CN106788207A - 带清洗保护功能的光伏板架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带清洗保护功能的光伏板架，包括底板、支架、安装板、光伏板，其技术特征为：安装板上转动安装有清洗组件，清洗组件包括安装块，安装块端面上固接有第一管道，底板上安装有水泵，水泵的出水口与第一管道的一端相连接且在连接处设有第一阀门；安装块上设有多个安装槽，安装槽内安装有蜗轮，蜗轮的侧壁径向固接有喷嘴；安装块上转动安装有与蜗轮相配合的蜗杆，蜗杆轴向连接有安装在安装块上的第二电动机；还包括软管，软管的一端接通喷嘴的内腔，软管的另一端接通第一管道的内腔，综上所述，本发明可以对光伏板无死角全面清理，对光伏板上的积尘、杂质、积雪、结冰进行有效的清理，在恶劣的天气环境下对光伏板实施保护。

Description

带清洗保护功能的光伏板架

技术领域

本发明涉及光伏板清洗领域，尤其涉及一种带清洗保护功能的光伏板架。

背景技术

光伏发电系统是利用光伏组件直接将太阳能转换成电能的发电系统，它的主要部件是光伏组件、蓄电池、控制器和逆变器，其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行，受到各国企业组织的青睐，被广泛应用于清洁能源领域，长时间使用下的光伏组件，光伏板表面积尘现象非常普遍，光伏板积尘后发电效率降低，需要及时的清理，目前主要的方式为人工清洁，人工清理耗时长，费用高，效率低，尤其是地面光伏发电站，若人工清扫，所投入的人力将会过于巨大，再者夏季高温情况下发电板效率明显降低，需要喷洒水进行降温，冬季时积雪会覆盖在光伏板表面上，较难清理，目前主要的方式是通过在光伏组件附近建造洒水装置，这样的方式喷洒目的性差，易造成水资源的浪费，在寒冷条件下残留在光伏板组件上的积水会结冰从而影响光伏板的正常使用。

发明内容

本发明针对上述不足提供了一种稳定、清洗效率高、省时省力、对光伏板无死角全面清理的带清洗保护功能的光伏板架，本发明可以对光伏板上的积尘、杂质、积雪、结冰进行有效的清理，在恶劣的天气环境下对光伏板实施保护，还可以对清洗用水循环利用以及保证光伏板在清洗后第一时间恢复使用。

为解决上述问题，一种带清洗保护功能的光伏板架，包括底板、支架、安装板、光伏板，所述底板水平固接在支架的底面上，安装板倾斜固接在支架的顶面上，光伏板安装在安装板的上端面上，其技术特征为：安装板顶端两侧分别设有一个第一支板，两第一支板之间转动安装有清洗组件，所述清洗组件包括安装块，安装块的两端分别固接有转动安装在第一支板上的连接块，还包括安装在第一支板上的第一电动机，所述第一电动机与连接块通过联轴器连接，所述安装块端面上固接有第一管道，所述底板上安装有水泵，水泵的出水口与第一管道的一端相连接且在连接处设有第一阀门；所述安装块上设有多个安装槽，安装槽内安装有蜗轮，蜗轮的侧壁径向固接有喷嘴；所述安装块上转动安装有与蜗轮相配合的蜗杆，蜗杆轴向连接有安装在安装块上的第二电动机；还包括软管，软管的一端接通喷嘴的内腔，软管的另一端接通第一管道的内腔。

底板用于直接接触地面，实现整个装置在地面上的放置，安装板上设有槽，多个光伏板并排安装在槽内形成光伏板组，安装板倾斜安装在支架上从而保证太阳光尽量直射到光伏板上，增加了太阳光的利用率；清洗组件转动安装在安装板斜面顶端位置，安装块的两端分别设有连接块，连接块为圆柱状，第一支杆上设有圆孔，连接块转动安装在圆孔内，一侧连接块与第一电动机同轴连接，即第一电动机转动时即可实现安装块的转动，安装块上转动安装有相连接的蜗轮蜗杆，蜗杆的一端与第二电动机的电机轴同轴连接，蜗轮的侧面与喷嘴相连接，第二电动机启动时会带动蜗杆转动，蜗杆转动带动蜗轮转动，从而实现喷嘴在安装槽内的摆动，水通过水泵进入到第一管道内，然后通过软管进入到喷嘴内，最后通过喷嘴的喷口处喷出，水通过喷嘴喷射到光伏板板面上，从而实现对光伏板的清洗，第一电动机、第二电动机为安装有控制器的步进电机，可实现精确控制，第一电动机用于实现清洗组件沿着第一支杆在一定角度内周期往复运动，从而增大了喷嘴在沿着安装板板面竖直方向的喷射范围，第二电动机带动蜗轮蜗杆的转动，实现了喷嘴在安装槽内左右摆动喷射，增大了喷嘴在沿着安装板板面水平方向的喷射范围，增强了清洗的能力，实现对光伏板无死角全面清洗，喷嘴与第一管道的软管连接保证喷嘴在安装槽内摆动时不会影响水通过第一管道进入到喷嘴内。

