CN110905140A - 一种风动能自清洁集雨型cpc聚光光伏节能平屋顶 - Google Patents
一种风动能自清洁集雨型cpc聚光光伏节能平屋顶 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶，包括光伏板，所述光伏板两侧壁均固定连接有安装板，两个所述安装板相对的侧壁滑动连接有清洁板，所述安装板上壁固定连接有集水槽，所述安装板内部设有驱动机构，所述驱动机构包括进风管，所述进风管与外界连通，所述安装板内部设有安装腔，所述进风管位于安装腔内的侧壁为弧状，所述安装腔内部转动连接有两个空心球，且右侧的空心球的内腔为环球形结构，两个所述空心球相对的侧壁通过连接管连通，位于左侧的所述空心球侧壁设有进风口，且进风口位于进风管内，所述进风管侧壁设有出风口。本发明极大地节约了人们的时间和精力，保障了人们地安全，又能够节约水资源。
Description
技术领域
本发明涉及光伏节能平屋顶技术领域，尤其涉及一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶。
背景技术
随着科学技术的不断发展，人们对于可再生资源的利用技术也越来越成熟，例如太阳能，太阳能作为重要的无污染可再生资源之一，逐渐在各行各业被广泛的使用，比如CPC聚光光伏节能屋顶，利用太阳能进行发电和储电，供房子内的电器的使用，但是，现有的CPC聚光光伏节能平屋顶存在以下问题：
1、由于屋顶长期暴露在室外，所以，随着时间的推移，会积累大量的灰尘在光伏板上，灰尘的聚集使得光伏板不能够更好地吸收太阳的光能，使光伏板的发电储能效率大大降低，如果通过人工对光伏板进行清洁，还需要人们定期爬到屋顶上，用湿布和水管等工具对光伏板进行冲洗，这种方式既浪费了时间和精力，人们在高处工作，还容易造成危险；
2、通过人工用水管进行冲洗的话，就需要外接其他水源，利用水泵等工具抽水，而没有对下雨天的雨水进行合理利用，浪费了水资源，不符合节能环保的理念。
所以，需要设计一种自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶，包括光伏板，所述光伏板两侧壁均固定连接有安装板，两个所述安装板相对的侧壁滑动连接有清洁板，所述安装板上壁固定连接有集水槽，所述安装板内部设有驱动机构，所述驱动机构包括进风管，所述进风管与外界连通，所述安装板内部设有安装腔，所述进风管位于安装腔内的侧壁为弧状，所述安装腔内部转动连接有两个空心球，且右侧的空心球的内腔为环球形结构，两个所述空心球相对的侧壁通过连接管连通，位于左侧的所述空心球侧壁设有进风口，且进风口位于进风管内，所述进风管侧壁设有出风口，所述连接管内壁固定连接有横板，所述横板左侧壁固定连接有竖板，所述竖板侧壁设有两个开口，所述横板上下侧壁均滑动连接有移动板，右侧的所述空心球内壁固定连接有固定板，所述固定板上下侧壁均通过压簧弹性连接有滑板，所述移动板与滑板之间填充有多个配重球，右侧的所述空心球外壁固定连接有移动磁板，所述安装腔内壁固定连接有与移动磁板相吸的永磁块，所述安装腔下壁固定插接有铜框，所述安装板内部设有固定槽，所述固定槽内部滑动设有滑动磁块与滑动块，所述滑动磁块与滑动块之间通过第一弹簧弹性连接，所述铜框两端通过导线与第一弹簧两端侧壁固定连接，所述固定槽靠近中部的上壁固定连接有限位块，所述固定槽靠近右端的侧壁固定连接有与滑动磁块异极相吸的固定磁块，所述集水槽内设有供水机构。
优选地，所述供水机构包括挡板，且挡板紧贴集水槽内壁，所述集水槽内底部设有两个移动槽，两个所述移动槽内均设有移动块，且左侧的移动块具有磁性，位于右侧的所述移动块通过第二弹簧与移动槽弹性连接，所述进风管的出风口处通过排气管与左侧的移动槽连通，所述排气管内壁固定连接有固定杆，所述固定杆上壁通过支撑弹簧弹性连接有磁性塞，且磁性塞与移动块异极相吸，所述排气管内壁固定连接有防水透气膜，所述挡板下壁与两个移动块上壁固定连接，所述挡板侧壁设有多个渗水孔，所述集水槽正对挡板的侧壁设有多个渗水孔。
优选地，两个所述安装板相对的侧壁均设有滑槽，两个所述滑槽内均设有滑块，两个所述滑块均具有磁性，并且与滑动磁块异极相吸，两个所述滑块相对的侧壁分别与清洁板两侧壁固定连接。
