CN106466677B - 一种基于受限空间的光伏组件清洗终端及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种基于受限空间的光伏组件清洗终端及其使用方法，其特征在于包括清洗终端壳体、输送软管、水雾脉冲阀、空气脉冲阀，所述清洗终端壳体包括两面开敞的空心长方体罩壳及与空心长方体罩壳一端连为一体的气流小室；所述气流小室的上端中部与两根输送软管相连，两根输送软管上分别设有能设定脉冲间隔时间的水雾脉冲阀和空气脉冲阀，气流小室内部还设有用于阻流保压的条形风口；可节水化全天侯清洗，节能环保、速度快，也避免了常规的单一空气清洗带来的灰尘二次污染。

Description

一种基于受限空间的光伏组件清洗终端及其使用方法

技术领域

本发明属于光伏发电系统组件清洗领域，具体的说是一种基于受限空间的脉冲式光伏组件清洗终端，用来清洗光伏组件玻璃板上的灰尘等。

背景技术

目前，太阳能光伏发电系统建设如火如荼，大型地面电站总装机容量2016年预计突破20GW，光伏发电建成后，面临一个重要的影响发电效率的问题——光伏组件表面很容易积累沙尘等，严重影响光伏组件发电效率和使用寿命。根据多项研究表明，光伏组件表面的灰尘可影响发电效率2％-10％(对于西北风沙严重的地区甚至达到20％)，对光伏电站运行者来说经济损失巨大，由此光伏组件的清洗也成为一项摆在光伏电站运行者面前的难题。传统光伏组件清洗方式主要有以下几种：人工清洗、喷淋清洗、高压冲洗、清洗机器人、大型履带式+机械臂的清洗设备等。传统清洗方法要么需要大量人工，要么需要大量水冲洗，要么成本巨大，这些导致光伏电站运行者望而却步，甚至放弃清洗而任凭发电效率降低。

我国大量地面电站位于西北干旱地区，缺水是一个基本情况，很多电站地势起伏较大，机器人清洗实用性差且价格过高，另外，传统的清洗方式为接触式清洗，对光伏组件玻璃板有一定损伤(对组件引起永久伤害)。基于以上分析，本发明克服以上几个方面的缺陷，采用节水(只需及少量水)柔性接触式的清洗方式，效率较高且无磨损，避免灰尘二次污染，适用性强，该清洗设备有其很强的现实意义。

发明内容

本发明提供一种脉冲式光伏组件清洗终端，它通过一个脉冲式终端罩在光伏组件上，使该终端与光伏组件之间形成一个受限的空间，通过向受限空间输送时间间隔合理的脉冲气流及脉冲水雾，达到清洗光伏组件的效果。

本发明用的技术方案是：一种基于受限空间的光伏组件清洗终端，其特征在于包括清洗终端壳体、输送软管、脉冲阀；所述清洗终端壳体包括两面开敞的空心长方体罩壳及与空心长方体罩壳一端连为一体的气流小室；所述气流小室的上端中部与两根输送软管相连，两根输送软管上分别设有水雾脉冲阀和空气脉冲阀，气流小室内部还设有条形风口；所述空心长方体罩壳的外侧设有用于加强空心长方体罩壳强度的加强结构，所述加强结构的两端连有锥形的定位架，；空心长方体罩壳的内侧并排均匀装有多个矩形导流肋片；空心长方体罩壳的罩壳内侧边缘上还粘接有垫片。

进一步的，所述空心长方体罩壳的尺寸设定为恰能覆盖待清洗光伏组件。

进一步的，所述清洗终端壳体为透光塑料结构，采用固定模具一次加工成型。

进一步的，所述气流小室呈1/4空心圆柱形。

进一步的，所述条形风口为一中部开有矩形开口的矩形片条，该矩形开口用于阻挡从两根输送软管冲出的空气或水雾直接进入空心长方体罩壳，能保证气流小室在吹扫过程中保持一定的压力。

进一步的，所述导流肋片的高度与罩壳内侧边缘的高度平齐。

进一步的，所述垫片为橡胶材质，其高度为0.3～0.5厘米。

本发明的有益效果和特点是：1、节水化清洗，节能环保；2、非接触清洗、无磨损,利用气流冲洗和水雾清洗，减少对光伏组件表面的接触磨损；3、全天侯清洗，构成受限空间的罩壳为塑料透光材料，清扫组件过程中组件可以发电，也避免了常规水洗过程中只能清晨或傍晚清洗的问题；4、清洗速度快，本发明采用组件整板覆盖方式，一次性清洗一块组件或一个组串单元；5、清洗终端壳体可利用塑料模具一次成型，结构简单，无运动部件；6、通过脉冲阀控制水雾、空气的吹扫间隔时间，避免了常规的单一空气清洗带来的灰尘二次污染。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是气流小室的剖面图；