作为改进，所述水泵的进水口安装有三通接口，三通接口的另外两端口分别接通热水管与冷水管，热水管上设有第二阀门且接通到热水水源，冷水管上设有第三阀门且接通到冷水水源。

通过控制第二阀门与第三阀门的交替开关，实现对冷水、热水的选择性使用，增加了整个装置的适用性，在清理光伏板上的冻冰、积雪、顽固杂质时需要用到热水对光伏板进行清洗，这时关闭第三阀门，开启第二阀门即可，在寒冷天气使用时，喷嘴会因为残留在喷嘴内的水结冰而造成阻塞，接通热水可以溶解在喷嘴内的冰，从而保证喷嘴在寒冷天气下能正常使用。

作为改进，所述第一管道上连接有气管的一端且在二者的连接处设有第四阀门，气管的另一端连接在气源上。

在进行水清洗后，光伏板上残留的清洗用水会影响光伏板对光能的转化，在寒冷天气条件下，残留在光伏板表面的水会在短时间内结成冰，从而影响光伏板的正常使用，通过喷嘴对光伏板板面气吹，从而实现加快光伏板上残留的清洗用水快速蒸发，使得光伏板可在水清理完成后第一时间内正常使用，喷气时也可以排空第一管道、软管、喷嘴内的残留水，放置其在寒冷环境下结冰而影响设备的正常使用；使用时，需关闭第一阀门，开启第四阀门，然后再开启气源。

作为改进，所述安装板的底端侧壁设有集水槽，集水槽的底面为倾斜面，集水槽底面最低处设有开口，底板上设有与开口在竖直方向对齐的水箱。

水清洗过程中，从喷嘴内喷射出的水会沿着光伏板面流入到集水槽内，进入集水槽内的水会继续沿着集水槽的倾斜的底面向着低处流并通过集水槽最底端的开口流入到水箱内，水箱用于收集清洗用水，实现废水的回收，防止水资源的浪费。

作为改进，所述水箱中间位置安装有过滤网，水箱的底端连接有第二管道，第二管道连接在冷水管上且二者的连接处设有第五阀门。

清洗用水在进入水箱内后，掺杂在水中的灰尘颗粒等杂质会被过滤网隔离，水箱中隔离网以下的水为简单过滤后的水，过滤后的水可通过第二管道进入到冷水管中从而实现废水的循环使用，从而节约了水资源。

作为改进，所述安装板顶端两侧分别设有一个第二支板，两第二支板之间转动安装有第一转轴，第一转轴上缠绕有油布，油布的一端固接在连接杆上；还包括分别安装在安装板两侧的滑杆，两滑杆相平行且二者与安装板的端面相平行，滑杆上滑动安装有滑块，连接杆的端面固接在滑块的侧壁上；还包括安装在第二支板上的第三电动机，第三电动机与第一转轴通过联轴器连接。

油布的一端固定在第一转轴上，油布的中间部分卷缠在第一转轴的曲面上，油布的另一端固定在连接杆上，连接杆的两端分别固接有套接在滑杆上的滑块，从而实现连接杆带动油布沿着滑杆上下滑动，滑杆的两端分别固定在安装板的顶端与底端上，滑杆与安装板板面平行且二者之间存在一定的间隙，第三电动机控制着第一转轴的转动，从而实现油布的收放，当连接杆沿着滑杆滑动到安装板的底端时，油布会将整个光伏板板面覆盖起来，油布的防水性、耐腐蚀性会对光伏板形成保护，尤其是冰雹等会对光伏板造成损伤，油布会减缓冰雹对光伏板的撞击。

作为改进，所述底板的上端面两侧分别设有一个第三支板，两第三支板之间转动安装有第二转轴；还包括安装在第三支板上的第四电动机，第四电动机与第二转轴通过联轴器连接；还包括绳子，绳子的一端固接在滑块上，绳子的另一端通过转动安装在安装板上的导向轮连接在第二转轴上。

