CN108580387B - 一种用于太阳能电池板的清洁装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于太阳能电池板的清洁装置,清洁装置安装在太阳能电池板上,太阳能电池板上沿其长度方向设有导轨,清洁装置包括与导轨滑移连接的长水管、位于太阳能电池板表面的罩子,长水管上连通有第一喷头和第二喷头,每相邻两个导轨之间配备一个第一喷头,第一喷头伸入罩子内并与罩子连接固定,罩子两侧分别与相邻两个导轨滑移连接,长水管连接有水泵的出水口,水泵的进水口连接有水箱。水一部分经过第一喷头进入罩子形成垂直涡流再喷向太阳能电池板表面,并结合超声清洗装置可以达到更好地清洗效果,一部分经过第二喷头进入导轨中,从而清洗润滑导轨,通过长水管与导轨之间的滑移连接,可以实现对太阳能电池板各个位置处的清洗。

Description

一种用于太阳能电池板的清洁装置
技术领域
本发明涉及清洁技术领域,更具体地说,它涉及一种用于太阳能电池板的清洁装置。
背景技术
随着世界生产经济的迅猛发展和全球人口的不断增加,原先以化石能源为主的不可再生能源日益减少,同时化石能源引起的生态污染对人类赖以生存的环境造成了严重破坏。然而以太阳能为主的新型能源成为了可再生能源的主流之一,因其普遍性、长久性和总量巨大等特点备受青睐。其中光伏发电是太阳能应用的一种技术,将太阳能转换为电能,利用光伏发电技术建立的分布式光伏电站应运而生,并被广泛推广,其中太阳能板为核心部件之一。分布式光伏电站的安装位置有一定的要求,必须是露天安装在室外屋顶、高空或空旷处,尽可能的接收太阳光,最大限度的发挥其光电转换性能。但是空气中的灰尘、杂质和一些腐蚀物质极易附着于太阳能板表面,一旦被雨水淋洗而且未擦干水渍,会形成大量的水痕,严重影响太阳能板光电转换效率。如果树叶、鸟粪、浮土等粘附性较强的杂物覆盖在太阳能板上,长期不做清洗工作,会出现太阳能板转换效率降低、使用寿命减小等的问题。若是太阳能板被安装在高空或者屋顶较高时,又有大雪覆盖,无法及时清理,可能会带来严重的安全隐患。
现有技术中,针对分布式光伏电站的清洗装置,一种是采用清洁设备,如专利名称为:多功能太阳能电池板清洗车,申请号为:201410196364.1的专利,该专利对太阳能电池板的阵列和设计安装均有一定的限制要求,同时一块太阳能板安装一个清洁设备,成本较高、安装复杂、占地面积大;另一种是采用清扫机器人,如专利名称为:太阳能电池板清洗机器人,申请号:201610495980.6,该方法可进行自动清洗,无需改造任何光伏组件,节约了人工费用,并且可以设定不同工作模式,配合少量水即可完成清洗工作,能够节约水资源,但是成本过高,维修费用也很高,容易破坏太阳能板表面,对于斜坡屋顶,难以进行清洗工作。另外有纳米薄膜自清洁技术,将自清洁涂层应用于太阳能电池玻璃镀膜上,典型的有二氧化钛涂层材料,有利于太阳能电池板的保洁,但是这个方法较大的问题是透明度、光催化活性等性能指标较低,且成本较高,未得到广泛应用。我国目前使用较多的仍是人工清洗,劳动强度大且工作效率低。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种用于太阳能电池板的清洁装置,其具有体积小、成本低、安装简单、电子机械结构少的特点。
为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
一种用于太阳能电池板的清洁装置,所述清洁装置安装在太阳能电池板上,所述太阳能电池板上沿其长度方向设有多个均匀分布的导轨,所述清洁装置包括与每个所述导轨均滑移连接的长水管、位于所述太阳能电池板表面的罩子,所述长水管上连通有多个用于清洗所述太阳能电池板表面的第一喷头和多个用于清洗所述导轨的第二喷头,每相邻两个所述导轨之间配备一个所述第一喷头,所述第一喷头伸入所述罩子内并与所述罩子连接固定,所述罩子两侧分别与相邻两个所述导轨滑移连接,所述长水管连接有水泵的出水口,所述水泵的进水口连接有水箱。
通过采用上述技术方案,通过水泵将水箱中的清水通入长水管中,清水一部分经过第一喷头进入罩子,水进入罩子内后,由于罩子的弧形设计,水流在罩子内形成涡流,涡流喷向太阳能电池板表面,能够更好地实现对太阳能电池板表面的清洗工作,同时涡流状的水流可以减少清水的使用达到相同的清洗效果,另一部分经过第二喷头进入导轨中,从而清洗润滑导轨,通过长水管与导轨之间的滑移连接,可以实现对太阳能电池板各个位置处的清洗。
