CN110176902A - 一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架,涉及太阳能电池板安装技术领域，包括框体，框体内设有用于容置光伏板的凹槽，在框体上设有刷洗装置，包括条状腔体、插设于腔体中的丝杆、套设于丝杆上的联动块，丝杆连接有第一驱动电机，联动块中设有与丝杆相互配合动作的螺母，联动块包括凸出部上设有滚筒刷、第二驱动电机以及抽水电机，抽水电机包括输送水管。本发明的光伏板安装框架实现了对太阳能板上表面往复刷洗的功能，具有结构简单，设计合理巧妙，操作方便等优点，减少了外部因素对太阳能板的影响，提高了太阳能的转换率、利用率及使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池板安装技术领域，具体涉及一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架。
背景技术
太阳能光伏板是由若干单体电池片串/并联连接和严密封装构成的板状电源组件，其可以实现光与电的装换，即将清洁的、供人类自由利用的太阳光能转换为电能使用。太阳能光伏板需要阳光照射，因此通常安装在房顶等位置较高的地方，为了固定太阳能板，现有技术中通常选用安装架来固定，而现有技术中的太阳能电池板安装架只能对太阳能板起到固定的作用，功能性较为单一，但众所周知，太阳能电池板在安装时虽然采用倾斜方式布置，但太阳能电池板长时间暴露在外界环境中，大量灰尘会聚集在太阳能电池板的上表面，遇到雨季，虽然可以起到冲洗作用，但受到气候、天气的制约，我国北方较冷的冬季，降雪落到太阳能电池板的上表面，如不能及时融化，导致阳光不能照射到太阳能电池板的采光原件上，严重影响光能的转换率；冻雨时节，太阳能电池板表面覆盖一层冰等等，这些都影响着太阳能的转换率和利用率，同时对太阳能电池板的寿命也存在极大影响，现有技术中，大多数太阳能光伏板均采用人工清洗，人工清洗费时费力且不安全。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架，包括方形的框体，框体内设有用于容置光伏板的凹槽，在所述框体上设有刷洗装置，包括设置在框体侧部中的条状腔体、插设于腔体中的丝杆、套设于丝杆上的联动块，丝杆连接有第一驱动电机，联动块中设有与丝杆相互配合动作的螺母，联动块通过丝杆与螺母传动实现在腔体中的直线移动，联动块包括凸出部，框体上开设有第一条槽，凸出部穿设第一条槽延伸至框体上方，在所述凸出部中设有条孔，条孔中设有与条孔横向宽度间隙配合的限位块，条孔孔口的边沿处增设有防止限位块滑出的第一档条，限位块中套设有转轴，转轴一端连接有滚筒刷，另一端连接有第二驱动电机，滚筒刷位于安装框架上方；在凸出部中还设有第二条槽，第二条槽中设有滑块，在第二条槽的槽口边沿处增设有防止滑块滑出的第二档条，滑块外部连接有抽水电机，抽水电机包括其上设有的输送水管，输送水管的输出端位于安装框架上方，所述刷洗装置还包括与第一驱动电机、第二驱动电机以及抽水电机电性连接的PLC控制器。
进一步地，在上述第二驱动电机侧部设有侧板，侧板上开设的第一螺纹孔，第一螺纹孔中配合连接有第一螺栓，第一螺栓的螺杆端抵接在凸出部侧壁上。
进一步地，在上述抽水电机底部设有底板，底板中间两侧开设有第二螺纹孔，第二螺纹孔中穿设有与其配合连接的第二螺栓，第二螺栓的螺杆端抵接在凸出部侧壁上。
进一步地，上述第已螺栓及第二螺栓的螺杆端抵接的凸出部侧壁为粗糙面。
优选地，上述输送水管为柔性软管，输送水管的输入端连接水源，输出端位于凹槽上方。
进一步地，在上述框体上安装有涮洗装置，涮洗装置包括其顶部开设的用于滚筒刷清洗的涮洗槽，涮洗槽一端设有容置转轴的半圆孔，另一端设有排污口。
进一步地，在上述框体上还设有用于滚筒刷防护的护罩。
进一步地，在上述凹槽侧壁及底壁上均布设有阻尼材料。
优选地，上述阻尼材料为弹性橡胶。
进一步优选地，上述弹性橡胶选用丁基橡胶或丁腈橡胶。