第四电动机控制第二转轴的转动，第二转轴与滑块通过绳子连接，通过第二转轴的转动实现绳子在第二转轴的缠绕从而实现对连接杆拉动使得连接杆带动油布沿着滑杆向下滑动，直到连接杆滑到安装板的底端时停止，这样油布就覆盖在光伏板的表面上，从而形成保护，当光伏板使用时，第三电动机转动而带动第一转轴转动，从而使得油布沿着第一转轴缠绕，油布带动连接杆向上滑动，直到连接杆到达安装板的顶端，实现油布的放置，绳子在经过导向轮时牵引方向会发生改变，这样第二转轴就可以安装在底板与安装板之间的空间中，实现对空间的合理利用。

作为改进，所述安装块通过螺钉固接有第一保护壳；所述第二支板之间通过螺钉固接有第二保护壳。

第一保护壳用于保护清洗组件内的部件，第二保护壳用于保护第一转轴及其连接部件，避免雨水等对零件造成侵蚀，螺钉连接使得第一保护壳、第二保护壳的安装拆卸更加容易，从而方便部件的检修。

综上所述，本发明稳定、清洗效率高、省时省力，并且可以对光伏板无死角全面清理，对光伏板上的积尘、杂质、积雪、结冰进行有效的清理，在恶劣的天气环境下对光伏板实施保护，还可以对清洗用水循环利用以及保证光伏板在清洗后第一时间恢复使用。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明右端部分结构示意图；

图3为本发明左端部分结构示意图；

图4为本发明清洗组件整体结构示意图；

图5为本发明清洗组件局部剖视图；

图6为本发明整体结构（无清洗组件）示意图。

具体实施方式

如图所示的一种带清洗保护功能的光伏板架，包括底板1、支架2、安装板3、光伏板4，所述底板1水平固接在支架2的底面上，安装板3倾斜固接在支架2的顶面上，光伏板4安装在安装板3的上端面上，其技术特点为：安装板3顶端两侧分别设有一个第一支板5，两第一支板5之间转动安装有清洗组件6，所述清洗组件6包括安装块7，安装块7的两端分别固接有转动安装在第一支板5上的连接块8，还包括安装在第一支板5上的第一电动机9，所述第一电动机9与连接块8通过联轴器连接，所述安装块7端面上固接有第一管道10，所述底板1上安装有水泵11，水泵11的出水口与第一管道10的一端相连接且在连接处设有第一阀门12；所述安装块7上设有多个安装槽13，安装槽13内安装有蜗轮14，蜗轮14的侧壁径向固接有喷嘴15；所述安装块7上转动安装有与蜗轮14相配合的蜗杆16，蜗杆16轴向连接有安装在安装块7上的第二电动机17；还包括软管18，软管18的一端接通喷嘴15的内腔，软管18的另一端接通第一管道10的内腔，底板用于直接接触地面，实现整个装置在地面上的放置，安装板上设有槽，多个光伏板并排安装在槽内形成光伏板组，安装板倾斜安装在支架上从而保证太阳光尽量直射到光伏板上，增加了太阳光的利用率；清洗组件转动安装在安装板斜面顶端位置，安装块的两端分别设有连接块，连接块为圆柱状，第一支杆上设有圆孔，连接块转动安装在圆孔内，一侧连接块与第一电动机同轴连接，即第一电动机转动时即可实现安装块的转动，安装块上转动安装有相连接的蜗轮蜗杆，蜗杆的一端与第二电动机的电机轴同轴连接，蜗轮的侧面与喷嘴相连接，第二电动机启动时会带动蜗杆转动，蜗杆转动带动蜗轮转动，从而实现喷嘴在安装槽内的摆动，水通过水泵进入到第一管道内，然后通过软管进入到喷嘴内，最后通过喷嘴的喷口处喷出，水通过喷嘴喷射到光伏板板面上，从而实现对光伏板的清洗，第一电动机、第二电动机为安装有控制器的步进电机，可实现精确控制，第一电动机用于实现清洗组件沿着第一支杆在一定角度内周期往复运动，从而增大了喷嘴在沿着安装板板面竖直方向的喷射范围，第二电动机带动蜗轮蜗杆的转动，实现了喷嘴在安装槽内左右摆动喷射，增大了喷嘴在沿着安装板板面水平方向的喷射范围，增强了清洗的能力，实现对光伏板无死角全面清洗，喷嘴与第一管道的软管连接保证喷嘴在安装槽内摆动时不会影响水通过第一管道进入到喷嘴内。

