CN105180479A - 一种线性菲涅尔集热器镜场清洗装置 - Google Patents

一种线性菲涅尔集热器镜场清洗装置 Download PDF

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宋景慧
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Abstract

本发明公开了一种线性菲涅尔集热器镜场清洗装置，所述清洗装置包括进水总管以及至少一个清洗机构，所述的清洗机构包括进水支管以及至少一个清洗单元，所述的进水支管与进水总管相连通，所述的清洗单元包括一根竖向设置的供水立管以及喷头，供水立管与进水支管相连通，所述的喷头为下端开口、上端封闭的具有空腔的结构，所述的喷头套装在供水立管顶部的出口端，空腔与供水立管相连通，所述喷头的侧面均匀分布有两个以上的喷水弯管，每一个喷水弯管均与空腔相连通，所述供水立管在使用时位于线性菲涅尔集热器的镜场内，喷头通过喷水弯管给镜场中的镜面喷水清洗。该清洗装置能够显著提高镜场清洗的效率，同时降低清洗成本。

Description

一种线性菲涅尔集热器镜场清洗装置
技术领域
本发明涉及太阳能集热器的镜面清洗设备，具体是指一种线性菲涅尔集热器镜场清洗装置。
背景技术
线性菲涅尔集热器是太阳能采集的一种重要形式，主要由反射镜场、腔体吸收器和支架三部分组成，因其投资与维护成本低，应用越来越广泛。镜场是由一系列离散的平面镜组成，镜面的光学性能对集热器的光热转化效率有着重大影响。在工程应用中，空气中的尘埃、颗粒物以及雨水中的泥沙会附着在镜面，造成镜面反射率降低，因此镜面的清洗非常重要。由于集热器一般均有一定的规模，离散的镜面数量庞大，人工清洗变得费时费力，且人工成本高昂。因此需要一种自动清洗镜面的装置，要求有较高的实用性与经济性。
发明内容
本发明的目的是提供一种线性菲涅尔集热器镜场清洗装置，该清洗装置能够显著提高镜场清洗的效率，同时降低清洗成本。
本发明的上述目的通过如下的技术方案来实现的：一种线性菲涅尔集热器镜场清洗装置，其特征在于：所述清洗装置包括进水总管以及至少一个清洗机构，所述的清洗机构包括进水支管以及至少一个清洗单元，所述的进水支管与进水总管相连通，所述的清洗单元包括一根竖向设置的供水立管以及喷头，供水立管与进水支管相连通，所述的喷头为下端开口、上端封闭的具有空腔的结构，所述的喷头套装在供水立管顶部的出口端，空腔与供水立管相连通，所述喷头的侧面均匀分布有两个以上的喷水弯管，每一个喷水弯管均与空腔相连通，所述供水立管在使用时位于线性菲涅尔集热器的镜场内，喷头通过喷水弯管给镜场中的镜面喷水清洗。
本发明中，所述的喷水弯管为五个，均呈逆时针涡旋状，每个喷水弯管出口法线方向均与涡旋外围圆周相切。
本发明中，所述的五个喷水弯管出口处水流方向与水平面夹角互不相同，保证水流落在镜场不同区域。
本发明中，所述的进水总管上安装有增压泵，保证管路水压足够。
本发明中，所述的进水支管上安装有电磁阀，用于控制管路断开，实现不同清洗单元间的切换，同时还可以控制水量的大小。
本发明中，所述的喷头为自动旋转喷头，该喷头能够以供水立管为中心轴绕供水立管周向转动，转动方向与喷水弯管的喷水方向相反。
本发明中，所述喷头包括空心的半球形顶部和空心的圆柱形底端，喷水弯管设置在圆柱形底端的侧面。
本发明中，所述的清洗机构为三个，呈并联状分布，所述的清洗单元为四个，也呈并联状分布。
本发明的清洗装置中喷头是一种自动旋转的二维喷水件，侧面均匀分布五个喷水弯管，均呈逆时针涡旋状，每个弯管水出流方向均与涡旋外围圆周相切，在水流反冲力的作用下，喷头顺时针旋转，五个喷水弯管出口处水流方向与水平面夹角互不相同，以此保证水能覆盖镜场区域，达到清洗目的。进行清洗工作时，为保证喷头水出口流速，同一时间只开启一个清洗单元；隔一定时间，通过控制电磁阀启闭，不同清洗单元依次切换，完成清洗工作。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：①自动镜面清洗装置能代替人工清洗镜面，有效地减少工作量和人工成本；②镜场清洗工作在夜间进行，方便快捷，不影响集热器白天正常工作；③清洗装置能灵活应用于不同规模的镜场；④镜场能始终保持清洁，能提高集热器系统性能；⑤降低镜场的运行维护费用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明清洗装置的整体结构示意图；
图2是本发明清洗装置的使用状态图；
图3是本发明清洗装置的局部结构示意图，显示喷头的结构以及喷头与供水立管的连接关系。
附图标记说明：
1、喷头；2、喷水弯管；3、水流；4、供水立管；5、镜场；6、进水支管；7、吸收器；8、进水总管；9、电磁阀；10、增压泵
具体实施方式