优选地，所述清洁板正对光伏板的侧壁设有吸水海绵。
优选地，所述安装腔内壁通过轴承转动连接有转轴，所述转轴贯穿连接管侧壁与横板侧壁。
本发明具有以下有益效果：
1、与现有技术相比，本发明设有驱动机构，能够在起风时通过风吹动移动板23移动，并推动配重球和滑板移动，使空心球侧壁的移动磁板上下移动，从而使铜框切割磁感线产生电流，使第一弹簧收缩，带动滑动磁块向右移动，滑动磁块受到固定磁块的吸引力逐渐增大，并带动滑动块一起右移，滑动磁块能够吸引滑块移动，进而带动清洁板移动，对光伏板进行清洁，总的来说，本发明能够在起风时自动对光伏板进行清洁，无需人工操作，极大地节约了人们的时间和精力，保障了人们地安全；
2、与现有技术相比，本发明设有供水机构，通过气流间断地进入排气管，使磁性塞上下移动，并且吸引移动块往复移动，从而带动挡板往复移动，使挡板侧壁的渗水孔与集水槽侧壁的渗水孔间断地重合，进行供水，既能够使清洁的效果更佳，又能够节约水资源。
附图说明
图1为本发明提出的一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶的结构示意图；
图2为本发明提出的一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶的正视图；
图3为本发明提出的一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶的A处结构放大图；
图4为本发明提出的一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶的B处结构放大图；
图5为本发明提出的一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶的C处结构放大图；
图6为图2的D-D向截面图。
图中：1安装板、2滑动磁块、3第一弹簧、4滑动块、5固定槽、6固定磁块、7挡板、8集水槽、9移动块、10永磁块、11铜框、12清洁板、13滑块、14光伏板、15空心球、16进风管、17排气管、18移动槽、19安装腔、20固定板、21移动磁板、22连接管、23移动板、24配重球、25竖板、26横板、27滑板、28磁性塞、29固定杆、30防水透气膜、31滑槽、32出风口、33进风口。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
参照图1-6，一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶，包括光伏板14，光伏板14两侧壁均固定连接有安装板1，两个安装板1相对的侧壁滑动连接有清洁板12，值得注意的是，清洁板12的厚度较薄，不会影响光伏板14对阳光的吸收，清洁板12正对光伏板14的侧壁设有吸水海绵，进一步地，吸水海绵采用渗水性好的材料制成，在吸水海绵两端接触到水之后能够很快地向中间渗透，两个安装板1相对的侧壁均设有滑槽31，两个滑槽31内均设有滑块13，两个滑块13均具有磁性，并且与滑动磁块2异极相吸，两个滑块13相对的侧壁分别与清洁板12两侧壁固定连接，安装板1上壁固定连接有集水槽8，集水槽8可以在下雨天收集雨水。
安装板1内部设有驱动机构，驱动机构包括进风管16，进风管16与外界连通，安装板1内部设有安装腔19，且进风管16延伸至安装腔19内，进风管16位于安装腔19内的侧壁为弧状，安装腔19内部转动连接有两个空心球15，且右侧的空心球15的内腔为环球形结构，两个空心球15相对的侧壁通过连接管22连通，位于左侧的空心球15侧壁设有进风口33，且进风口33位于进风管16内，进风管16侧壁设有出风口32，连接管22内壁固定连接有横板26，横板26左侧壁固定连接有竖板25，竖板25侧壁设有两个开口，横板26上下侧壁均滑动连接有移动板23，右侧的空心球15内壁固定连接有固定板20，固定板20上下侧壁均通过压簧弹性连接有滑板27，移动板23与滑板27之间填充有多个配重球24，正常情况下，两个空心球15与连接管22所构成的整体的重心位于其几何中心，即两个空心球15受力平衡，右侧的空心球15外壁固定连接有移动磁板21，安装腔19内壁固定连接有与移动磁板21相吸的永磁块10，安装腔19下壁固定插接有铜框11，铜框11为倒置的U型结构。