本发明中，所述水泵11的进水口安装有三通接口19，三通接口19的另外两端口分别接通热水管20与冷水管21，热水管20上设有第二阀门22且接通到热水水源，冷水管21上设有第三阀门23且接通到冷水水源，通过控制第二阀门与第三阀门的交替开关，实现对冷水、热水的选择性使用，增加了整个装置的适用性，在清理光伏板上的冻冰、积雪、顽固杂质时需要用到热水对光伏板进行清洗，这时关闭第三阀门，开启第二阀门即可，在寒冷天气使用时，喷嘴会因为残留在喷嘴内的水结冰而造成阻塞，接通热水可以溶解在喷嘴内的冰，从而保证喷嘴在寒冷天气下能正常使用。

本发明中，所述第一管道10上连接有气管24的一端且在二者的连接处设有第四阀门25，气管24的另一端连接在气源上，在进行水清洗后，光伏板上残留的清洗用水会影响光伏板对光能的转化，在寒冷天气条件下，残留在光伏板表面的水会在短时间内结成冰，从而影响光伏板的正常使用，通过喷嘴对光伏板板面气吹，从而实现加快光伏板上残留的清洗用水快速蒸发，使得光伏板可在水清理完成后第一时间内正常使用，喷气时也可以排空第一管道、软管、喷嘴内的残留水，放置其在寒冷环境下结冰而影响设备的正常使用；使用时，需关闭第一阀门，开启第四阀门，然后再开启气源。

本发明中，所述安装板3的底端侧壁设有集水槽26，集水槽26的底面为倾斜面，集水槽26底面最低处设有开口27，底板1上设有与开口27在竖直方向对齐的水箱28，水清洗过程中，从喷嘴内喷射出的水会沿着光伏板面流入到集水槽内，进入集水槽内的水会继续沿着集水槽的倾斜的底面向着低处流并通过集水槽最底端的开口流入到水箱内，水箱用于收集清洗用水，实现废水的回收，防止水资源的浪费。

本发明中，所述水箱28中间位置安装有过滤网29，水箱28的底端连接有第二管道30，第二管道30连接在冷水管21上且二者的连接处设有第五阀门31，清洗用水在进入水箱内后，掺杂在水中的灰尘颗粒等杂质会被过滤网隔离，水箱中隔离网以下的水为简单过滤后的水，过滤后的水可通过第二管道进入到冷水管中从而实现废水的循环使用，从而节约了水资源。

本发明中，所述安装板3顶端两侧分别设有一个第二支板32，两第二支板32之间转动安装有第一转轴33，第一转轴33上缠绕有油布34，油布34的一端固接在连接杆35上；还包括分别安装在安装板3两侧的滑杆36，两滑杆36相平行且二者与安装板3的端面相平行，滑杆36上滑动安装有滑块37，连接杆35的端面固接在滑块37的侧壁上；还包括安装在第二支板32上的第三电动机38，第三电动机38与第一转轴33通过联轴器连接，油布的一端固定在第一转轴上，油布的中间部分卷缠在第一转轴的曲面上，油布的另一端固定在连接杆上，连接杆的两端分别固接有套接在滑杆上的滑块，从而实现连接杆带动油布沿着滑杆上下滑动，滑杆的两端分别固定在安装板的顶端与底端上，滑杆与安装板板面平行且二者之间存在一定的间隙，第三电动机控制着第一转轴的转动，从而实现油布的收放，当连接杆沿着滑杆滑动到安装板的底端时，油布会将整个光伏板板面覆盖起来，油布的防水性、耐腐蚀性会对光伏板形成保护，尤其是冰雹等会对光伏板造成损伤，油布会减缓冰雹对光伏板的撞击。

本发明中，所述底板1的上端面两侧分别设有一个第三支板39，两第三支板39之间转动安装有第二转轴40；还包括安装在第三支板39上的第四电动机41，第四电动机41与第二转轴40通过联轴器连接；还包括绳子42，绳子42的一端固接在滑块37上，绳子42的另一端通过转动安装在安装板3上的导向轮43连接在第二转轴40上，第四电动机控制第二转轴的转动，第二转轴与滑块通过绳子连接，通过第二转轴的转动实现绳子在第二转轴的缠绕从而实现对连接杆拉动使得连接杆带动油布沿着滑杆向下滑动，直到连接杆滑到安装板的底端时停止，这样油布就覆盖在光伏板的表面上，从而形成保护，当光伏板使用时，第三电动机转动而带动第一转轴转动，从而使得油布沿着第一转轴缠绕，油布带动连接杆向上滑动，直到连接杆到达安装板的顶端，实现油布的放置，绳子在经过导向轮时牵引方向会发生改变，这样第二转轴就可以安装在底板与安装板之间的空间中，实现对空间的合理利用。

