CN105080869A - 一种无水光伏面板清洁装置 - Google Patents

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刘恒
李昂
付锦
王婷
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Abstract

本发明提供一种无水光伏面板清洁装置，包括支架部、滚刷部、驱动装置、吸嘴部、传感器系统和挡板部；其特征在于：所述挡板部设置在支架部上；所述滚刷部与驱动装置相连接；吸嘴部设置在支架部的后部；所述传感器系统固定在挡板部的侧面与支架部的前部。本发明有益效果：本发明与现有技术相比较，本发明的无水光伏面板清洁装置，高效、安全地实现对光伏面板的清洁，摆脱了对水资源的依赖，对地面不平整度和电站建设的适应性强；通过传感器系统的反馈信号可以实时控制清洁装置的位置，使清洁效果统一；降低了光伏电站的维护成本，极大地提高了光伏电站的发电效率。

Description

一种无水光伏面板清洁装置
技术领域
本发明属于特种机器人清洁领域，具体涉及一种无水光伏面板清洁装置。
背景技术
太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比利用最大，是最理想的可再生能源，特别是近几十年来，随着科学技术的不断进步，太阳能及其相关产业成为世界发展最快的行业之一。
据预测，太阳能光伏发电在21世纪会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10％以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50％以上，太阳能光伏发电将占总电力的20％以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80％以上，太阳能发电将占到60％以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。
我国太阳能资源十分丰富，适宜太阳能发电的国土面积和建筑物受光面积也很大，主要集中在青藏高原、黄土高原、冀北高原、内蒙古高原等地区，而这些地区多处于干旱少雨气候地带，在多风季节，会形成大量风沙。而“灰尘”是影响太阳能光伏发电系统效率的一个重要的因素，有证据表明，现在已完成的光伏电站发电效率，都不同程度的受到“灰尘”的影响。影响程度由于当地的气候条件及太阳能组件安装方式的差异而不同。一般说来，当地多风、少雨和土质松软是产生灰尘多的客观条件；而光伏组件的倾斜角越小，越容易接住灰尘。在我国西部多风地带，灰尘对光伏发电的影响竟高达6％。因此，为保证光伏组件乃至整个系统的发电效率，光伏组件必须“定时、定量”的进行清洁。而添加光伏清洁设备作为改善光伏系统运行环境的手段，已经必不缺少。
在现有技术中，CN102054885B公告的发明专利“太阳能电池板清洁系统”和CN102527675A公告的发明专利“高空太阳能板自动清洁器”，均采用了有水清洁装置，且仅针对小面积光伏面板的清洁，不适用于西部缺水地区的大型光伏电站；CN102601068A公告的“一种光伏电池板无水清洁装置”，清洁刷部较小，需要上下左右运动，大大降低了清洁效率，且在电站建设中需要单独建设支架和导轨，不符合目前光伏电站建设的实际情况，可行性较差；因此，为解决上述问题，亟待研发一款新的无水光伏面板清洁装置。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的不足，为了解决上述问题，本发明提出了一种综合采用毛刷清洁和吸尘清洁的光伏面板无水装置，该装置摆脱了对水资源的依赖，又能高效地实现对光伏面板的清洁，大大提高了发电效率。
本发明的目的是由以下技术方案实现的，研制了一种无水光伏面板清洁装置，包括支架部、滚刷部、驱动装置，驱动装置用于带动滚刷旋转进行除尘、吸嘴部，吸嘴部用于吸尘、传感器系统，传感器系统用于实时监测清洁装置与光伏面板距离以保证清洁效果及面板安全，达到安全无水除尘的效果、挡板部，挡板部采用环氧树脂板或有机玻璃板制作而成；所述挡板部设置在支架部上；所述滚刷部与驱动装置相连接；吸嘴部设置在支架部的后部；所述传感器系统固定在挡板部的侧面与支架部的前部。
进一步地，所述支架部由一个支架构成，支架用于支持整个清洁装置。
进一步地，所述滚刷部包括滚刷、第一滚刷安装板、第二滚刷安装板、弹性联轴器、轴承、固定轴承座、浮动轴承座及相关挡油密封件；所述滚刷呈人字形；所述轴承包括深沟球轴承及角接触球轴承；所述深沟球轴承的端部位置套接有轴承端盖；所述深沟球轴承下端设置有轴承卡簧；所述角接触球轴承的下端位置固定有轴承座；所述第一和第二滚刷安装板通过铰制孔螺栓与圆螺母配合使用安装在支架上，所述固定轴承座和浮动轴承座分别通过铰制孔螺栓与圆螺母配合使用固定在第一和第二滚刷安装板上，所述滚刷安装在滚刷轴上，所述滚刷轴通过两端的两对轴承安装在固定轴承座和浮动轴承座上，所述轴承呈背对背安装结构。