本发明具有如下的有益效果：本发明的光伏板安装框架主要由框体和框体侧部增设的刷洗装置构成，通过第一驱动电机、第二驱动电机以及抽水电机的工作，使得凸出部沿着丝杆长度方向上下移动、滚筒刷以转轴为轴心转动、以及输送水管输出端的喷水，实现了对安装框架凹槽内嵌设的太阳能板上表面往复刷洗的功能，具有结构简单，设计合理巧妙，操作方便等优点，减少了外部因素对太阳能板的不利影响，提高了太阳能板的转换率、利用率及使用寿命，同时本发明还具有如下优点：
(1)框体顶部增设的护罩能够达到对滚筒刷的防护作用，大大减少了外部环境中的杂尘沾污滚筒刷表面毛层，提高下一次滚筒刷对太阳能板上表面的刷洗效果；
(2)框体底部增设的涮洗装置能够达到对滚筒刷的涮洗作用，提高滚筒刷刷洗效果的同时，还能减少水资源的浪费，提高利用率；
(3)本发明中滚筒刷以及输送水管的高度还可提高第一螺栓和第二螺栓进行调整设置，提高了刷洗装置对太阳能板的清洗效果；
(4)阻尼材料的设置能够大大减小外部震动对太阳能光伏板的影响，减少了磨损，提高了稳定性和使用寿命。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是实施例中框体的立体简图；
图2是实施例的结构示意图(滚筒刷刷洗状态)；
图3是实施例的结构示意图(滚筒刷防护状态)；
图4是实施例的结构示意图(滚筒刷涮洗状态)；
图5是实施例的结构示意图(左视图)；
图6是实施例的局部截面图；
图7是实施例中联动块的立体简图；
图8是图2中A处的放大图。
图中标记为：1、框体；2、凹槽；3、阻尼材料；4、刷洗装置；401、腔体；402、丝杆；403、联动块；404、第一驱动电机；405、凸出部；406、第一条槽；407、滚筒刷；408、转轴；409、条孔；410、限位块；411、第一档条；412、第二驱动电机；413、侧板；414、第一螺栓；415、抽水电机；416、滑块；417、第二条槽；418、第二档条；419、底板；420、第二螺栓；421、输送水管；422、涮洗装置；423、涮洗槽；424、半圆孔；425、排污口；5、护罩；6、光伏板；7、屋顶。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电路连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
如图1所示，一种具有自动清洗功能的光伏板6安装框架，包括外部方形的框体1、框体1内边开设的用于容置太阳能光伏板6(嵌入)的凹槽2，框体1底部通过焊接或/和螺栓固定安装在倾斜的屋顶7上；
如图2-6所示，在上述安装框架左边侧部的框体1上安装有刷洗装置4，该装置包括设置在框体1左边侧部中的条状腔体401、竖向插设于腔体401中的丝杆402、套设于丝杆402上的联动块403，丝杆402连接有第一驱动电机404，具体的，丝杆402的顶端连接在第一驱动电机404的动力输出端，丝杆402的底端插设至安装框架中，联动块403中内设有与丝杆402相互配合动作的螺母(未示出)，联动块403通过丝杆402与螺母传动运作实现在腔体401中的直线移动，联动块403还包括向上延伸的凸出部405，安装框架左边侧部的框体1上开设有第一条槽406，凸出部405穿设第一条槽406至框体1上方；
结合图7所示，在上述凸出部405的右部安装有滚筒刷407，滚筒刷407包括表面上的软性毛层(未示出)，具体的，滚筒刷407是通过转轴408水平横置在凸出部405的右侧，在凸出部405中间竖向上还开设有条孔409，条孔409中设有与条孔409横向宽度间隙配合的限位块410，并在条孔409孔口的边沿处增设有防止限位块410沿转轴408横向滑出的第一档条411，上述转轴408一端插接至滚筒刷407左端，另一端穿设限位块410延伸至凸出部405左侧，并与限位块410左侧设有的第二驱动电机412的动力输出端连接，第二驱动电机412上安装有定位调节机构，其包括与第二驱动电机412两边连接的侧板413、侧板413上开设的第一螺纹孔(未示出)以及穿设第一螺纹孔并与其配合连接的第一螺栓414，第一螺栓414的螺母端位于侧板413左侧，第一螺栓414的螺杆端抵接在凸出部405左壁上，更好的，凸出部405左壁为粗糙面；