如图1至图3所示的一种线性菲涅尔集热器镜场清洗装置，该清洗装置包括一根进水总管8以及三个结构相同且呈并联状分布的清洗机构，进水总管8上安装有增压泵10，进水总管8的进水端与水源相连接，每一个清洗机构均包括一根进水支管6以及四个结构相同且呈并联状分布的清洗单元，三根进水支管6呈并联状，并且均与进水总管8相连通，每一根进水支管6上均安装有电磁阀9，通过电磁阀9可以实现对进水支管6的开关控制以及控制水量的大小，每一个清洗单元包括一根竖向设置的供水立管4以及喷头1，四根供水立管4呈并联状，并且均与进水支管6相连通。
喷头1为下端开口、上端封闭的具有空腔的结构，喷头1套装在供水立管4顶部的出口端，空腔与供水立管4相连通，喷头1的侧面均匀分布有五个喷水弯管2，每一个喷水弯管2均与空腔相连通，五个喷水弯管2均呈逆时针涡旋状，每个喷水弯管2出口法线方向均与涡旋外围圆周相切，并且五个喷水弯管2出口处水流方向与水平面夹角互不相同，供水立管4在使用时位于线性菲涅尔集热器的镜场5内，喷头1通过喷水弯管2给镜场5中的镜面喷水清洗。
本实施例中的喷头1为自动旋转喷头，是一种二维喷水件，喷头1包括空心的半球形顶部和空心的圆柱形底端，喷水弯管2设置在圆柱形底端的侧面，喷头1套装在供水立管4顶部的出口端，通过轴承座相连接，并且用密封圈实现密封，该喷头1能够以供水立管4为中心轴绕供水立管4周向转动，转动方向与喷水弯管2的喷水方向相反。
作为本实施例的变换，该清洗装置中的清洗机构可以为至少一个，比如两个或三个或四个或五个等，清洗机构中的清洗单元也可以为至少一个，比如两个或三个或四个或五个等，清洗单元的数量可根据镜场规模灵活选取，多个进水支管6可以采用并联的方式与进水总管8相连通，也可以每一根进水支管6配一根进水总管8，单线连接。
喷头1侧面设置的喷水弯管2可以为两个以上的多个，多个喷水弯管2均匀分布，每一个喷水弯管2均与空腔相连通。
本实施例的清洗装置在使用时，喷头1与位于镜场中央的供水立管4相连，在水源和增压泵10的作用下五个喷水弯管2向镜场5中的镜面喷水，每个喷水弯管2水出流方向均与涡旋外围圆周相切，在水流反冲力的作用下，喷头1的转动方向与喷水弯管2的喷水方向相反，顺时针旋转，实现圆周运动。五个喷水弯管2出口处水流方向与水平面夹角互不相同，水流3在镜5的落点距离不同，从而能在径向覆盖镜场。水流3在圆周运动与径向分布的作用下，在镜场5形成五个水流冲刷圈，水流冲刷镜面后，贴着镜场5的镜面快速流动，能够扫略镜场绝大部分区域，达到清洗效果。五个水流冲刷圈保证水能覆盖镜场全部区域，达到镜场镜面全清洗的目的。增压泵10用于增加水压，保证喷头1的喷水速度与旋转速度。
镜场5规模大时，水路系统可根据实际需要，设置多个清洗单元。例如，系统有80个集热器，每个喷头可覆盖2个集热器的镜面，一个清洗单元能清洗8个集热器的镜面，所有集热器镜面需10个清洗单元。
进行清洗工作时，为保证喷头1水出口流速，同一时间只开启一个清洗单元；隔一定时间，通过控制电磁阀9的启闭，不同清洗单元依次切换，完成清洗工作。如果镜场5的清洗工作在夜间进行，可通过远程控制系统，实现定时定点自动清洗。
本实施例中喷头喷射在镜场不同位置处，借助水流的反冲力，喷头自动旋转，从而水流能冲击整个镜场区域，达到清洗镜场的效果。喷头依靠水力运转，不需要额外能源驱动；清洗装置组成简单，且管路成本低廉，能实现自动控制，不需要人员现场工作，操作便捷，运行维护成本低。
本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种线性菲涅尔集热器镜场清洗装置，其特征在于：所述清洗装置包括进水总管以及至少一个清洗机构，所述的清洗机构包括进水支管以及至少一个清洗单元，所述的进水支管与进水总管相连通，所述的清洗单元包括一根竖向设置的供水立管以及喷头，供水立管与进水支管相连通，所述的喷头为下端开口、上端封闭的具有空腔的结构，所述的喷头套装在供水立管顶部的出口端，空腔与供水立管相连通，所述喷头的侧面均匀分布有两个以上的喷水弯管，每一个喷水弯管均与空腔相连通，所述供水立管在使用时位于线性菲涅尔集热器的镜场内，喷头通过喷水弯管给镜场中的镜面喷水清洗。
2.根据权利要求1所述的线性菲涅尔集热器镜场清洗装置，其特征在于：所述的喷水弯管为五个，均呈逆时针涡旋状，每个喷水弯管出口法线方向均与涡旋外围圆周相切。
3.根据权利要求2所述的线性菲涅尔集热器镜场清洗装置，其特征在于：所述的五个喷水弯管出口处水流方向与水平面夹角互不相同。
4.根据权利要求1所述的线性菲涅尔集热器镜场清洗装置，其特征在于：所述的进水总管上安装有增压泵。
5.根据权利要求1所述的线性菲涅尔集热器镜场清洗装置，其特征在于：所述的进水支管上安装有电磁阀。
6.根据权利要求1至5任一项所述的线性菲涅尔集热器镜场清洗装置，其特征在于：所述的清洗机构为三个，呈并联状分布，所述的清洗单元为四个，也呈并联状分布。
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