进一步地,所述长水管上连接有多个与每个所述导轨一一配合的卡块,所述长水管外侧壁固定有第二长气管,所述第二长气管连接有第二气泵,所述第二气泵的进气口连接有第二气箱,所述第二长气管位于所述太阳能电池板正上方位置处连通有开口向下设置且用于驱动所述长水管沿所述导轨向上移动的第四喷头。
通过采用上述技术方案,在对太阳能电池板进行冲洗过程中,但长水管处于太阳能电池板下侧且需要向上滑移时,通过第二气泵使得第四喷头向下喷出高压气体,高压气体带动的动能克服长水管等结构的重力作用向上运动,完成长水管的自动向上滑移,同时第四喷头喷出的高压气体在通过太阳能电池板表面的过程中,可以对太阳能电池板表面的水渍进行吹干处理,起到了即作为动力又作为干燥的效果,当长水管移动至太阳能电池板的上侧又需要向下滑移时,关闭第二气泵,由于长水管等结构的自身重力作用,长水管向下滑移,从而完成对太阳能电池板表面的全方面清洗。
进一步地,所述长水管外侧壁还固定有第一长气管,所述第一长气管连接有第一气泵,所述第一气泵另一端连接有第一气箱,所述第一气箱与所述第二气箱连通,所述第一长气管位于所述太阳能电池板正上方位置处连通有开口向下设置且用于驱动所述长水管沿所述导轨向上移动的第三喷头。
通过采用上述技术方案,设置第一气泵,使得当长水管处于太阳能电池板上侧时,第三喷头向上喷出高压气体,可以带动长水管更容易沿导轨向下滑移,使得长水管在整个滑移过程中更加地顺畅,减少长水管与导轨卡住的概率,同时第三喷头喷出的高压气体在经过太阳能电池板表面时可以起到吹干太阳能电池板表面水渍的效果。
进一步地,所述罩子内设有挡水板,所述挡水板将所述罩子内部分隔成喷水区和泄水区,所述喷水区端部设有喷水口,所述泄水区端部设有泄水口。
通过采用上述技术方案,水经过第一喷头进入罩子,被挡水板阻挡后形成处于喷水区的涡流,涡流再从喷水口喷出形成一层薄水幕,一旦喷水区中的水压过大,水流会进入泄水区,再从泄水口流出,挡水板与喷水口的设置,使得水流在罩子内流转后,形成的涡流再从罩子喷出的过程,涡流喷向太阳能电池板表面时可以更好地对其进行冲洗,形成的薄水幕也可以更全面地清洗到太阳能电池板的各个位置,同时涡流喷出的水流可以节省用水量。
进一步地,所述太阳能电池板底板设有回收槽。
进一步地,所述罩子的两侧均安装有超声清洗装置。
进一步地,所述长水管与所述卡块之间通过滑移套设在所述长水管外壁的套环进行连接。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
不仅结构简单、体积较小、质量很轻,不需要改装现有的分布式光伏电站装置,而且不影响太阳能板的正常工作。当太阳能板上的灰尘较多时,可以及时清洗太阳能板的表面,利用罩子的注水功能和水幕特点,使得清水利用率更高,配合超声清洗装置,使得太阳能板更加清洁;利用水泵和气泵的压力差,确定长水管和长气管的移动方向,电子机械结构少,维修难度低,工作效率高。当大雪天气时,罩子的喷水口可以起到铲子作用,并且不会擦花太阳能板的表面。
附图说明
图1为本发明提供的一种实施方式的用于太阳能电池板的清洁装置的整体结构示意图;
图2为本发明提供的一种实施方式的水箱、第一气箱和第二气箱部分的剖视图;
图3为本发明提供的一种实施方式的长水管、第一长气管和第二长气管部分的结构示意图;
图4为本发明提供的一种实施方式的第一长气管与罩子部分的结构示意图;
图5为本发明提供的一种实施方式的长水管与导轨部分的结构示意图;
图6为本发明提供的一种实施方式的长水管与卡块部分的结构示意图。
图中:1、水箱;2、水泵;3、长水管;4、第一气箱;5、第一气泵;6、第一长气管;7、第二气箱;8、第二气泵;9、第二长气管;11、第一喷头;12、第二喷头;13、第三喷头;14、第四喷头;15、喷水区;16、泄水区;17、挡水板;18、喷水口;19、泄水口;21、罩子;22、导轨;23、卡块;31、套环;32、超声清洗装置;33、回收槽;100、太阳能电池板。
具体实施方式
实施例:
以下结合附图1-6对本发明作进一步详细说明。