在上述凸出部405的后部安装有抽水电机415，抽水电机415前部连接有滑块416，滑块416的前部设置在凸出部405后部开设的第二条槽417中，且与第二条槽417横向宽度间隙配合，并能够实现滑块416在第二条槽417的上下移动，在第二条槽417的槽口边沿处增设有防止滑块416沿丝杆402竖向滑出的第二档条418，在抽水电机415底部连接有底板419，底板419横向中间两侧开设有第二螺纹孔(未示出)，第二螺纹孔中穿设有与其配合连接的第二螺栓420，第二螺栓420的螺母端位于底板419后侧，第二螺栓420的螺杆端抵接在凸出部405后壁上，更好的，凸出部405后壁为粗糙面；另外，上述抽水电机415还包括输送水管421(优选柔性软管，配合抽水电机415的移动)，输送水管421的输入端连接水源，输出端位于安装框架中，进一步地，输送水管421的输出端位于太阳能光伏板6上方。
如图8所示，凹槽2侧壁及底壁上均布设有阻尼材料3，该阻尼材料3优选为弹性橡胶，更好的，上述弹性橡胶选用丁基橡胶或丁腈橡胶材质，
再次结合图1所示，在上述安装框架的底部框体1上安装有涮洗装置422，涮洗装置422包括其顶部开设的涮洗槽423，滚筒刷407随凸出部405下移至最底部时，滚筒刷407的下半部分正好位于此涮洗槽423内，并且在涮洗槽423的左端开设有容置转轴408的半圆孔424，在涮洗槽423的右端开设有排污口425，用于排出涮洗后的污水。
在上述安装框架的顶部框体1上还设有护罩5，滚筒刷407随凸出部405上移至最顶部时，滚筒刷407的刷体正好位于护罩5内，用于对滚筒刷407表面毛层的防护。
上述刷洗装置4还包括与第一驱动电机404、第二驱动电机412以及抽水电机415电性连接的PLC控制器(未示出)，PLC控制器最好安装在屋顶7下方，以便使用者可以操控。
本实施例中的安装框架是通过如下操作实现对太阳能光伏板6的洗刷清洁：
光伏板6的冲洗：通过人为操控PLC控制器来控制抽水电机415的启停，组合第一驱动电机404的正反转、启停，使得输送水管421沿凸出部405竖向上下移动，达到了太阳能光伏板6上板面洒水冲洗的目的，在这个过程中，可通过调节第二螺栓420，来调整抽水电机415在凸出部405的上下位置，实现对输送水管421出水端喷水高度及距离的操控，具体的，第二螺栓420旋开，人为上下推动抽水电机415的位置，达到所需高度后，旋紧第二螺栓420，使其螺杆端抵接紧固在凸出部405后壁上，达到对抽水电机415及输送水管421高度的定位；
光伏板6的洗刷：通过人为操控PLC控制器来控制第二驱动电机412的启停，组合第一驱动电机404正反转、启停以及抽水电机415的运作，使得凸出部405沿丝杆402杆长方向上下移动、输送水管421的预先喷水以及滚筒刷407转动，进而实现了滚筒刷407在安装框架(凹槽2结构)中的上下移动以及滚动洗刷，在这个过程中，可通过调节第一螺栓414，来调整滚筒刷407的高度，实现对太阳能光伏板6板面洗刷力度的操控(滚筒刷407高度升高，软性毛层对光伏板6板面压力越小，刷洗力度减小；滚筒刷407高度降低，软性毛层对光伏板6板面压力越大，刷洗力度加大)，具体的，第一螺栓414旋开，人为上下推动第二驱动电机412在凸出部405条孔409中竖向位置，达到所需高度后，旋紧第一螺栓414，使其螺杆端抵接紧固在凸出部405左壁上，达到对条孔409中滑块416以及第二驱动电机412高度的定位；
