CN108405393A - 一种太阳能光伏板清洁装置 - Google Patents

Abstract

一种太阳能光伏板清洁装置，方形太阳能板上固定在连接板上，连接板上安装有使刷子在太阳能板上来回移动的驱动机构：第一、二大带轮之间由第一皮带传动，第三、四大带轮之间由第二皮带传动，每个大带轮又由一个小带轮传动，每个小带轮的轴上安装有风力螺旋桨。平行于方形太阳能板上下边的第一、第二皮带上架装有刷子，刷子底板上有两个条形孔，两个半轴分别活动插入两个条形孔中，并分别固定在第一皮带和第二皮带的外侧的同一位置上。本装置具有结构简单、制作成本低，利用风力自动对太阳能板进行清洁等特点。

Description

一种太阳能光伏板清洁装置

技术领域

本发明涉及清洁装置，特别涉及一种用于太阳能光伏板的清洁装置。

背景技术

随着全球能源形势趋紧，光伏发电作为一种可持续的能源替代方式，于近年迅速发展，并首先在太阳能资源丰富的发达国家得到大面积的推广和应用。在国际市场和国内产业政策的拉动下，我国的光伏产业逐渐兴起，并迅速成为后起之秀，涌现了一大批优秀的光伏企业，带动了上下游企业的发展。光伏产业的行业供求主要通过光伏电站开发建设进行传导。我国经济发展结构调整和能源结构调整的既定战略方向决定了我国对于光伏电站的开发建设将持续推进，未来市场对于光伏电站及光伏产品等需求将保持稳定增长。

我国目前常用的光伏电站太阳能板清洁技术当属以人工配合高压水枪的清洗技术为主，但专用型清洗设备生产较少，难以提升清洗质量，而且该种清洗方式只有较好的除尘效果，但难以去除污垢，而且需要较多清洗水量，水资源浪费严重。对于太阳能板上清洁机器人技术、自洁清洗技术等，我国对这两种技术的研究开发尚未成熟，还没真正应用到实际中。此外，车载移动式清洗技术具有良好清洗效果，但对人力要求较高。

据检索，国外曾开发出一种专门清洗太阳能电池板的机器人，采用无人操作的机器人配合少量水自动清洗太阳能电池板，但投资成本太高，很难在实际范围内推广。

因此，有必要设计一种可以自动清洁太阳能光伏板的装置，节省人力，以提高太阳能光伏板的效率和寿命。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺点而提供一种结构简单、成本低、利用风力自动对太阳能板进行清洁的太阳能光伏板清洁装置。

本发明的目的是这样实现的：一种太阳能光伏板清洁装置，太阳能板固定在连接板上，连接板上安装有使刷子在太阳能板上来回移动的驱动机构：第一大带轮与第二大带轮之间经第一皮带连接传动，第三大带轮与第四大带轮经第二皮带连接传动，第一、二、三、四大带轮的形状尺寸相同，第一皮带与第二皮带平行，第一大带轮的风力驱动机构为：小带轮的轴上安装有风力螺旋桨，小带轮经皮带与第一大带轮连接传动，第二、三、四大带轮的风力驱动机构与第一大带轮的风力驱动机构相同，刷子的底板上、下端各开有一个条形孔，刷子底板位于第一皮带和第二皮带上方，垂直于第一、第二皮带，刷子的刷毛与太阳能板表面接触，该两个条形孔分别位于第一皮带和第二皮带的正上方，该两个条形孔的长度分别大于第一皮带和第二皮带宽度，两个半轴分别活动地插入刷子底板上两个条孔形中，并分别固定在第一皮带和第二皮带的外侧的相同位置上。

