件的更多使用需求，一定程度上造成了资源的闲置。

技术实现思路

1、本发明提供一种屋顶光伏消防装置，用以解决上述提出的至少一项技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明公开了一种屋顶光伏消防装置，包括监控报警控制系统和灭火调温执行组件，监控报警控制系统用于基于环境监测数据进行消防或调温报警提示，并控制灭火调温执行组件进行光伏消防或光伏调温工作；

3、灭火调温执行组件包括消防介质存储器和消防介质回收装置，消防介质存储器和消防介质回收装置通过回收管道连通，消防介质存储器输出端设有若干消防管道，消防介质回收装置输出端设有若干调温管道，消防管道和调温管道均布置在相邻光伏组件之间的夹具上；

4、消防管道输送的消防介质为二氧化碳气体。

5、优选的，消防管道上设有若干组上下对称布置的消防喷嘴，调温管道上设有若干组上下对称布置的调温喷嘴，消防喷嘴和调温喷嘴输出端与光伏组件边框的上沿或下沿齐平。

6、优选的，消防喷嘴和调温喷嘴内均安装有铁芯，铁芯外缠绕有线圈，消防喷嘴和调温喷嘴腔室内均固定连接有导向块，导向块内滑动连接有塞杆，塞杆靠近喷嘴末端的一端固定连接有密封塞，密封塞形状与喷嘴末端内壁相匹配，塞杆靠近铁芯的一端固定连接有磁铁，塞杆上套设有压缩弹性件，压缩弹性件一端与密封塞固定连接，压缩弹性件另一端与导向块固定连接。

7、优选的，消防喷嘴和调温喷嘴从喷嘴腔室至喷嘴末端横截面积逐渐减小，且腔室对应位置横截面为圆柱状，喷嘴末端对应位置横截面为扁平状。

8、优选的，消防介质回收装置内壁顶部设有气压仪，消防介质回收装置侧壁上设有空压机，当气压仪的实际检测值大于预设检测值时，证明消防介质回收装置被充满，此时回收控制器控制回收管道关闭，停止对失效二氧化碳的回收，当气压仪的实际检测值小于预设检测值时，回收控制器控制回收管道开启，开始对失效二氧化碳进行回收，若此时消防介质存储器内失效二氧化碳不足，则空压机开启，将外界空气压缩后输入消防介质回收装置内，直至气压仪的实际检测值大于预设检测值时，空压机停止供气。

9、优选的，还包括消防介质回收装置温控组件，消防介质回收装置温控组件包括导温介质存储腔，导温介质存储腔内设有制冷器和加热器，制冷器和加热器通过光伏组件供电，导温介质存储腔与盘管通过泵体相通，盘管设置在消防介质回收装置的回收腔下方。

10、优选的，还包括节能加热组件，节能加热组件包括输光通道，输光通道开设在地下，输光通道一端设有集光反光镜，导温介质存储腔底部设有放大镜，输光通道另一端安装在放大镜下方，输光通道内壁设有若干定点反光镜，输光通道水平通道内的左右两侧分别倾斜设置有转向反光镜一和转向反光镜二，集光反光镜、若干定点反光镜、转向反光镜二和转向反光镜一可相互配合构成输光线路；

11、输光通道水平通道内转动连接有两上下对称布置的电动遮光板。

12、优选的，监控报警控制系统包括：

13、若干烟雾传感器，若干烟雾传感器均匀设置在光伏组件上，用于检测烟雾的浓度；

14、若干温度传感器，若干温度传感器均匀设置在光伏组件上，用于检测光伏组件的表面温度；

15、报警判断单元，报警判断单元与烟雾传感器和温度传感器电连接，用于基于烟雾传感器和温度传感器的检测值，进行消防报警和调温报警提示：

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18、其中，为若干烟雾传感器的平均检测值，为若干温度传感器的平均检测值，n为某一光伏组件上安装的烟雾传感器的总数量，m为某一光伏组件上安装的温度传感器的总数量，cj为第j个烟雾传感器的检测值，ti为第i个温度传感器的检测值；

19、当时，证明此时发生火灾，需进行消防报警提示，其中为火灾临界基准温度值；当或时，证明此时光伏组件温度处于最佳发电温度范围外，需进行调温报警提示，其中，为最佳发电温度范围的最小值，为最佳发电温度范围的最大值；

20、控制单元，控制单元与报警判断单元电连接，控制单元用于基于报警计算单元的判断结果控制灭火调温执行组件工作。

21、优选的，还包括调控分析模块，控制单元与调控分析模块和消防介质存储器电连接，调控分析模块用于基于当前火势对消防介质存储器所需的供给流量和供给气压进行分析计算，控制单元基于调控分析模块的分析计算结果，控制消防介质存储器工作包括如下步骤：

22、步骤一：基于烟雾传感器和温度传感器，计算着火光伏组件的火灾严重程度评估系数：

23、

24、其中，δ为着火光伏组件的火灾严重程度评估系数，ξ1为烟雾传感器的检测误差系数，e为自然数，取值为2.71，ξ2为温度传感器的检测误差系数，max(ti)表示ti中的最大值；

25、步骤二：基于步骤一，计算消防介质存储器所需的供给流量和供给气压：

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27、

28、其中，qs为消防介质存储器所需的供给流量，w为着火光伏组件对应的消防管道上的消防喷嘴的总数量，qs为消防喷嘴的预设基准喷水强度，a0为单位烟雾浓度不均匀度对应的基准火灾面积；

29、ps为消防介质存储器所需的供给气压，p0为消防介质存储器的基准供给气压，h为着火光伏组件对应的消防管道的总数量，lk为着火光伏组件对应的消防管道中第k个消防管道从消防介质存储器到着火光伏组件的总长度，ε0为消防介质在输送过程中输送单位长度的基准气压损失，t0为消防介质的最大预设输送时长，θk为消防介质在消防管道内的基准流速，π为圆周率，取值为3.14，rk为着火光伏组件对应的消防管道中第k个消防管道的半径；

30、步骤三：控制单元基于计算出的消防介质存储器所需的供给流量和供给气压，控制消防介质存储器的增压装置进行消防介质的供给。

31、优选的，还包括导温片，导温片安装与光伏组件背部，用于配合灭火调温执行组件实现对光伏组件温度的均匀调节。

32、与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

33、本发明采用二氧化碳作为消防介质，消除和解决了水或干粉作为消防介质造成的安全隐患和环境污染等问题，同时二氧化碳还可以形成光伏组件和屋顶之间的隔绝层，避免屋顶被点燃，灭火的二氧化碳还可以通过回收管道回收进消防介质回收装置中，用作调温介质，再则消防管道布置在相邻光伏组件之间的夹具上，用消防管道输送消防介质的代替传统的定点布置消防装置的方式，在火灾发生时，可以在起火光伏组件和其余光伏组件之间形成闭合消防结界，避免火势蔓延，同时本发明还可以通过调温管道实时保证光伏组件的温度保持在最佳发电温度范围内，保证其发电效率，增加了消防装置的功能，提高了其利用率。