本发明中，所述安装块7通过螺钉固接有第一保护壳44；所述第二支板32之间通过螺钉固接有第二保护壳45，第一保护壳用于保护清洗组件内的部件，第二保护壳用于保护第一转轴及其连接部件，避免雨水等对零件造成侵蚀，螺钉连接使得第一保护壳、第二保护壳的安装拆卸更加容易，从而方便部件的检修。

本支架另设计有PLC+电磁阀外控系统，通过PLC预编程序控制喷淋头电磁阀开闭，实现大范围循环喷淋控制功能，减少人力成本，适合大范围光伏阵列。

Claims (8)

1.一种带清洗保护功能的光伏板架，包括底板（1）、支架（2）、安装板（3）、光伏板（4），所述底板（1）水平固接在支架（2）的底面上，安装板（3）倾斜固接在支架（2）的顶面上，光伏板（4）安装在安装板（3）的上端面上，其特征为：安装板（3）顶端两侧分别设有一个第一支板（5），两第一支板（5）之间转动安装有清洗组件（6），所述清洗组件（6）包括安装块（7），安装块（7）的两端分别固接有转动安装在第一支板（5）上的连接块（8），还包括安装在第一支板（5）上的第一电动机（9），所述第一电动机（9）与连接块（8）通过联轴器连接，所述安装块（7）端面上固接有第一管道（10），所述底板（1）上安装有水泵（11），水泵（11）的出水口与第一管道（10）的一端相连接且在连接处设有第一阀门（12）；所述安装块（7）上设有多个安装槽（13），安装槽（13）内安装有蜗轮（14），蜗轮（14）的侧壁径向固接有喷嘴（15）；所述安装块（7）上转动安装有与蜗轮（14）相配合的蜗杆（16），蜗杆（16）轴向连接有安装在安装块（7）上的第二电动机（17）；还包括软管（18），软管（18）的一端接通喷嘴（15）的内腔，软管（18）的另一端接通第一管道（10）的内腔。

2.如权利要求1所述的一种带清洗保护功能的光伏板架，其特征为：所述水泵（11）的进水口安装有三通接口（19），三通接口（19）的另外两端口分别接通热水管（20）与冷水管（21），热水管（20）上设有第二阀门（22）且接通到热水水源，冷水管（21）上设有第三阀门（23）且接通到冷水水源。

3.如权利要求2所述的一种带清洗保护功能的光伏板架，其特征为：所述第一管道（10）上连接有气管（24）的一端且在二者的连接处设有第四阀门（25），气管（24）的另一端连接在气源上。

4.如权利要求3所述的一种带清洗保护功能的光伏板架，其特征为：所述安装板（3）的底端侧壁设有集水槽（26），集水槽（26）的底面为倾斜面，集水槽（26）底面最低处设有开口（27），底板（1）上设有与开口（27）在竖直方向对齐的水箱（28）。

5.如权利要求4所述的一种带清洗保护功能的光伏板架，其特征为：所述水箱（28）中间位置安装有过滤网（29），水箱（28）的底端连接有第二管道（30），第二管道（30）连接在冷水管（21）上且二者的连接处设有第五阀门（31）。

6.如权利要求5所述的一种带清洗保护功能的光伏板架，其特征为：所述安装板（3）顶端两侧分别设有一个第二支板（32），两第二支板（32）之间转动安装有第一转轴（33），第一转轴（33）上缠绕有油布（34），油布（34）的一端固接在连接杆（35）上；还包括分别安装在安装板（3）两侧的滑杆（36），两滑杆（36）相平行且二者与安装板（3）的端面相平行，滑杆（36）上滑动安装有滑块（37），连接杆（35）的端面固接在滑块（37）的侧壁上；还包括安装在第二支板（32）上的第三电动机（38），第三电动机（38）与第一转轴（33）通过联轴器连接。

7.如权利要求6所述的一种带清洗保护功能的光伏板架，其特征为：所述底板（1）的上端面两侧分别设有一个第三支板（39），两第三支板（39）之间转动安装有第二转轴（40）；还包括安装在第三支板（39）上的第四电动机（41），第四电动机（41）与第二转轴（40）通过联轴器连接；还包括绳子（42），绳子（42）的一端固接在滑块（37）上，绳子（42）的另一端通过转动安装在安装板（3）上的导向轮（43）连接在第二转轴（40）上。

8.如权利要求7所述的一种带清洗保护功能的光伏板架，其特征为：所述安装块（7）通过螺钉固接有第一保护壳（44）；所述第二支板（32）之间通过螺钉固接有第二保护壳（45）。