CN102626703A - 一种太阳能电池板智能自动清洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能电池板智能自动清洗系统。提供一种具备干洗，水洗，水质干净，结构简单，实用性强、智能化自动化程度都较高的一种太阳能电池板智能自动清洗系统。太阳能电池板一侧设有洗擦机、喷水机、吹风机和摄像头，洗擦机能够左右滑动，蓄水箱内设有水位传感器，蓄水箱为雨水自动取水蓄水箱，支架上装有制水装置，制水装置的出水口与蓄水箱连接，控制器分别与洗擦机、喷水机、吹风机、水位传感器、制水装置和摄像头连接。本发明主要用于太阳能电池板维护与清洗技术领域对太阳能电池板的清洗。

Description

一种太阳能电池板智能自动清洗系统

技术领域

本发明涉及太阳能电池板维护与清洗技术领域，尤其涉及一种太阳能电池板智能自动清洗系统。

背景技术

在政府的大力支持下，国内太阳能发电产业近年来发展迅速，太阳能发电产量亦大幅提升。然而，太阳能电池板在使用一段时间后，都会产生发电效果差的现实，就其原因，很大部分原因是由于太阳能电池板上积灰或者生长了青苔等,采光效果差所致。因此，发明一种智能自动清洗太阳能电池板的清洗装置意义重大。

中国专利公开号CN 101007312，公开日是2007年08月01日，名称为“一种自动清除太阳能电池板灰尘的方法及其装置”的方案中公开了一种太阳能电池板清洗装置。它用一个电机通过传动机构带动除尘刷子在太阳能电池板上来回移动,伴随着水管均匀喷洒出的水,对太阳能电池板上的灰尘进行清洗。不足之处是，该装置需要人工蓄水，工作量大，浪费水源，结构复杂，洗涤效果差，实用性差且没有吹风洗涤装置；没有制水装置，限制了该太阳能电池板清洗装置的适用范围。

中国专利申请公布号CN 202120971U，公开日是2012年01月18日，名称为“自动清洗的太阳能电池板”的方案中公开了一种太阳能电池板清洗装置。它包括在电池板上安装有雨刮器和洗涤器系统;雨刮器包括控制及传动机构和雨刮臂总成,控制及传动机构与雨刮臂连接,雨刮臂总成设在电池板上面;洗涤器系统包括集水装置、储水箱、水泵、储洗涤剂箱、混液箱以及喷头;集水装置的出口与储水箱的入口连接,储水箱的出口接到水泵的一个入口上,水泵的另外一个入口与储洗涤剂箱的出口连接,水泵的出口与混液箱的入口连接,混液箱的出口与喷头连接;喷头设在电池板表面边缘。在储水箱和水泵之间设有第一电磁阀开关,在储洗涤剂箱与水泵之间设有第二电磁阀开关。不足之处是，该自动清洗的太阳能电池板装置，结构复杂，没有吹风洗涤装置，洗涤效果差，实用性差，没有对蓄水池中的水进行保护，使得洗涤过程中可能使用不干净的水洗，从而导致太阳能面板越加的不干净；没有制水装置，限制了该太阳能电池板清洗装置的适用范围，且智能化自动化程度不高。

发明内容

本发明是为了解决现有太阳能电池板表面灰尘清洗装置中存在的结构复杂，没有吹风洗涤装置，洗涤效果差，实用性差，没有对蓄水池中的水进行保护，适用范围小，智能化自动化程度低的这些不足，提供一种具备干洗，水洗，水质干净，结构简单，实用性强、适用范围广，智能化自动化程度高，在任何自然环境下都可以对太阳能电池板进行清洗的一种太阳能电池板智能自动清洗系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种太阳能电池板智能自动清洗系统，包括太阳能电池板、支架、蓄水箱和控制器，所述的太阳能电池板一侧设有吹风机、喷水机、洗擦机和摄像头，所述的洗擦机能够左右滑动，所述的蓄水箱内设有水位传感器，所述的蓄水箱为雨水自动取水蓄水箱，所述的支架上装有制水装置，所述的制水装置的出水口与蓄水箱连接，所述的控制器分别与洗擦机、喷水机、吹风机、水位传感器、制水装置、摄像头和调节键连接。

吹风机根据预设程序启动，对太阳能电池板表面进行吹风清洗，解决无水状态下对太阳能电池板表面的清洗工作。同时，采用喷水机从自动取水箱中获取水来对太阳能电池板进行清洗。洗擦机在太阳能电池板表面上来回扫动，通过控制器分别对洗擦机、喷水机和吹风机进行控制，使洗擦机、喷水机和吹风机协调运行作业，这样能够从根本上的把太阳能电池板清洗干净。