安装板1内部设有固定槽5，固定槽5内部滑动设有滑动磁块2与滑动块4，滑动磁块2位于固定槽5最左侧，滑动块4位于固定槽5中部，滑动磁块2与滑动块4之间通过第一弹簧3弹性连接，铜框11两端通过导线与第一弹簧3两端侧壁固定连接，导线要足够长，保证在第一弹簧3能够顺利移动，固定槽5靠近中部的上壁固定连接有限位块，限位块位于滑动块4左侧，且滑动磁块2的高度低于限位块的下壁，固定槽5靠近右端的侧壁固定连接有与滑动磁块2异极相吸的固定磁块6，在初始状态下，由于滑动磁块2与固定磁块6的距离较远，滑动磁块2受到固定磁块6的吸引力很小，滑动磁块2不会移动。
集水槽8内设有供水机构，供水机构包括挡板7，且挡板7紧贴集水槽8内壁，集水槽8内底部设有两个移动槽18，两个移动槽18内均设有移动块9，且左侧的移动块9具有磁性，位于右侧的移动块9通过第二弹簧与移动槽18弹性连接，进风管16的出风口32处通过排气管17与左侧的移动槽18连通，排气管17内壁固定连接有固定杆29，固定杆29上壁通过支撑弹簧弹性连接有磁性塞28，且磁性塞28与移动块9异极相吸，正常情况下，磁性塞28与移动块9错位，移动块9收到的吸引力很弱，不会移动，排气管17内壁固定连接有防水透气膜30，防水透气膜30具有很强的憎水性和透气性，能够防止集水槽8内的水流入安装腔19内，但是，气体能够顺利通过防水透气膜30，挡板7下壁与两个移动块9上壁固定连接，挡板7侧壁设有多个渗水孔，集水槽8正对挡板7的侧壁设有多个渗水孔，正常情况下，集水槽8侧壁的渗水孔与挡板7侧壁的渗水孔不重合。
本发明中，安装腔19内壁通过轴承转动连接有转轴，转轴贯穿连接管22侧壁与横板26侧壁，并且转轴贯穿连接管22与两个空心球15的重心处。
本发明中，在无风的天气下，装置不运行，由于本装置设置在较高的屋顶上，风力较强，起风时，风从进风管16进入，并进入空心球15与连接管22内，推动移动板23向右移动，移动板23向右挤压配重球24，并挤压滑板27，压缩压簧，使空心球15与连接管22所成的整体的重心向右偏移，从而带动其绕转轴顺时针旋转，当进风口33与出风口32重合时，空心球15内的气体能够从排气管17排出，压簧开始延伸，推动滑板27向左移动，进而推动配重球24与移动板23向左移动，重心又向左移动，连接管22与空心球15又绕转轴逆时针旋转，当进风口33转动到进风管16中部时，气流又进入空心球15内，推动移动板23移动，重复上述操作，使空心球15与连接管22绕转轴往复转动。
右侧的空心球15转动的时候，会带动移动磁板21上下移动，从而使铜框11切割移动磁板21与永磁块10之间的磁感线，磁通量发生改变，从而产生感应电流，电流通过第一弹簧3时，第一弹簧3会收缩，由于滑动块4受到限位块的阻挡，所以，第一弹簧3会拉动滑动磁块2向右移动，当滑动磁块2移动到接近固定槽5中部时，滑动磁块2受到固定磁块6的吸引力，继续向右移动，并且带动滑动块4一起向右移动，到风停止时，没有气流进入空心球15，空心球15停止转动，移动磁板21停止移动，铜框11不再切割磁感线，第一弹簧3开始延伸，并且推动滑动磁块2向左移动，第一弹簧3恢复原状时，滑动磁块2受到固定磁块6的吸引力小于滑动磁块2与滑动块4的重力沿着固定槽5方向的分力，滑动磁块2与滑动块4又向左移动到初始位置，滑动磁块4向右移动的同时，能够吸引滑块13移动，从而带动清洁板12移动，清洁板12下壁的吸水海绵能够对光伏板14上壁的灰尘进行擦除。
在气流通过出风口32进入排气管17内时，气流能够推动磁性塞28上移，当磁性塞28移动到排气管17外正对移动块9时，能够吸引移动块9向右移动，从而带动挡板7向右移动，使挡板7与集水槽8侧壁的渗水孔重合当进风口33远离出风口32后，磁性塞28又回到排气管17内，右侧的移动块9受到第二弹簧的弹力，带动挡板向左移动，使渗水孔错开，停止供水，重复上述操作，水能够间断地通过渗水孔流出，一方面能够对光伏板14上壁的灰尘进行冲洗，另一方面，水被吸水海绵吸收后使吸水海绵对光伏板14侧壁的清洁效果更佳。
