CN111014105A - 一种太阳能光伏板高效除尘设备 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能光伏板高效除尘设备，车体9前端固定有竖直移动导轨8，竖直滑台10安装在竖直移动导轨8内；水平移动导轨11固定在竖直滑台10上，水平滑台13安装在水平移动导轨11内；转台15安装在水平滑台13上，转动油缸12、气弹簧14、铰支16、立柱17以及拉起油缸18安装在转台15上；滑轮7安装在立柱17顶端，滑轮19安装在立柱17侧面靠顶端位置；横梁4的根部固定在铰支16上，钢丝绳5一端固定在横梁4上，一端穿过滑轮7固定在气弹簧14上，钢丝绳6一端固定在横梁4上，另一端穿过滑轮19固定在拉起油缸18上；清洁刷2通过万向铰链20固定在横梁4上，平衡弹簧3一端固定在横梁4上，另一端固定在清洁刷2上。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏板除尘设备，更具体的说涉及用于大面积太阳能光伏发电厂光伏板表面积灰高效清洁设备，可有效提高电池板的发电效率。
背景技术
太阳能是目前人类所能使用的最为可靠的清洁能源之一，其具有普遍性、巨大性、长久性、廉价、绿色、无污染等诸多优势。目前，太阳能的利用主要包括光热发电和光伏发电两种，相对于光热发电，光伏发电直接通过半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能，无需其它机械传动和转换装置。因此光伏发电技术发展较为成熟，不受地源环境的限制。然而，随着使用时间的积累，光伏板上会积累灰尘或动物粪便等，会大大降低光伏板的光-电转化率，造成巨大的经济损失和资源浪费。
目前，光伏板清洁以人工使用喷水车冲洗的清洁方式为主，此外还有一些研究性实验通过在光伏组件上安装机器人除尘、使用电帘除尘以及采用价格昂贵的自清洁光伏板材料等。固定在光伏板上的除尘机器人不适合于大规模的光伏发电站，且前期投入较大、后期维护繁杂；电帘除尘、自清洁材料成本过高，因而都没有得到较好的推广；现在普遍采用的是人工清洗和清洗车冲洗的清洁方式清洗费用高、水量需求大、且冬季易结冰。国内的光伏电站主要布置在太阳能资源较为丰富的河西走廊、青海、新疆、内蒙等地的戈壁滩地带，占全国光伏装机容量的83.7%，然而这些地区恰好是风沙量大、常年干旱缺水的地区，同时国内光伏电站安装标准较为模糊，光伏板安装高度差异较大，清洁通道路况复杂，为光伏板积灰机械化高效清洁增添了难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能光伏板高效除尘设备。
本发明是一种太阳能光伏板高效除尘设备，包括清洁刷2、平衡弹簧3、横梁4、钢丝绳Ⅰ5、钢丝绳Ⅱ6、水平滑台13、气弹簧14、转台15、铰支16、拉起油缸18，车体9的前端固定有竖直移动导轨8，竖直滑台10安装在竖直移动导轨8内；水平移动导轨11固定在竖直滑台10上，水平滑台13安装在水平移动导轨11内；转台15安装在水平滑台13上，转动油缸12、气弹簧14、铰支16、立柱17以及拉起油缸18安装在转台15上；滑轮Ⅰ7安装在立柱17顶端，滑轮Ⅱ19安装在立柱17侧面靠顶端位置；横梁4的根部固定在铰支16上，钢丝绳Ⅰ5的一端固定在横梁4上，一端穿过滑轮Ⅰ7固定在气弹簧14上，钢丝绳Ⅱ6的一端固定在横梁4上，另一端穿过滑轮Ⅱ19固定在拉起油缸18上；清洁刷2通过万向铰链20固定在横梁4上，平衡弹簧3的一端固定在横梁4上，另一端固定在清洁刷2上。
本发明的有益之处是：1.该设备可保证清洁刷与光伏板的良好接触，并保持恒定的接触压力，不受清洁通道地面起伏情况的影响。2.该设备可通过转台旋转，调整横梁和清洁刷，实现清扫车体左右任意一侧的光伏板的清洁。3.该设备可以实现水平方向和竖直方向的移动，能够适用于不同高度光伏板的清洁。
附图说明