作为优选，所述的支架上设有抽水机，所述的抽水机分别通过水管与蓄水箱和喷水机连接，所述的抽水机电源启动键与控制器连接。

作为优选，所述的蓄水箱安装在太阳能电池板的下方，所述的太阳能电池板下方边沿通过铰链设有活动板，所述的活动板下表面与弹簧活动接触连接，所述的弹簧与设在支架上的伸缩器固定连接，所述的活动板下方边沿在弹簧压紧的时候是与蓄水箱口紧密接触。

作为优选，所述的蓄水箱上方设有箱盖，所述的箱盖小于蓄水箱口的大小，所述的箱盖通过撑杆连接在蓄水箱口上。

作为优选，所述的太阳能电池板是倾斜固定安装在支架上，所述的吹风机安装在太阳能电池板上端边沿，所述的吹风机的吹风口为长扁平口，扁平口朝向太阳能电池板且与太阳能电池板平行。

作为优选，所述的喷水机安装在吹风机上方，所述的喷水机的喷水口为一组孔，喷水口朝向太阳能电池板且与喷水孔指向太阳能电池板平面的顶端。

作为优选，所述的洗擦机设在喷水机的上方，所述的洗擦机可以左右滑动，所述的洗擦机上设有可以旋转的清洗刷，所述的清洗刷由电机控制。

作为优选，所述的太阳能电池板支架上设有调节键，所述的太阳能电池板上设有通信接口。

作为优选，所述的洗擦机上连接有清洗刷，所述的清洗刷的刷条紧贴太阳能电池板。

作为优选，所述的制水装置由热电半导体制冷器、过滤器、电加热器、太阳能集热器、真空蒸馏器组成，所述的热电半导体制冷器包括热电半导体制冷面和热电半导体加热面。

本发明能够达到如下效果：

（1）、本发明采用空气的干洗和雨水的水洗相结合，使太阳能电池板洗的更干净。

（2）、空气干洗，能够大大节省水源，解决了蓄水箱中无水时需要清太阳能电池板表面的条件限制，可以随时随地对太阳能电池板进行洗涤，始终保持太阳能电池板的干净。

（3）、本发明安装有制水装置，能够在雨水少的地区使用，增加了该清洗装置的适用范围。

（4）、本发明采用控制器与远程控制相结合，能够解决自动清洗与人工清洗的有机统一。

（5）、本发明结构简单，制造工艺也不复杂，大面积自动采集雨水资源，节约能源，并且可以达到自动清洗的效果，经济便宜，易于推广使用。

 

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是本发明喷水口附近的结构示意图。

图3是本发明蓄水箱上活动板处的结构示意图。

图4是本发明的电路框图连接示意图。

图5是本发明制水装置的作业示意图。

具体实施方式

实施例：一种太阳能电池板智能自动清洗系统。如图1或图4或图5所示，该太阳能电池板智能自动清洗系统，包括太阳能电池板7、支架1、蓄水箱5、控制器17、抽水机14、制水装置22、水位传感器13、洗擦机11、喷水机10、吹风机9、摄像头21、调节键16、通信接口、伸缩器15、清洗刷8和刷条，还包括制水装置22的电半导体制冷器、过滤器23、电加热器26、太阳能集热器27和真空蒸馏器28。

太阳能电池板是倾斜固定安装在支架上，在太阳能电池板一侧设有吹风机、喷水机、洗擦机和摄像头。

吹风机安装在太阳能电池板上端边沿，吹风机的吹风口为长扁平口，扁平口朝向太阳能电池板且与太阳能电池板平行。

喷水机安装在吹风机上方，喷水机的喷水口为一组孔，喷水口朝向太阳能电池板且与喷水孔指向太阳能电池板平面的顶端。

洗擦机设在喷水机的上方，洗擦机可以左右滑动，洗擦机上设有可以旋转的清洗刷，清洗刷由电机控制。洗擦机上连接有清洗刷，清洗刷的刷条紧贴太阳能电池板。

摄像头设在洗擦机的上方，摄像头可以转动调节和上下调节。

蓄水箱安装在太阳能电池板的下方，太阳能电池板下方边沿通过铰链2设有活动板3，如图3所示，活动板下表面与弹簧12活动接触连接，弹簧12与设在支架上的伸缩器固定连接，活动板下方边沿在弹簧压紧的时候是与蓄水箱口紧密接触；蓄水箱为雨水自动取水蓄水箱。蓄水箱安装在太阳能电池板的下方，能够充分利用太阳能电池板这个大的采水平台，能够最大限度的采集到水源，以便在洗涤太阳能电池板时候用水的需求。这样的大面积采集雨水资源，就减轻了制水装置的制水负担，节省资源和能源。