在使用本装置时，如果屋顶光伏板过大，可以在光伏板两侧设置多个本装置配合，进行使用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶，包括光伏板(14)，其特征在于：所述光伏板(14)两侧壁均固定连接有安装板(1)，两个所述安装板(1)相对的侧壁滑动连接有清洁板(12)，所述安装板(1)上壁固定连接有集水槽(8)，所述安装板(1)内部设有驱动机构，所述驱动机构包括进风管(16)，所述进风管(16)与外界连通，所述安装板(1)内部设有安装腔(19)，所述进风管(16)位于安装腔(19)内的侧壁为弧状，所述安装腔(19)内部转动连接有两个空心球(15)，且右侧的空心球(15)的内腔为环球形结构，两个所述空心球(15)相对的侧壁通过连接管(22)连通，位于左侧的所述空心球(15)侧壁设有进风口(33)(31)，且进风口(33)(31)位于进风管(16)内，所述进风管(16)侧壁设有出风口(32)，所述连接管(22)内壁固定连接有横板(26)，所述横板(26)左侧壁固定连接有竖板(25)，所述竖板(25)侧壁设有两个开口，所述横板(26)上下侧壁均滑动连接有移动板(23)，右侧的所述空心球(15)内壁固定连接有固定板(20)，所述固定板(20)上下侧壁均通过压簧弹性连接有滑板(27)，所述移动板(23)与滑板(27)之间填充有多个配重球(24)，右侧的所述空心球(15)外壁固定连接有移动磁板(21)，所述安装腔(19)内壁固定连接有与移动磁板(21)相吸的永磁块(10)，所述安装腔(19)下壁固定插接有铜框(11)，所述安装板(1)内部设有固定槽(5)，所述固定槽(5)内部滑动设有滑动磁块(2)与滑动块(4)，所述滑动磁块(2)与滑动块(4)之间通过第一弹簧(3)弹性连接，所述铜框(11)两端通过导线与第一弹簧(3)两端侧壁固定连接，所述固定槽(5)靠近中部的上壁固定连接有限位块，所述固定槽(5)靠近右端的侧壁固定连接有与滑动磁块(2)异极相吸的固定磁块(6)，所述集水槽(8)内设有供水机构。
2.根据权利要求1所述的一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶，其特征在于：所述供水机构包括挡板(7)，且挡板(7)紧贴集水槽(8)内壁，所述集水槽(8)内底部设有两个移动槽(18)，两个所述移动槽(18)内均设有移动块(9)，且左侧的移动块(9)具有磁性，位于右侧的所述移动块(9)通过第二弹簧与移动槽(18)弹性连接，所述进风管(16)的出风口(32)处通过排气管(17)与左侧的移动槽(18)连通，所述排气管(17)内壁固定连接有固定杆(29)，所述固定杆(29)上壁通过支撑弹簧弹性连接有磁性塞(28)，且磁性塞(28)与移动块(9)异极相吸，所述排气管(17)内壁固定连接有防水透气膜(30)，所述挡板(7)下壁与两个移动块(9)上壁固定连接，所述挡板(7)侧壁设有多个渗水孔，所述集水槽(8)正对挡板(7)的侧壁设有多个渗水孔。
3.根据权利要求1所述的一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶，其特征在于：两个所述安装板(1)相对的侧壁均设有滑槽(31)，两个所述滑槽(31)内均设有滑块(13)，两个所述滑块(13)均具有磁性，并且与滑动磁块(2)异极相吸，两个所述滑块(13)相对的侧壁分别与清洁板(12)两侧壁固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶，其特征在于：所述清洁板(12)正对光伏板(14)的侧壁设有吸水海绵。
5.根据权利要求1所述的一种风动能自清洁集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶，其特征在于：所述安装腔(19)内壁通过轴承转动连接有转轴，所述转轴贯穿连接管(22)侧壁与横板(26)侧壁。
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