图3是本发明实施例上端的局部放大图；

图4是本发明实施例的俯视图；

图5是图4中A-A位置处的剖视图。

图中标号分别表示：1-光伏板、2-清洗终端壳体、2-1-空心长方体罩壳、2-2-加强结构、2-3-定位架、2-4-导流肋片、2-5-垫片、2-6-条形风口、2-7-气流小室、2-8-罩壳内侧边缘、3-输送软管、4-水雾脉冲阀、5-空气脉冲阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明：

如图1、图2、图3所示，一种基于受限空间的光伏组件清洗终端，其特征在于包括清洗终端壳体2、气体输送软管3、脉冲阀4；所述清洗终端壳体2包括两面开敞(底面及一边的侧面)的空心长方体罩壳2-1及与空心长方体罩壳2-1一端连为一体的气流小室2-7(见图2)；所述气流小室2-7呈1/4空心圆柱形，其上端中部与两根输送软管3相连，两根输送软管3上分别设有水雾脉冲阀4和空气脉冲阀5，气流小室2-7内部还设有条形风口2-6；条形风口2-6为一中部开有矩形开口的矩形片条，该矩形开口用于阻挡从两根输送软管冲出的空气或水雾直接进入空心长方体罩壳，能保证气流小室2-7在吹扫过程中保持一定的压力。

所述空心长方体罩壳2-1的外侧设有用于加强空心长方体罩壳2-1强度的加强结构2-2，所述加强结构2-2的两端连有锥形的定位架2-3，上部与定位及行走机构相连(如履带式行走车等)；空心长方体罩壳2-1的内侧并排均匀装有多个高度与罩壳内侧边缘2-8的高度平齐的矩形导流肋片2-4，用于使进入壳体2的气流相对均匀分布；空心长方体罩壳2-1的罩壳内侧边缘2-8(上边及两个侧边)上还粘接有垫片2-5。

所述空心长方体罩壳2-1的尺寸设定为恰能覆盖待清洗光伏组件1。

所述清洗终端壳体2为透光塑料，采用固定模具一次加工成型，重量轻，操纵方便，还可以实时观察清洗的状态。

所述垫片2-5为橡胶材质，其高度为0.3～0.5厘米，用于避免空心长方体罩壳2-1与光伏组件1直接接触对光伏组件1造成的伤害。

如图3、图4、图5所示，所述的两根输送软管3分别为为向清洗终端壳体2输送水雾和空气的通道，水雾脉冲阀4用来形成脉冲气流，空气脉冲阀5用来形成脉冲气流，两根输送软管3分别连接水雾发生装置和空气发生装置(空压机、雾化器等，不属于本发明终端部分)。

所述的水雾脉冲阀4及空气脉冲阀5均为电子脉冲阀，脉冲气流间隔可根据灰尘的的情况在脉冲阀控制模块的程序上更改。

所述的脉冲式光伏组件清洗终端为一个单元，实际操作中通常为多个单元并列应用，设置为一个组串或半个组串进行组装应用。

所述的壳体2-3部分与定位及行走机构连接(定位及行走机构连接属于现有技术，所以没有给出相关示意图)；

通过水雾脉冲阀4及空气脉冲阀5来控制水雾、空气的吹扫间隔时间，能取得更好的清洗效果，并节省了水雾和空气用量，也避免了常规的单一空气清洗带来的灰尘二次污染。该基于受限空间的光伏组件清洗终端，其试验方法包括如下步骤：

a.用外部的行走机构及定位机构与定位架2-3相连；

b.通过操纵定位架2-3使空心长方体罩壳2-1恰能与待清洗光伏组件1相贴合；

c.将水雾脉冲阀4的脉冲气流间隔时间设定为2～3秒，单次吹扫时间设定为1秒,将水雾流量设定为低档位；

d.打开水雾脉冲阀4(或按设定序程自动启动)，对待清洗光伏组件1进行吹扫5～8秒。使灰尘充分湿润，关闭水雾脉冲阀4；

e.将空气脉冲阀5的脉冲气流间隔时间设定为2～3秒,单次吹扫时间设定为0.1～0.5秒,将空气流量设定为低档位；

f.打开空气脉冲阀5(或按设定序程自动启动)对待清洗光伏组件1进行吹扫5～8秒，关闭空气脉冲阀5；

g.同时打开空气脉冲阀5和水雾脉冲阀4，并将空气流量和水雾流量均调至高档位，对待清洗光伏组件1进行吹扫15～20秒，关闭水雾脉冲阀4，继续保持空气脉冲阀5开启5～10秒。