在蓄水箱上方设有箱盖6，箱盖小于蓄水箱口的大小，箱盖通过撑杆4连接在蓄水箱口上。箱盖的作用是保护好蓄水箱中的水干净，不会因为蓄水箱中的水受到太阳晒而生青苔之类的污染物，并阻挡杂物掉入到蓄水箱中。箱盖为倾斜设计，倾斜的斜面下方的水能够流入到蓄水箱中保证能够充分的取到自然界的雨水。在箱盖斜面下方，设有过滤装置，对雨水进行过滤。

伸缩器在洗涤时候是把水引向地上或者另外的蓄水装置中，以备水少时候的过滤使用。在雨水少的季节，可以把蓄水装置中的水经过过滤器后进入到蓄水箱中，可以使水循环利用，减少对水资源环境的污染。在不清洗时候，活动板关闭，在有雨水的时候，把太阳能电池板上的水引入到蓄水池中。

制水装置安装在太阳能电池板后方的支架上，制水装置的出水口与蓄水箱连接。

抽水机安装在支架上，抽水机的处水口通过水管与喷水机连接，抽水机的进水口通过水管与蓄水箱连接。

在太阳能电池板背面的支架上设有防雨盒，调节键和通信接口就设在防雨盒中，以免因雨水受到损坏。

水位传感器设在蓄水箱内。

控制器分别与洗擦机、喷水机、吹风机、水位传感器、制水装置、伸缩器、抽水机电源启动键、摄像头和调节键连接。

制水装置由热电半导体制冷器、过滤器、电加热器、太阳能集热器、真空蒸馏器组成，热电半导体制冷器包括热电半导体制冷面24和热电半导体加热面25。

如图5所示，热电半导体制冷面把水蒸汽或潮湿空气进行冷却，然后经过过滤器后得到纯净水，并流入到蓄水箱中。

如果是下雨天，雨水采集器把采集到的雨水直接经过过滤器后得到纯净水，并流入到蓄水箱中。

热电半导体致冷器的热电半导体加热面用海水来冷却，然后，加热的海水流经太阳能集热器（太阳能集热器类似于太阳能热水器，阳光不充足时，采用电加热器对海水进行加热）。加热后的海水流入真空蒸馏器，使加热海水中的一部分海水变成水蒸汽，产生的水蒸气经过过滤器过滤后，随即在热电半导体致冷器的热电半导体制冷面冷凝，形成纯净水，并流入到蓄水箱中。这里的热电半导体致冷器的热电半导体加热面可用于对形成的纯净水进行冷却，形成热水。在有雾的情况下使用，效果更佳。

在真空蒸馏器中的海水通过一根管子向下流，在此过程中，水柱的重力生成容器所需的负压，从而免于使用真空泵。之所以使用真空蒸馏器，就是为了使海水在远低于100℃时就可以沸腾，从而降低蒸馏过程的能耗。

过滤器的作用在于用以清除尘埃和颗粒的潮湿空气。

用潮湿空气制取纯净水和用海水制取纯净水，这两种制水方式，可同时进行，也可单独进行，根据情况酌情采用。 采用热电半导体致冷器件，在不需要任何致冷剂的情况下，也能够连续工作，不会产生污染源，工作时没有震动、噪音、寿命长、安装容易。对制水装置的启用，由控制器控制。控制器的各项操作，可由远处的工作人员通过通信接口进行调节控制。

在太阳能电池板智能自动清洗系统安装好后，在工作人员用按键的操作下，让摄像头对干净的太阳能电池板进行拍照，控制器把这些照片进行处理并存储，作为今后对该太阳能电池板干净程度的参考比较数据。工作人员根据当地的雨水情况，设置好该太阳能电池板智能自动清洗系统开启运行与关闭待机的各项参数。

以上的蓄水箱安装在太阳能电池板下方、斜面箱盖的设计和制水装置的安装，都是为了最大能够获得清洗时候的水源，为清洗提供充分水源。

清洗过程:当水位传感器发现蓄水箱中的水有多余的时候，控制器就对抽水机，伸缩器、洗擦机和喷水机发出启动指令，相应地，抽水机，伸缩器、洗擦机和喷水机接到启动指令后就开始协调工作。抽水机把水抽到喷水机上，喷水机就向太阳能电池板上表面进行喷水作业。同时，洗擦机也左右移动，洗擦机设在喷水机的上方，洗擦机可以左右滑动，洗擦机上的清洗刷与紧贴太阳能电池板的刷条也会作用滑动，清洗刷与刷条就能够把太阳能电池板上表面的污染物刷掉，加上在清洗刷与刷条滑动洗刷的过程中，与喷水机喷出的水一起作用，就能够把太阳能电池板上的污染物完全彻底的清洗干净。并在洗擦机和喷水机用清洗刷、刷条和水把太阳能电池板上表面清洗干净后，控制器立马对吹风机发出启动指令，随即，吹风机开始工作，太阳能电池板上表面上的水在吹风机强大的风力作用下，会很快把太阳能电池板上的水吹干，保持太阳能电池板上表面的干净。