一种用于太阳能电池板的清洁装置,如图1-6所示,清洁装置安装在太阳能电池板100上,太阳能电池板100上沿其长度方向设有多个均匀分布的导轨22,清洁装置包括与每个导轨22均滑移连接的长水管3、位于太阳能电池板100表面的罩子21,罩子21沿太阳能电池板100宽度方向的两侧分别与相邻的两个导轨22侧面滑移连接,本实施例中,导轨22侧面开设有罩子21侧板配合的长槽,长水管3上连通有多个用于清洗太阳能电池板100表面的第一喷头11和多个用于清洗导轨22的第二喷头12,每相邻两个导轨22之间配备一个第一喷头11,第一喷头11伸入罩子21内并与罩子21连接固定,长水管3连接有水泵2的出水口,水泵2的进水口连接有水箱1,本实施例中,水泵2采用现有技术中的微型水泵-WKA1300,其具有能够抽水和抽气的双重能力,由于水泵2具有抽水和抽气的双重能力,当水箱1中的水抽完结束太阳能电池板100表面的清洗时,水泵2向长水管3提供的介质从水转变为气体,此时从第一喷头11和第二喷头12喷出的介质也由水转变为气体,此时第一喷头11向罩子21喷出气体再经喷水区15喷向太阳能电池板100表面实现对太阳能电池板100表面的吹干功能,第二喷头12喷出的气体完成对导轨22的吹干功能。
长水管3上连接有多个与每个导轨22一一配合的卡块23,每个导轨22沿其长度方向开设有与卡块23截面相同的供卡块23通过的槽,长水管3外侧壁固定有第二长气管9,第二长气管9连接有第二气泵8,第二气泵8的进气口连接有第二气箱7,第二长气管9位于太阳能电池板100正上方位置处连通有开口向下设置且用于驱动长水管3沿导轨22向上移动的第四喷头14。当由于清洁装置自重沿太阳能电池板100向下运动至底部时,高压气体由第二长气管9经过第四喷头14喷出,不仅带动装置沿太阳能电池板100向上运动,而且将太阳能电池板100表面的水渍吹干,提高了清洗效率。
长水管3外侧壁还固定有第一长气管6,第一长气管6连接有第一气泵5,第一气泵5另一端连接有第一气箱4,第一气箱4与第二气箱7连通,第一长气管6位于太阳能电池板100正上方位置处连通有开口向下设置且用于驱动长水管3沿导轨22向上移动的第三喷头13。
罩子21内设有挡水板17,挡水板17将罩子21内部分隔成喷水区15和泄水区16,喷水区15端部设有喷水口18,泄水区16端部设有泄水口19。
水分别通过长水管3和第一喷头11进入喷水区15内并会形成旋涡注水,可以将太阳能电池板100表面上的杂物去除,再从喷水口18喷出,喷水口18呈长条缝状,喷出的水形成一层薄水幕,便于对太阳能电池板100的清洗,泄水区16可以减小喷水区15水压,多余的水进入泄水区16可从泄水口19流出。本实施例中,罩子21的弧面为96度,挡水板17的弧面为83度,水进入喷水区15内后会形成垂直涡流,垂直涡流可以对太阳能电池板100表面提供最大化的冲击力,不仅利用涡流注水节约了水资源,而且由于水流自下而上、再自上而下的二次冲洗提高了清洗效率。
太阳能电池板100底板设有回收槽33。回收槽33可以用于回收清洗太阳能电池板的表面的溶剂,也可以在下雨天回收雨水,节约水资源,且回收槽33不影响太阳能电池板100的正常工作。
罩子21的两侧均安装有超声清洗装置32,本实施例中超声清洗装置32采用公告号为CN101395704B的发明装置。
罩子21两侧安装有超声清洗装置32,为了避免超声清洗装置32损坏太阳能电池板100表面,保证罩子21注水后才能启动超声清洗装置32,同时超声震动清洗正是需要涡流注水,以水为媒介方能实现,超声清洗装置32的原理是利用声能转化为机械能,由于超声波的辐射,在声波的作用下使得罩子21中的注水震动,破坏太阳能电池板100表面的杂质和污物的吸附,从而剥离污物层。
长水管3与卡块23之间通过滑移套设在长水管3外壁的套环31进行连接。将套环31设置为与长水管3外壁滑移连接,方便可以根据相邻两个导轨22之间的间距调整套环31的位置,使得第二喷头12能够对准导轨22,方便对导轨22的冲洗,调整第一喷头11的位置保证对太阳能电池板100表面的清洗效果。
长水管3、第一长气管6和第二长气管9均是完整且足够长的一根管子,水箱1、第一气箱4和第二气箱7均设与室内。
工作原理:
