CN103406294A

CN103406294A - 蝶式太阳能聚光器表面的自动清洁装置

Info

Publication number: CN103406294A
Application number: CN2013104019360A
Authority: CN
Inventors: 王林军; 门静; 芦士惠; 王玺; 邵磊; 张东; 刘伟; 张景文
Original assignee: Lanzhou University of Technology
Current assignee: Lanzhou University of Technology
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2013-11-27

Abstract

碟式太阳能聚光器表面的自动清洁装置，有一个电机（1），其特征在于输入轴（2）、第一齿轮（3）、第二齿轮（4）和输出轴（5）、行程开关（7）、滑槽（9）及温度传感器（10）均安装在聚光器（6）上，清洁刷（8）由成角度安装的两个清洁刷组成，其一端与回转中心的输出轴（5）连接，另一端与滑槽（9）连接，电机（1）能够带动传动机构使清洁刷（8）沿着滑槽（9）在聚光器（6）表面做间歇性往返运动。

Description

蝶式太阳能聚光器表面的自动清洁装置

技术领域

本发明涉及太阳能光热发电技术领域，是一种适用于整体式蝶式太阳能聚光器表面的自动清洁装置。

背景技术

太阳能自动跟踪装置由于长期置于室外，表面很容易沾上灰尘和其它的污垢，时间一长，太阳能的利用率会明显下降。另外，冬天大量积雪覆盖在聚光器表面上不仅影响太阳能的利用率，而且对整个设备的稳定性也会造成一定的影响。若采用人工清洁，麻烦且不安全。

现有技术中，太阳能自动清洁装置一般应用于太阳能电池板。其目的是清除电池板表面灰尘或积雪，保证太阳能组件转化效率，进而保证太阳能组件的发电量。

太阳能自动清洁装置的现有技术有：“太阳能面板自动清洁装置”（专利号ZL201120466339.2）以及“太阳能面板清洁装置”(专利号ZL200910101392.X)，均采用喷水装置。但都未考虑环境温度，以北方地区为例，冬季时，喷水清洗后，若不及时擦干，太阳能面板上易结冰。

“太阳能面板清洁装置”(专利号ZL200910101392.X)，该装置包括清洁刷、导轨、电机、喷水机构和传动机构，导轨安装在太阳能面板的支架上，电机通过传动机构使清洁刷沿着太阳能面板表面运动，传动机构包括：移动台、齿条、从动轮和主动轮，移动台支撑在导轨上且可在导轨上移动，齿条沿导轨方向设置在太阳能面板的支架上，从动轮、主动轮和清洁刷可旋转地安装在移动台上，主动轮与齿条和从动轮啮合并由电机驱动，清洁刷与从动轮一起相对移动台旋转。但单方向的相对旋转运动，并不能把电池板上的污垢（如鸟粪等）清除掉。

“一种太阳能电池板智能自动清洗系统”(专利号ZL201220112798.5)是一种具备干洗，水洗的自动清洗系统；该系统一侧设有洗擦机、喷水机、吹风机和摄像头，擦洗机能够左右滑动，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，控制器分布于洗擦机、喷水机、吹风机、水位传感器、制水装置与摄像头连接。但其清洗装置结构复杂，且没有体现出摄像头的作用。

针对以上问题，并考虑到太阳能自动清洁装置不仅要达到清洁太阳能电池板表面的目的，还要考虑环境因素和应用范围等问题。以西北地区为例，早晚温差大、冬天温度偏低，自动清洗后，太阳能面板上很容易结冰，这将影响系统的正常运行。同时针对蝶式聚光器自身的特点（碟盘的表面有一定的弧度，且其半径一般大于1m），蝶式太阳能聚光器表面的自动清洁装置在设计过程中受到了一定的限制。可见，现有技术方法和装置不适合于蝶式太阳能聚光器表面的自动清洁。

发明内容

本发明的目的是提供一种蝶式太阳能聚光器表面的自动清洁装置。

本发明是碟式太阳能聚光器表面的自动清洁装置，有一个电机1，输入轴2、第一齿轮3、第二齿轮4和输出轴5、行程开关7、滑槽9及温度传感器10均安装在聚光器6上，清洁刷8由成角度安装的两个清洁刷组成，其一端与回转中心的输出轴5连接，另一端与滑槽9连接，电机1能够带动传动机构使清洁刷8沿着滑槽9在聚光器6表面做间歇性往返运动。

本发明的有益之处是：（1）本装置利用温度传感器测定外界温度，作为喷水装置的启动判椐，减少了玻璃受热胀冷缩现象的影响。（2）每日定时清洁，可以保证聚光器表面的清洁。（3）整个清洁过程中，传动机构做间歇性往复运动，可以进一步清除聚光器表面的污垢。（4）本装置采用刷柄一端与回转中心连接，另一端以滑槽形式连接于聚光器边缘，保证了清洁刷的工作稳定性。（5）该装置的传动部分简单，主要采用齿轮传动。