图1为太阳能光伏板高效除尘设备作业过程左侧45°方向示意图，图2为太阳能光伏板高效除尘设备作业过程右侧45°方向示意图，图3为太阳能光伏板高效除尘设备清洁刷收起状态示意图，图4为太阳能光伏板高效除尘设备清洁刷维修状态示意图，附图标记及对应名称为：1-光伏板、2-清洁刷、3-平衡弹簧、4-横梁、5-钢丝绳Ⅰ、6-钢丝绳Ⅱ、7-滑轮Ⅰ、8-竖直移动导轨、9-车体、10-竖直滑台 11-水平移动导轨、12-转动油缸、13-水平滑台、14-气弹簧、15-转台、16-铰支、17-立柱、18-拉起油缸、19-滑轮Ⅱ、20-万向铰链。
具体实施方式
如图1~图4所示，本发明是一种太阳能光伏板高效除尘设备，包括清洁刷2、平衡弹簧3、横梁4、钢丝绳Ⅰ5、钢丝绳Ⅱ6、水平滑台13、气弹簧14、转台15、铰支16、拉起油缸18，车体9的前端固定有竖直移动导轨8，竖直滑台10安装在竖直移动导轨8内；水平移动导轨11固定在竖直滑台10上，水平滑台13安装在水平移动导轨11内；转台15安装在水平滑台13上，转动油缸12、气弹簧14、铰支16、立柱17以及拉起油缸18安装在转台15上；滑轮Ⅰ7安装在立柱17顶端，滑轮Ⅱ19安装在立柱17侧面靠顶端位置；横梁4的根部固定在铰支16上，钢丝绳Ⅰ5的一端固定在横梁4上，一端穿过滑轮Ⅰ7固定在气弹簧14上，钢丝绳Ⅱ6的一端固定在横梁4上，另一端穿过滑轮Ⅱ19固定在拉起油缸18上；清洁刷2通过万向铰链20固定在横梁4上，平衡弹簧3的一端固定在横梁4上，另一端固定在清洁刷2上。
如图1、图2所示，竖直滑台10能够在竖直移动导轨8内上下移动，带动竖直滑台10上固定的所有部件一起沿竖直方向往复移动。
如图1、图2所示，水平滑台13能够在水平移动导轨11内左右移动，带动水平滑台13上固定的所有部件一起沿水平方向往复移动。
如图1、图2所示，转台15能够带动转台上固定的所有部件绕转台15的中心转动，转动油缸12用于驱动转台转动，气弹簧14用于为钢丝绳Ⅰ5提供恒定的拉力，铰支16用于固定横梁4，立柱17用于固定滑轮Ⅰ7和滑轮Ⅱ19，拉起油缸18用于为横梁4提供拉力，控制横梁4的姿态。
如图1、图2所示，滑轮Ⅰ7用于为钢丝绳Ⅰ5导向，滑轮Ⅱ19用于为钢丝绳Ⅱ6导向，横梁4用于固定清洁刷2。
如图1、图2所示，钢丝绳Ⅰ5用于将气弹簧14的拉力传递到横梁4上，钢丝绳Ⅱ6用于将拉起油缸18的拉力传递到横梁4上。
如图1、图2所示，万向铰链20用于将清洁刷2固定在横梁4上，同时能够克服地面起伏和车体与光伏板铺设方向偏角的影响，平衡弹簧3用于保持清洁刷2的初始倾角。
如图1-图2所示，车体9前端固定有竖直移动导轨8，竖直滑台10安装在竖直移动导轨8内，其作用是：竖直滑台10在竖直移动导轨8内上下移动，带动竖直滑台10上固定的所有部件一起沿竖直方向往复移动；水平移动导轨11固定在竖直滑台10上，水平滑台13安装在水平移动导轨11内，其作用是：水平滑台13在水平移动导轨11内左右移动，可以带动水平滑台13上固定的所有部件一起沿水平方向往复移动；转台15安装在水平滑台13上，转动油缸12、气弹簧14、铰支16、立柱17以及拉起油缸18安装在转台15上，其作用是：转台15可带动转台上固定的所有部件绕转台15的中心转动，转动油缸12用于驱动转台转动，气弹簧14用于为钢丝绳Ⅰ提供恒定的拉力，铰支16用于固定横梁4，立柱17用于固定滑轮Ⅰ7和滑轮Ⅱ19，拉起油缸18用于为横梁4提供拉力，控制横梁4的姿态；滑轮Ⅰ7安装在立柱17顶端，滑轮Ⅱ19安装在立柱17侧面靠顶端位置，横梁4的根部固定在铰支16上，其作用是：滑轮Ⅰ7用于为钢丝绳Ⅰ7导向，滑轮Ⅱ19用于为钢丝绳Ⅱ6导向，横梁4用于固定清洁刷2；钢丝绳Ⅰ5一端固定在横梁4上，一端穿过滑轮Ⅰ7固定在气弹簧14上，钢丝绳Ⅱ6一端固定在横梁4上，另一端穿过滑轮Ⅱ19固定在拉起油缸18上，其作用是：钢丝绳Ⅰ5用于将气弹簧14的拉力传递到横梁4上，钢丝绳Ⅱ6用于将拉起油缸18的拉力传递到横梁4上；清洁刷2通过万向铰链20固定在横梁4上，平衡弹簧3一端固定在横梁4上，另一端固定在清洁刷2上，其作用是：清洁刷2用于清楚光伏板1上的灰尘，万向铰链20用于将清洁刷2固定在横梁4上，同时克服地面起伏和车体与光伏板铺设方向偏角的影响，平衡弹簧3用于保持清洁刷2的初始倾角。