当摄像头按照事先预设的启动条件启动，并对太阳能电池板上表面进行拍照，并把拍到的照片送到控制器进行处理比较，如果现在拍得的照片与预存的照片之间有差异，说明太阳能电池板上表面有污染物，则控制器就可以对所连接的抽水机，伸缩器、洗擦机、喷水机和吹风机发出启动指令，让其工作，把太阳能电池板上表面清洗干净。

在长期不下雨的情况下，如果太阳能电池板又脏了，那控制器就启动制水装置进行制水作业，在储水箱中的水达到可以清洗太阳能电池板上表面要求的水量时候，控制器则启动抽水机，伸缩器、洗擦机、喷水机和吹风机对太阳能电池板上表面进行清洗。

该太阳能电池板智能自动清洗系统在没有水的情况下也能够制水清洗，并且还可以用吹风机随时对太阳能电池板上表面进行风吹干洗。可以始终完全保证太阳能电池板上表面的干净，让太阳能电池板发更多的电。

本发明采用空气的干洗和雨水的水洗相结合，使太阳能电池板洗的更干净。空气干洗，能够大大节省水源，解决了蓄水箱中无水时需要清太阳能电池板表面的条件限制，可以随时随地对太阳能电池板进行洗涤，始终保持太阳能电池板的干净。本发明安装有制水装置，能够在雨水少的地区使用，增加了该清洗装置的适用范围。本发明采用控制器与远程控制相结合，能够解决自动清洗与人工清洗的有机统一。本发明结构简单，制造工艺也不复杂，大面积自动采集雨水资源，节约能源，并且可以达到自动清洗的效果，经济便宜，易于推广使用。

上面结合附图描述了本发明的实施方式，但实现时不受上述实施例限制，本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变化或修改。

Claims (10)

1. 一种太阳能电池板智能自动清洗系统，包括太阳能电池板、支架、蓄水箱和控制器，其特征在于，所述的太阳能电池板一侧设有洗擦机、喷水机、吹风机和摄像头，所述的洗擦机能够左右滑动，所述的蓄水箱内设有水位传感器，所述的蓄水箱为雨水自动取水蓄水箱，所述的支架上装有制水装置，所述的制水装置的出水口与蓄水箱连接，所述的控制器分别与洗擦机、喷水机、吹风机、水位传感器、制水装置和摄像头连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板智能自动清洗系统，其特征在于，所述的支架上设有抽水机，所述的抽水机分别通过水管与蓄水箱和喷水机连接，所述的抽水机电源启动键与控制器连接。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板智能自动清洗系统，其特征在于，所述的蓄水箱安装在太阳能电池板的下方，所述的太阳能电池板下方边沿通过铰链设有活动板，所述的活动板下表面与弹簧活动接触连接，所述的弹簧与设在支架上的伸缩器固定连接，所述的活动板下方边沿在弹簧压紧的时候是与蓄水箱口紧密接触。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板智能自动清洗系统，其特征在于，所述的蓄水箱上方设有箱盖，所述的箱盖小于蓄水箱口的大小，所述的箱盖通过撑杆连接在蓄水箱口上。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板智能自动清洗系统，其特征在于，所述的太阳能电池板是倾斜固定安装在支架上，所述的吹风机安装在太阳能电池板上端边沿，所述的吹风机的吹风口为长扁平口，扁平口朝向太阳能电池板且与太阳能电池板平行。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板智能自动清洗系统，其特征在于，所述的喷水机安装在吹风机上方，所述的喷水机的喷水口为一组孔，喷水口朝向太阳能电池板且与喷水孔指向太阳能电池板平面的顶端。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板智能自动清洗系统，其特征在于，所述的洗擦机设在喷水机的上方，所述的洗擦机可以左右滑动，所述的洗擦机上设有可以旋转的清洗刷，所述的清洗刷由电机控制。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板智能自动清洗系统，其特征在于，所述的太阳能电池板支架上设有调节键，所述的太阳能电池板上设有通信接口。

9.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板智能自动清洗系统，其特征在于，所述的洗擦机上连接有清洗刷，所述的清洗刷的刷条紧贴太阳能电池板。

10.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板智能自动清洗系统，其特征在于，所述的制水装置由热电半导体制冷器、过滤器、电加热器、太阳能集热器、真空蒸馏器组成，所述的热电半导体制冷器包括热电半导体制冷面和热电半导体加热面。

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