再进一步地，所述相关挡油密封件由第一内挡圈、第一密封圈和第二内挡圈、第二密封圈组成。
进一步地，所述驱动装置由液压马达及马达安装座组成；所述液压马达通过马达安装座安装在支架上，所述液压马达的输出轴通过弹性联轴器与滚刷轴相连，用于驱动滚刷转动。
进一步地，所述吸嘴部包括吸盘、肩部和排气口；所述吸嘴为铁皮焊接成整体结构，所述吸嘴部通过吸嘴安装螺栓固定在支架上。
进一步地，所述传感器系统包括三个超声波传感器和四个行程开关；所述超声波传感器安装在支架的传感器安装孔内，其中，中间的超声波传感器较另两个的安装位置更加靠前，用于预判、提高响应速度，超声波传感器用于实时检测本清洁装置与光伏面板之间距离，以便控制清洁装置与光伏面板之间保持一定的平行距离，达到好的额清洁效果，所述行程开关安装在两个侧挡板的四个角上，用于保护，以免清洁装置损坏光伏面板。
进一步地，所述挡板部由一块前挡板、一块前上挡板、两块侧挡板，两块顶挡板和一块后挡板组成；所述挡板部通过螺栓安装在支架上。
本发明有益效果：本发明与现有技术相比较，本发明的无水光伏面板清洁装置，高效、安全地实现对光伏面板的清洁，摆脱了对水资源的依赖，对地面不平整度和电站建设的适应性强；通过传感器系统的反馈信号可以实时控制清洁装置的位置，使清洁效果统一；降低了光伏电站的维护成本，极大地提高了光伏电站的发电效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的局部剖视图。
附图中的标记及相应的零部件名称：1-吸盘，2-支架，3-吸嘴安装螺栓，4-侧挡板，5-固定轴承座，6-第一滚刷安装板，7-滚刷轴，8-前挡板，9-超声波传感器，10-行程开关，11-第二滚刷安装板，12-马达安装座，13-液压马达，14-弹性联轴器，15-浮动轴承座，16-顶挡板，17-深沟球轴承，18-轴承端盖，19-轴承卡簧，20-第一内挡圈，21-第一密封圈，22-滚刷，23-第二内挡圈，24-第二密封圈，25-轴承座，26-角接触球轴承，27-圆螺母，28-肩部，29-排气口。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明无水光伏面板清洁装置，包括支架部、滚刷部、驱动装置，驱动装置用于带动滚刷旋转进行除尘、吸嘴部，吸嘴部用于吸尘、传感器系统，传感器系统用于实时监测清洁装置与光伏面板距离以保证清洁效果及面板安全，达到安全无水除尘的效果、挡板部，挡板部采用环氧树脂板或有机玻璃板制作而成；所述挡板部设置在支架部上；所述滚刷部与驱动装置相连接；吸嘴部设置在支架部的后部；所述传感器系统固定在挡板部的侧面与支架部的前部。
所述支架包括一个支架部，支架部用于支持整个清洁装置：所述滚刷部包括滚刷22、第一滚刷安装板6、第二滚刷安装板11、弹性联轴器14、轴承、固定轴承座5、浮动轴承座15及相关挡油密封件；所述滚刷22呈人字形；所述轴承包括深沟球轴承17及角接触球轴承26；所述深沟球轴承17的端部位置套接有轴承端盖18；所述深沟球轴承17下端设置有轴承卡簧19；所述角接触球轴承26的下端位置固定有轴承座25；所述第一和第二滚刷安装板6，11通过铰制孔螺栓(未图示)与圆螺母27配合使用安装在支架2上，所述固定轴承座5和浮动轴承座15分别通过铰制孔螺栓(未图示)与圆螺母27配合使用固定在第一和第二滚刷安装板6、11上，所述滚刷22安装在滚刷轴7上，所述滚刷轴7通过两端的两对轴承安装在固定轴承座5和浮动轴承座15上，所述轴承呈背对背安装结构；所述相关挡油密封件由第一内挡圈20、第一密封圈21和第二内挡圈23、第二密封圈24组成；所述驱动装置由液压马达13及马达安装座12组成；所述液压马达13通过马达安装座12安装在支架2上，所述液压马达13的输出轴通过弹性联轴器14与滚刷轴7相连，用于驱动滚刷22转动；所述吸嘴部包括吸盘1、肩部28和排气口29；所述吸嘴部为铁皮焊接成整体结构，所述吸嘴部通过吸嘴安装螺栓3固定在支架2上；所述传感器系统包括三个超声波传感器9和四个行程开关10；所述超声波传感器9安装在支架2的传感器安装孔内，其中，中间的超声波传感器9较另两个的安装位置更加靠前，用于预判、提高响应速度，所述行程开关10安装在两个侧挡板4的四个角上，用于保护，以免清洁装置损坏光伏面板；所述挡板部由一块前挡板8、一块前上挡板(未图示)、两块侧挡板4，两块顶挡板16和一块后挡板(未图示)组成；所述挡板通过螺栓安装在支架2上。
本发明的无水光伏面板清洁装置工作原理：滚刷22由液压马达13带动，进行除尘、扬尘工作；吸嘴部将滚刷22扫起的灰尘收集起来；通过测距超声波传感器9检测本清洁装置与光伏面板之间的距离，当清洁装置触碰到光伏面板时，行程开关10会被触发，从而使清洁装置配套的调整装置停止工作，保证安全。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到发明的保护范围，发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (8)