本发明中的太阳能电池板清洁装置在工作时,具体操作如下:水泵2将水箱1中的清水通入长水管3,清水经过第一喷头11进入罩子21,被挡水板17阻挡后形成处于喷水区15的注水,清水再从喷水口18流出形成一层薄水幕,一旦喷水区15中的水压过大,水流会进入泄水区16,再从泄水口19流出;清水经过第二喷头12进入导轨,从而润滑导轨22;同时第一气泵5将第一气箱4中的清洁空气通入第一长气管6,空气从第三喷头13喷出;第二气泵8将第二气箱7中的清洁空气通入第二长气管9,空气从第四喷头14喷出,将太阳能电池板100表面水渍吹去;而且第二气泵8的气压比第一气泵5的气压稍小,将第三喷头13喷出的空气作为动力,沿太阳能电池板100的表面向下缓慢移动长水管3、第一长气管6及第二长气管9,故而清洗太阳能电池板100。
罩子21中的清水从喷水口18形成一层水幕时,超声清洗装置32启动,使太阳能电池板100的表面上难以冲洗去除的尘土杂物等变得易于清洗。当长水管3、第一长气管6及第二长气管9运动到导轨22最下方时,关闭超声清洗装置32,关闭第一气泵5;增加第二气泵8的压力,清洁空气通过第二气泵8进入第二长气管9,空气进入第四喷头14;同时水箱1中的清水用尽,空气通过水泵2进入长水管3,从第一喷头11和第二喷头12中喷出,空气经过第一喷头11进入罩子21,形成漩涡气流以此吹干太阳能电池板100表面,空气经过第二喷头12进入导轨22,从而吹干导轨22,以免生锈;将第一喷头11、第二喷头12及第四喷头14喷出的空气作为动力,沿太阳能电池板100的表面向上移动长水管3、第一长气管6及第二长气管9,故而吹干太阳能电池板100。
清洁装置清洁结束后,液体可以通过回收槽33回收;当下雨天的时候可以收集雨水,节约水资源本发明具有结构简单、清洁方便、成本低廉、节约环保等特点。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (1)

1.一种用于太阳能电池板的清洁装置,所述清洁装置安装在太阳能电池板(100)上,其特征在于:所述太阳能电池板(100)上沿其长度方向设有多个均匀分布的导轨(22),所述清洁装置包括与每个所述导轨(22)均滑移连接的长水管(3)、位于所述太阳能电池板(100)表面的罩子(21),所述长水管(3)侧壁上连通有多个用于清洗所述太阳能电池板(100)表面的第一喷头(11)和多个用于清洗所述导轨(22)的第二喷头(12),每相邻两个所述导轨(22)之间配备一个所述第一喷头(11),所述第一喷头(11)伸入所述罩子(21)内并与所述罩子(21)连接固定,所述罩子(21)两侧分别与相邻两个所述导轨(22)滑移连接,所述长水管(3)连接有水泵(2)的出水口,所述水泵(2)的进水口连接有水箱(1);
所述罩子(21)内设有挡水板(17),所述挡水板(17)将所述罩子(21)内部分隔成喷水区(15)和泄水区(16),所述喷水区(15)端部设有喷水口(18),所述泄水区(16)端部设有泄水口(19);
所述罩子(21)的弧面设置为96度,所述挡水板(17)的弧面为83度;
所述长水管(3)上连接有多个与每个所述导轨(22)一一配合的卡块(23),所述长水管(3)外侧壁固定有第二长气管(9),所述第二长气管(9)连接有第二气泵(8),所述第二气泵(8)的进气口连接有第二气箱(7),所述第二长气管(9)位于所述太阳能电池板(100)正上方位置处连通有开口向下设置且用于驱动所述长水管(3)沿所述导轨(22)向上移动的第四喷头(14);
所述长水管(3)外侧壁还固定有第一长气管(6),所述第一长气管(6)连接有第一气泵(5),所述第一气泵(5)另一端连接有第一气箱(4),所述第一气箱(4)与所述第二气箱(7)连通,所述第二气泵(8)的气压比所述第一气泵(5)的气压小,所述第一长气管(6)位于所述太阳能电池板(100)正上方位置处连通有开口向下设置且用于驱动所述长水管(3)沿所述导轨(22)向下移动的第三喷头(13);
所述太阳能电池板(100)底板设有回收槽(33);
所述罩子(21)内的两侧均安装有由所述罩子(21)内涡流水为媒介的超声清洗装置(32);
所述长水管(3)与所述卡块(23)之间通过滑移套设在所述长水管(3)外壁的套环(31)进行连接。
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