所述第一、二、三、四大带轮以及四个小带轮均安装在连接板上，四个大带轮呈上下、左右对称布置，四个小带轮呈上下、左右对称布置。

所述第一皮带和第二皮带均平行于方形太阳能板的上下两个对边。

所述风力螺旋桨经键安装在小带轮轴上。

所述连接板上安装有两条轨道，两条轨道平行于第一、第二皮带，刷子底板底面上的槽口卡套在两条轨道上，二者形成滑动配合。

还具有支架，所述太阳能板安装在支架上。

所述4个大带轮为双槽V型皮带轮，4个小带轮为单槽V型皮带轮；所述两个半轴的平面部分分别经胶粘剂粘接在第一皮带和第二皮带的外侧平面上。

本发明的工作和原理：该太阳能光伏板(即太阳能板)清洁装置包括安装在太阳能光伏板上的清洁机构、清洁机构的导轨、固定架、安装在固定架上的带轮、以及风力螺旋桨。该装置由风力螺旋桨接受风能转化为机械动力，通过带轮皮带传输给清洁机构，进而带动清洁机构沿太阳能光伏板左右两侧来回移动进行清洁。所述的清洁机构包括两根分别平行布置在方形太阳能光伏板上下两侧边缘的水平导轨以及放置在导轨上的清洁执行机构，从而形成了工字型框架。换向机构包括四个大带轮、第一、第二皮带以及固结在皮带上的两根半轴作为导向零件，换向机构将带轮的旋转运动通过皮带上的导向零件转换为清洁执行机构的左右往复运动。传动机构中的四个大带轮采用双槽V型皮带轮，四个风力螺旋桨与节径较小的小带轮连接，清洁机构与节径较大的大带轮连接，进而达到省力的功能，同时采用四个风力螺旋桨带动清洁机构工作，达到了较小的风力就可以带动整个装置运转的效果。动力机构包括四个风力螺旋桨，螺旋桨通过螺旋桨固定杆安装在节径较小的小带轮上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的传动装置将风能直接转换为控制太阳能板移动的清洁杆的机械力，可以实现能量的一次转化，减少能量的损失，且整个过程由带轮皮带实现，其结构简单，损耗小，传动效率高。

2、本发明运用独特的传动转向机构，可以实现在没有电力和和传感器作用的条件下使清洁杆即刷子转向，磨损程度降低，安全可靠。

3、本发明不需要人为的控制，而由风力提供动力，提高了装置的自动化程度，成本低，可靠性高。

附图说明

图1是本发明的整体结构图。

图2是本发明的风力螺旋桨立体图。

图3是本发明的换向机构示意图。

图4是本发明的刷子与轨道、导轨的装配图。

图5是图3另一角度的示意图。

图6是图4另一角度的示意图。

图7是图1所示连接板的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明/发明做进一步详细说明。

图中：1-小带轮，2-风力螺旋桨，3-(太阳能板)支架，4-连接板，5-皮带，6-皮带，7-第一大带轮，8-半轴，9-第二大带轮，10-轨道，11-皮带，12-导轨，13-皮带，14-小带轮，15-风力螺旋桨，16-小带轮，17-导轨，18-连接板，19-皮带，20-轨道，21-皮带，22-第三大带轮，23-刷子，24-皮带，25-第四大带轮，26-太阳能板，27-风力螺旋桨，28-皮带，29-小带轮，30-键。

一种太阳能光伏板清洁装置，包括动力系统、传动换向系统和清洁系统；由风力螺旋桨接受风能转化为机械动力，通过带轮皮带传输给清洁机构，进而带动清洁机构沿太阳能光伏板左右两侧来回移动进行清洁。

动力机构包括四个风力螺旋桨，风力螺旋桨通过螺旋桨固定杆安装在节径较小的小带轮上。

清洁机构包括两根分别平行布置在太阳能光伏板上下两侧边缘的水平导轨以及放置在导轨上的清洁执行机构，从而形成了工字型框架。

换向机构包括两个皮带轮、一个皮带以及固结在皮带上的导向零件，换向机构将带轮的旋转运动通过皮带上的导向零件转换为清洁执行机构的左右往复运动。

传动机构中的四个大带轮采用双槽V型皮带轮，四个风力螺旋桨与节径较小的小带轮(即双槽V型皮带轮)连接，清洁机构与节径较大的皮带轮连接，进而实现一个省力的功能，同时采用四个风力螺旋桨同时带动清洁机构工作的模式，达到了较小的风力就可以带动整个装置运转工作的效果。