h.关闭空气脉冲阀5,检查光伏组件1的清洁度，如果已达到要求，结束清洗，如果没达到要求，重复进行a～h的步骤。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的结构关系及原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种基于受限空间的光伏组件清洗终端，其特征在于包括清洗终端壳体(2)、输送软管(3)、水雾脉冲阀(4)、空气脉冲阀(5)；

所述清洗终端壳体(2)包括两面开敞的空心长方体罩壳(2-1)及与空心长方体罩壳(2-1)一端连为一体的气流小室(2-7)；所述气流小室(2-7)的上端中部与两根输送软管(3)相连，两根输送软管(3)上分别设有水雾脉冲阀(4)和空气脉冲阀(5)，气流小室(2-7)内部还设有条形风口(2-6)；所述空心长方体罩壳(2-1)的外侧设有用于加强空心长方体罩壳(2-1)强度的加强结构(2-2)，所述加强结构(2-2)的两端连有锥形的定位架(2-3)；空心长方体罩壳(2-1)的内侧并排均匀装有多个矩形导流肋片(2-4)；空心长方体罩壳(2-1)的罩壳内侧边缘(2-8)上还粘接有垫片(2-5)。

2.根据权利要求1所述的一种基于受限空间的光伏组件清洗终端，其特征在于所述空心长方体罩壳(2-1)的尺寸设定为恰能覆盖待清洗光伏组件(1)。

3.根据权利要求1所述的一种基于受限空间的光伏组件清洗终端，其特征在于所述清洗终端壳体(2)为透光塑料结构，采用固定模具一次加工成型。

4.根据权利要求1所述的一种基于受限空间的光伏组件清洗终端，其特征在于所述气流小室(2-7)呈1/4空心圆柱形。

5.根据权利要求1所述的一种基于受限空间的光伏组件清洗终端，其特征在于所述条形风口(2-6)为一中部开有矩形开口的矩形片条，该矩形开口用于阻挡从两根输送软管冲出的空气或水雾直接进入空心长方体罩壳，能保证气流小室(2-7)在吹扫过程中保持一定的气压。

6.根据权利要求1所述的一种基于受限空间的光伏组件清洗终端，其特征在于所述导流肋片(2-4)的高度与罩壳内侧边缘(2-8)的高度平齐。

7.根据权利要求1所述的一种基于受限空间的光伏组件清洗终端，其特征在于所述垫片(2-5)为橡胶材质，其高度为0.3～0.5厘米。

8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的一种基于受限空间的光伏组件清洗终端的试验方法，其特征是包括如下步骤：

a.用外部的行走机构及定位机构与定位架(2-3)相连；

b.通过操纵定位架(2-3)使空心长方体罩壳(2-1)恰能与待清洗光伏组件(1)相贴合；

c.将水雾脉冲阀(4)的脉冲气流间隔时间设定为2～3秒，单次吹扫时间设定为1秒,将水雾流量设定为低档位；

d.打开水雾脉冲阀(4)，对待清洗光伏组件(1)进行吹扫5～8秒，使灰尘充分湿润，关闭水雾脉冲阀(4)；

e.将空气脉冲阀(5)的脉冲气流间隔时间设定为2～3秒,单次吹扫时间设定为0.1～0.5秒,将空气流量设定为低档位；

f.打开空气脉冲阀(5)对待清洗光伏组件(1)进行吹扫5～8秒，关闭空气脉冲阀(5)；

g.同时打开空气脉冲阀(5)和水雾脉冲阀(4)，并将空气流量和水雾流量均调至高档位，对待清洗光伏组件(1)进行吹扫15～20秒，关闭水雾脉冲阀(4)，继续保持空气脉冲阀(5)开启5～10秒；

h.关闭空气脉冲阀(5),检查光伏组件(1)的清洁度，如果已达到要求，结束清洗，如果没达到要求，重复进行a～h的步骤。