1.一种无水光伏面板清洁装置，包括支架部、滚刷部、驱动装置、吸嘴部、传感器系统和挡板部；其特征在于：所述挡板部设置在支架部上；所述滚刷部与驱动装置相连接；吸嘴部设置在支架部的后部；所述传感器系统固定在挡板部的侧面与支架部的前部。
2.根据权利要求1所述的无水光伏面板清洁装置，其特征在于：所述支架部由一个支架(2)构成。
3.根据权利要求1所述的无水光伏面板清洁装置，其特征在于：所述滚刷部包括滚刷(22)、第一滚刷安装板(6)、第二滚刷安装板(11)、弹性联轴器(14)、轴承、固定轴承座(5)、浮动轴承座(15)及相关挡油密封件；所述滚刷(22)呈人字形；所述轴承包括深沟球轴承(17)及角接触球轴承(26)；所述深沟球轴承(17)的端部位置套接有轴承端盖(18)；所述深沟球轴承(17)下端设置有轴承卡簧(19)；所述角接触球轴承(26)的下端位置固定有轴承座(25)；所述第一和第二滚刷安装板(6、11)通过铰制孔螺栓(未图示)与圆螺母(27)配合使用安装在支架(2)上，所述固定轴承座(5)和浮动轴承座(15)分别通过铰制孔螺栓(未图示)与圆螺母(27)配合固定在第一和第二滚刷安装板(6、11)上，所述滚刷(22)安装在滚刷轴(7)上，所述滚刷轴(7)通过两端的两对轴承安装在固定轴承座(5)和浮动轴承座(15)上，所述轴承呈背对背安装结构。
4.根据权利要求3所述的无水光伏面板清洁装置，其特征在于：所述相关挡油密封件由第一内挡圈(20)、第一密封圈(21)、第二内挡圈(23)和第二密封圈(24)组成。
5.根据权利要求1所述的无水光伏面板清洁装置，其特征在于：所述驱动装置由液压马达(13)及马达安装座(12)组成；所述液压马达(13)通过马达安装座(12)安装在支架(2)上，所述液压马达(13)的输出轴通过弹性联轴器(14)与滚刷轴(7)相连。
6.根据权利要求1所述的无水光伏面板清洁装置，其特征在于：所述吸嘴部包括吸盘(1)、肩部(28)和排气口(29)；所述吸嘴部为铁皮焊接成整体结构，所述吸嘴部通过吸嘴安装螺栓(3)固定在支架(2)上。
7.根据权利要求1所述的无水光伏面板清洁装置，其特征在于：所述传感器系统包括三个超声波传感器(9)和四个行程开关(10)；所述超声波传感器(9)安装在支架(2)的传感器安装孔内，其中间的超声波传感器(9)较另两个超声波传感器(9)的安装位置靠前，所述行程开关(10)安装在两个侧挡板(4)的四个角上。
8.根据权利要求1所述的无水光伏面板清洁装置，其特征在于：所述挡板部由一块前挡板(8)、一块前上挡板(未图示)、两块侧挡板(4)，两块顶挡板(16)和一块后挡板(未图示)组成；所述挡板部通过螺栓安装在支架(2)上。
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