图1示出本太阳能光伏板清洁装置，太阳能板26固定在连接板4上，连接板4上安装有使刷子23在太阳能板26上来回移动的驱动机构：第一大带轮7与第二大带轮9之间经第一皮带连接传动，第三大带轮22与第四大带轮25经第二皮带连接传动，第一、二、三、四大带轮的形状尺寸相同，第一皮带与第二皮带平行，第一大带轮7的风力驱动机构为：小带轮1的轴上安装有风力螺旋桨2，小带轮1经皮带5与第一大带轮7连接传动，第二、三、四大带轮的风力驱动机构与第一大带轮的风力驱动机构相同，刷子23的底板上、下端各开有一个条形孔，刷子底板位于第一皮带和第二皮带上方，垂直于第一、第二皮带，刷子的刷毛与太阳能板26表面接触，该两个条形孔分别位于第一皮带和第二皮带的正上方，该两个条形孔的长度分别大于第一皮带和第二皮带宽度，两个半轴8分别活动地插入刷子底板上两个条孔形中，并分别固定在第一皮带和第二皮带的外侧的相同位置上(参见图2)。也可以说，四个相同的风力带轮驱动机构呈上下对称和左右对称设置，该风力带轮驱动机构为：小带轮1经皮带5与大带轮7连接传动，小带轮轴上安装有风力螺旋桨2；四个大带轮中的第一、第二大带轮经第一皮带连接传动，第三、第四大带轮经第二皮带连接传动，第一皮带平行于第二皮带，太阳能板26位于第一皮带与第二皮带之间(指第一皮带的下直线段与第二皮带的上直线段之间，第一、第二皮带均由上、下直线段和左、右弧形段连接组成的闭合形状)，两个半轴分别固定在第一、第二皮带外侧的相同位置上，如第一皮带的上直线段中点与第二皮带的上直线段中点为相同位置，刷子23底板上、下端各开有一个条形孔，该两条形孔的长度分别大于第一、第二皮带的宽度(即第一或第二皮带的上、下直线段的距离)，刷子底板位于四个大皮带轮上方，刷子的刷毛与太阳能板表面接触，两个半轴分别活动插入刷子底板上的两个条形孔中。

最好地，条形孔(由左、右直线段和上、下半圆弧段闭合连接组成)的长度应使条形孔投影在第一皮带(或第二皮带)上时，在第一皮带的上、下直线段的上、下方各多出一段孔，该段孔的形状与半轴的断面相似，且略大于半轴断面的形状。第一皮带和第二皮带均平行于方形太阳能板的上下两个对边。风力螺旋桨2经键30安装在小带轮1轴上。参见图4，连接板4上安装有两条轨道10、20，两条轨道10、20平行于第一、第二皮带，刷子23底板底面上的槽口卡套在两条轨道10、20上，二者形成滑动配合。两个轨道分别安装在两个导轨上，刷子架设在两轨道上，并与轨道形成滑动配合。还具有支架3，所述太阳能板26安装在支架3上。4个大带轮为双槽V型皮带轮，4个小带轮为单槽V型皮带轮；所述两个半轴8的平面部分分别经胶粘剂粘接在第一皮带和第二皮带的外侧平面上。图1中，四组小带轮传动机构(每组由小带轮，皮带，大带轮组成)上下、左右对称设置，第一皮带和第二皮带均平行于两个导轨17、12，平行于方形太阳能板的上、下边，第一皮带和第二皮带的形状是由上下两平行边和左右两弧形(可以说是半圆形)围合而成的闭合形状，第一、第二皮带的宽度是指上、下两平行边的距离，且包含皮带的宽度在内。刷子的底板的底面的安装高度应大于大带轮顶面的高度，使刷子能随第一(或第二)皮带在整个皮带的闭合路径上移动。图7示出，两个连接板4、18连接在一起，为一方框结构，用于将太阳能板固定其上。