滚筒刷407的涮洗：当上述太阳能光伏板6洗刷完毕后，输送水管421输出的水经光伏板6上板面流至下方的涮洗槽423中积存，通过人为操控PLC控制器来控制第一驱动电机404的工作，使得丝杆402上的联动块403位移到安装框体1的左下端，进而使滚筒刷407的下半部分位于涮洗槽423内，再通过操控PLC控制器启动第二驱动电机412工作，第二驱动电机412带动滚筒刷407在装有水源的涮洗槽423中转动，实现自涮洗清洁；
滚筒刷407的防护：当有必要对滚筒刷407进行防护时，通过人为操控PLC控制器来控制第一驱动电机404的工作，使得丝杆402上的联动块403位移到安装框体1的左上端，进而使滚筒刷407的刷体位于护罩5中，实现对滚筒刷407刷体的防护。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架，包括方形的框体，框体内设有用于容置光伏板的凹槽，其特征在于：在所述框体上设有刷洗装置，包括设置在框体侧部中的条状腔体、插设于腔体中的丝杆、套设于丝杆上的联动块，丝杆连接有第一驱动电机，联动块中设有与丝杆相互配合动作的螺母，联动块通过丝杆与螺母传动实现在腔体中的直线移动，联动块包括凸出部，框体上开设有第一条槽，凸出部穿设第一条槽延伸至框体上方，在所述凸出部中设有条孔，条孔中设有与条孔横向宽度间隙配合的限位块，条孔孔口的边沿处增设有防止限位块滑出的第一档条，限位块中套设有转轴，转轴一端连接有滚筒刷，另一端连接有第二驱动电机，滚筒刷位于安装框架上方；
在所述凸出部中还设有第二条槽，第二条槽中设有滑块，在第二条槽的槽口边沿处增设有防止滑块滑出的第二档条，滑块外部连接有抽水电机，抽水电机包括其上设有的输送水管，输送水管的输出端位于安装框架上方，所述刷洗装置还包括与第一驱动电机、第二驱动电机以及抽水电机电性连接的PLC控制器。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架，其特征在于，在所述第二驱动电机侧部设有侧板，侧板上开设的第一螺纹孔，第一螺纹孔中配合连接有第一螺栓，第一螺栓的螺杆端抵接在凸出部侧壁上。
3.根据权利要求2所述的一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架，其特征在于，在抽水电机底部设有底板，底板中间两侧开设有第二螺纹孔，第二螺纹孔中穿设有与其配合连接的第二螺栓，第二螺栓的螺杆端抵接在凸出部侧壁上。
4.根据权利要求3所述的一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架，其特征在于，所述凸出部侧壁为粗糙面。
5.根据权利要求1所述的一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架，其特征在于，所述输送水管为柔性软管，输送水管的输入端连接水源，输出端位于凹槽上方。
6.根据权利要求1所述的一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架，其特征在于，在所述框体上安装有涮洗装置，涮洗装置包括其顶部开设的用于滚筒刷清洗的涮洗槽，涮洗槽一端设有容置转轴的半圆孔，另一端设有排污口。
7.根据权利要求1所述的一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架，其特征在于，在所述框体上还设有用于滚筒刷防护的护罩。
8.根据权利要求1所述的一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架，其特征在于，在所述凹槽侧壁及底壁上均布设有阻尼材料。
9.根据权利要求8所述的一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架，其特征在于，所述阻尼材料为弹性橡胶。
10.根据权利要求9所述的一种具有自动清洗功能的光伏板安装框架，其特征在于，所述弹性橡胶为丁基橡胶或丁腈橡胶。
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