附图说明

图1为本发明的整体结构图，图2为清洁装置简图，附图标记及对应名称为：1-电机，2-输入轴，3-第一齿轮，4-第二齿轮，5-输出轴，6-聚光器，7-行程开关，8-清洁刷，9-滑槽，10-温度传感器。

具体实施方式

如图1所示，本发明的碟式太阳能聚光器表面的自动清洁装置，有一个电机1，输入轴2、第一齿轮3、第二齿轮4和输出轴5、行程开关7、滑槽9及温度传感器10均安装在聚光器6上，清洁刷8由成角度安装的两个清洁刷组成，其一端与回转中心的输出轴5连接，另一端与滑槽9连接，电机1能够带动传动机构使清洁刷8沿着滑槽9在聚光器6表面做间歇性往返运动。

如图1、图2所示，清洁刷8碰触到聚光器6底部的行程开关7时，传动部分停止工作；传感器10测定外界温度，作为喷水装置启动的判据。

如图1、图2所示，清洁刷8刷面的弧度需与聚光器6表面相近，且清洁刷上带有小喷头；在喷水清洗过程中，始终保持前刷清洁，后刷擦干聚光器6表面。

该装置的清洁方式分为两种：（1）喷水清洁，（2）表面的简单清洁；聚光器若采用玻璃聚光时，玻璃受热胀冷缩现象影响比较严重，喷水清洁时必须考虑到外界温度。以西北地区为例，早晚温差比较大。本装置利用温度传感器测定外界温度，作为喷水装置启动的判据。当温度传感器的测定值达到设定值时，喷水装置启动。在整个清洁过程中，清洁刷只运动一圈；始终保证前刷清洁，后刷擦干聚光器表面；清洁刷到达行程开关处，传动部分停止运动。在此过程中，避免喷水装置的水管绕拧。当外界温度未达到设定值时，清洗装置不开启。此外，程序需设定每日的固定清洁时间，在该时刻，喷水装置不开启，清洁刷仅对聚光器表面进行简单的清洁，以除灰为主。

若聚光器表面以聚光粉聚光时，仍需考虑温度对聚光器的影响。这是因为西北地区早晚温差较大、冬季气温偏低，喷水清洗，聚光器表面容易结冰。

同时考虑到太阳能自动跟踪装置长期置于室外，聚光器表面很可能会沾有鸟粪等污垢，清洁时，传动部分带动清洁刷做间歇性往复运动，该运动方式可以尽可能的去除聚光器表面的大块污垢。

由于聚光器的半径一般都大于1m，为了保证刷头在清洗时，紧贴聚光器器表面。本装置的刷柄一端与回转中心连接，另一端以滑槽形式连接于聚光器边缘。

由于西北地区早晚温差较大、冬季气温偏低，喷水清洗，聚光器表面容易结冰。本发明利用温度传感器测定外界温度，若测定值达到设定值时，控制单元发出信号，如图1所示，电机1转动，从而传动机构带动清洁刷8做间歇性往复运动，同时，喷水装置开启，传动机构按照设定好的程序运动，到达行程开关7处停止运动，如图2所示。待第二次清洁时，传动机构反向运动，同样到达行程开关7处停止运动。当外界温度未达到设定值时，喷水装置不开启。

此外，程序需设定每日的固定清洁时间，在该时刻，喷水装置不开启，清洁刷8仅对聚光器表面进行简单的清洁，以除灰为主。该清洁的运动方式与喷水清洗的运动方式相同。

Claims

1.碟式太阳能聚光器表面的自动清洁装置，有一个电机（1），其特征在于输入轴（2）、第一齿轮（3）、第二齿轮（4）和输出轴（5）、行程开关（7）、滑槽（9）及温度传感器（10）均安装在聚光器（6）上，清洁刷（8）由成角度安装的两个清洁刷组成，其一端与回转中心的输出轴（5）连接，另一端与滑槽（9）连接，电机（1）能够带动传动机构使清洁刷（8）沿着滑槽（9）在聚光器（6）表面做间歇性往返运动。

2.根据权利要求1所述的碟式太阳能聚光器表面的自动清洁装置，其特征在于清洁刷（8）碰触到聚光器（6）底部的行程开关（7）时，传动部分停止工作；传感器（10）测定外界温度，作为喷水装置启动的判据。

3.根据权利要求1所述的碟式太阳能聚光器表面的自动清洁装置，其特征在于清洁刷（8）刷面的弧度需与聚光器（6）表面相近，且清洁刷上带有小喷头；在喷水清洗过程中，始终保持前刷清洁，后刷擦干聚光器（6）表面。