所述的清洁刷2可以自动保持与光伏板良好接触，并自动保持与光伏板1恒定的接触压力，其作用是：气弹簧14通过钢丝绳Ⅰ5为横梁4提供很定的拉力，进而保证清洁刷2与光伏板1之间恒定的接触压力，克服路面起伏变化的影响，确保清洁刷2对光伏板1的清洁效果稳定。
本发明可以适应光伏板高度变化，通过调节竖直滑台10，水平滑台13可满足不同高度光伏板1的清洁工作。
本发明的工作过程是：如图1~图4所示：
第一步，采用拖车将本发明的高效除尘设备运转至光伏发电厂中；
第二步，驾驶车体移动到第一排光伏板前，调整竖直滑台、水平滑台、转台以及拉起油缸，使得清洁刷贴到光伏板表面；
第三步，启动清洁刷，同时开动车体沿光伏板铺设方向直线移动；
第四步，当需要跨越相邻两段光伏板的间隙时，通过调整拉起油缸将清洁刷拉起，转移到另一段光伏板后重新调整竖直滑台、水平滑台、转台以及拉起油缸，使得清洁刷贴到光伏板表面，继续作业；
第五步，当一排光伏板清洁作业结束后，调整拉起油缸将清洁刷拉起，将车体掉头到另一排光伏板前，调节转台将清洁刷转到车体的另一侧，重新调整竖直滑台、水平滑台使得清洁刷贴到光伏板表面，继续开始作业。
Claims (7)
1.一种太阳能光伏板高效除尘设备，包括清洁刷（2）、平衡弹簧（3）、横梁（4）、钢丝绳Ⅰ（5）、钢丝绳Ⅱ（6）、水平滑台（13）、气弹簧（14）、转台（15）、铰支（16）、拉起油缸（18），其特征在于车体（9）的前端固定有竖直移动导轨（8），竖直滑台（10）安装在竖直移动导轨（8）内；水平移动导轨（11）固定在竖直滑台（10）上，水平滑台（13）安装在水平移动导轨（11）内；转台（15）安装在水平滑台（13）上，转动油缸（12）、气弹簧（14）、铰支（16）、立柱（17）以及拉起油缸（18）安装在转台（15）上；滑轮Ⅰ（7）安装在立柱（17）顶端，滑轮Ⅱ（19）安装在立柱（17）侧面靠顶端位置；横梁（4）的根部固定在铰支（16）上，钢丝绳Ⅰ（5）的一端固定在横梁（4）上，一端穿过滑轮Ⅰ（7）固定在气弹簧（14）上，钢丝绳Ⅱ（6）的一端固定在横梁（4）上，另一端穿过滑轮Ⅱ（19）固定在拉起油缸（18）上；清洁刷（2）通过万向铰链（20）固定在横梁（4）上，平衡弹簧（3）的一端固定在横梁（4）上，另一端固定在清洁刷（2）上。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏板高效除尘设备，其特征在于竖直滑台（10）能够在竖直移动导轨（8）内上下移动，带动竖直滑台（10）上固定的所有部件一起沿竖直方向往复移动。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏板高效除尘设备，其特征在于水平滑台（13）能够在水平移动导轨（11）内左右移动，带动水平滑台（13）上固定的所有部件一起沿水平方向往复移动。
4.根据权利要求1所述的太阳能光伏板高效除尘设备，其特征在于转台（15）能够带动转台上固定的所有部件绕转台（15）的中心转动，转动油缸（12）用于驱动转台转动，气弹簧（14）用于为钢丝绳Ⅰ（5）提供恒定的拉力，铰支（16）用于固定横梁（4），立柱（17）用于固定滑轮Ⅰ（7）和滑轮Ⅱ（19），拉起油缸（18）用于为横梁（4）提供拉力，控制横梁（4）的姿态。
5.根据权利要求1所述的太阳能光伏板高效除尘设备，其特征在于滑轮Ⅰ（7）用于为钢丝绳Ⅰ（5）导向，滑轮Ⅱ（19）用于为钢丝绳Ⅱ（6）导向，横梁（4）用于固定清洁刷（2）。
6.根据权利要求1所述的太阳能光伏板高效除尘设备，其特征在于钢丝绳Ⅰ（5）用于将气弹簧（14）的拉力传递到横梁（4）上，钢丝绳Ⅱ（6）用于将拉起油缸（18）的拉力传递到横梁（4）上。
7.根据权利要求1所述的太阳能光伏板高效除尘设备，其特征在于万向铰链（20）用于将清洁刷（2）固定在横梁（4）上，同时能够克服地面起伏和车体与光伏板铺设方向偏角的影响，平衡弹簧（3）用于保持清洁刷（2）的初始倾角。
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