清洁装置工作过程如下：风力带动风力螺旋桨顺时针转动，风力螺旋桨通过轴键与小带轮连接，带动小带轮顺时针转动，小带轮带动大带轮顺时针转动，第一皮带轮同样顺时针转动，半轴与第一皮带通过胶固结，刷子架在两个平行的轨道上，轨道固结在连接板上，刷子可以相对轨道滑动，在刷子两侧开有如图3条形孔，半轴带动第一皮带顺时针运动，另一半轴带动第二皮带一起沿顺时针方向运动(皮带与半轴胶粘在一起，皮带与半轴运动一样，应该是带轮带动皮带运动)。最终，刷子按顺时针方向沿第一、第二皮带的外形路线实现往复运动，达到对太阳能板表面的清洁。风力螺旋桨类似于风力发电的那种螺旋桨，风力螺旋桨只能朝一种方向转。

Claims (8)

1.一种太阳能光伏板清洁装置，其特征在于，太阳能板(26)固定在连接板(4)上，连接板(4)上安装有使刷子(23)在太阳能板(26)上来回移动的驱动机构：第一大带轮(7)与第二大带轮(9)之间经第一皮带连接传动，第三大带轮(22)与第四大带轮(25)经第二皮带连接传动，第一、二、三、四大带轮的形状尺寸相同，第一皮带与第二皮带平行，第一大带轮(7)的风力驱动机构为：小带轮(1)的轴上安装有风力螺旋桨(2)，小带轮(1)经皮带(5)与第一大带轮(7)连接传动，第二、三、四大带轮的风力驱动机构与第一大带轮的风力驱动机构相同，刷子(23)的底板上、下端各开有一个条形孔，刷子底板位于第一皮带和第二皮带上方，垂直于第一、第二皮带，刷子的刷毛与太阳能板(26)表面接触，该两个条形孔分别位于第一皮带和第二皮带的正上方，该两个条形孔的长度分别大于第一皮带和第二皮带宽度，两个半轴(8)分别活动地插入刷子底板上两个条孔形中，并分别固定在第一皮带和第二皮带的外侧的相同位置上。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板清洁装置，其特征在于，所述第一、二、三、四大带轮(7、9、22、25)以及四个小带轮均安装在连接板(4)上，四个大带轮呈上下、左右对称布置，四个小带轮呈上下、左右对称布置；两条平行轨道(10)固定在连接板(4)上，刷子(23)上的两个卡子分别卡在两条轨道上形成滑动配合。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏板清洁装置，其特征在于，所述第一皮带和第二皮带均平行于方形太阳能板的上下两个对边。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能光伏板清洁装置，其特征在于，所述风力螺旋桨(2)经键(30)安装在小带轮(1)轴上。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种太阳能光伏板清洁装置，其特征在于，所述连接板(4)上安装有两条轨道(10、20)，两条轨道(10、20)平行于第一、第二皮带，刷子(23)底板底面上的槽口卡套在两条轨道(10、20)上，二者形成滑动配合。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能光伏板清洁装置，其特征在于，还具有支架(3)，所述太阳能板(26)安装在支架(3)上。

7.根据权利要求6所述的一种太阳能光伏板清洁装置，其特征在于，所述4个大带轮为双槽V型皮带轮，4个小带轮为双槽V型皮带轮；所述两个半轴(8)的平面部分分别经胶粘剂粘接在第一皮带和第二皮带的外侧平面上。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能光伏板清洁装置，其特征在于，所述位于连接板(4)一侧的两个小带轮之间还连接有一个皮带，连接板(4)另一侧的两个小带轮之间还连接有另一个皮带。