CN113369250A - 一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗方法及系统 - Google Patents
一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113369250A CN113369250A CN202110801152.1A CN202110801152A CN113369250A CN 113369250 A CN113369250 A CN 113369250A CN 202110801152 A CN202110801152 A CN 202110801152A CN 113369250 A CN113369250 A CN 113369250A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- dirt
- dry ice
- photovoltaic panel
- solar photovoltaic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 74
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 claims description 74
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 25
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 20
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 18
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 18
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 9
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 abstract description 8
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- 229920001800 Shellac Polymers 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004208 shellac Substances 0.000 description 2
- ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N shellac Chemical compound OCCCCCC(O)C(O)CCCCCCCC(O)=O.C1C23[C@H](C(O)=O)CCC2[C@](C)(CO)[C@@H]1C(C(O)=O)=C[C@@H]3O ZLGIYFNHBLSMPS-ATJNOEHPSA-N 0.000 description 2
- 229940113147 shellac Drugs 0.000 description 2
- 235000013874 shellac Nutrition 0.000 description 2
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/04—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by a combination of operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B13/00—Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B5/00—Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
- B08B5/02—Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
- B08B7/0042—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like by laser
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0064—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by temperature changes
- B08B7/0092—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by temperature changes by cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/04—Helicopters
- B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
- B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
- B64D47/08—Arrangements of cameras
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U10/00—Type of UAV
- B64U10/10—Rotorcrafts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
- B64U30/20—Rotors; Rotor supports
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/10—Cleaning arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/50—On board measures aiming to increase energy efficiency
Abstract
本发明公开了一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗方法及系统，该系统先采用激光清洗技术将顽固污垢与光伏板表面剥离，再配合干冰清污技术将残留污垢清扫干净。相比已有的光伏板清污技术更节水、安全、高效快速；且本发明采用新型3D打印技术加工各个模块框架，以用来降低无人机负载重量，提高无人机飞行稳定，系统简单安全易操作；顽固污垢的清除提高太阳能光伏板的光电转换率，避免热斑效应，大大提高光伏发电安全。该系统减小耗水量，简化清洁设备，降低综合成本，便于后期维护等具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于太阳能光伏板发电技术领域，具体涉及一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗方法及系统。
背景技术
光伏发电由于其环保及可再生优势，近年来得到广泛应用并迅猛发展。太阳能电池板是光伏发电系统的核心组件之一，一般采用串联和并联方式将其组成太阳能电池板阵列，安装在户外接收太阳光并产生电能，其受光效率很大程度上决定着光伏发电系统的发电效率。
太阳能光伏面板上的顽固污垢(虫胶、鸟粪等有机污染、微生物污染等)是光伏板清洗方面的一大难点，目前行业内采用的常规清洗技术很难将其高效清除，影响着光伏板透光性，降低光电转换效率。严重情况下会导致热斑效应，威胁着光伏板运行安全。
大型太阳能光伏电站往往分布在空旷且人烟稀少地带，太阳能电池板放置于裸露环境中，经受风沙、冰霜雨雪等严苛考验，导致表面积累大量污垢，严重影响着其透光性，降低光电转换效率。其中有一部分光伏电站位于湖面、滩涂、山地、丘陵地带。位于湖面的光伏板受环境影响，人工清污困难且存在很大危险性；位于山地的光伏板由于依地势而建，高低起伏不平，也很不利于人工清污。此外，太阳能电池板光电转换过程中热量一时难以散失而致使其表面温度急剧升高，亦降低其光电转换效率。以往人工除污和自动器械除污系统仍存在以下问题：
1)人工除污费时费力，间隔时间长；且随着人力成本提升，大量采用人工除污会导致发电成本增加；
2)现有除污系统主要针对单块太阳能电池板，且需安装在太阳能电池板阵列周围或者其支架上，对太阳能电池板阵列设计和安装有一定限制，不利于后期维护；
3)采用摩擦式除尘，易产生静电，划伤太阳能电池板表面，且作业效率低，不适用于大面积的太阳能电池板阵列；
4)采用高压水枪清洗，水量消耗大，不利于环境保护。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗方法及系统，以解决现有技术中太阳能光伏板板面顽固污垢难以清洗干净且人工清理成本高的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统，包括中间部分，中间部分上设置有污垢定位系统，中间部分的下部设置有支架、红外相机和可见光相机；中间部分的下部设置有干冰存储箱体，干冰存储箱体的下部设置有激光箱体；所述干冰存储箱体和激光箱体在支架的内部，红外相机和可见光相机在中间部分的外侧；
中间部分中设置有干冰箱，干冰箱的下端连接有干冰漏斗，干冰漏斗的下端连接有可调节通槽，干冰漏斗和可调节通气槽之间设置有气动阀门，可调节通槽的下部穿过干冰存储箱体，可调节通槽的出口连接至喷杆干冰入口；
所述干冰存储箱体中设置有碳纤维压缩空气瓶，碳纤维压缩空气瓶的输出端连接有电磁阀，电磁阀的出口连接至喷杆气体管路入口；
所述喷杆干冰入口和喷杆气体管路入口共同连接至喷杆混合气体管路，喷杆混合管路的前端设置有旋转喷嘴；
所述激光箱体内设置有激光控制器，激光控制器连接有激光器，激光器连接有光传输系统，所述光传输系统连接有激光臂，激光臂的前端在激光箱体的外部；
所述污垢定位系统、红外相机、可见光相机、气动阀门和电磁阀均连接至上位机。
本发明的进一步改进在于：
优选的，所述污垢定位系统为RTK。
优选的，所述激光器产生激光的波长范围为100nm～3000nm。
优选的，碳纤维空气压缩瓶和电磁阀之间设置有减压阀。
优选的，所述减压阀的出口压力为0.4Mpa～0.6MPa。
优选的，所述可调节通槽中干冰流量为0.2～0.3kg/min。
优选的，所述压缩空气的流量为0.3～0.5m3/min。
优选的，所述激光臂通过电控铰座架装在激光箱体中。
优选的，红外相机连接有一个影像传感器，可见光相机连接有一个影像传感器，每一个影像传感器均连接至上位机。
一种基于上述的太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统的清洗方法，包括以下步骤：
步骤1，无人机在太阳能光伏板板面上进行巡检，污垢定位系统和红外相机确定污垢的位置，无人机停留在污垢的上方；
步骤2，上位机启动激光控制器，激光控制器控制激光器发射激光，激光通过光传输系统和激光臂对污垢输出激光，激光输出5～10s；
步骤3，上位机开启电磁阀，碳纤维压缩空气瓶输出空气，输出2s后，上位机开启气动阀门，干冰颗粒经可调节通槽进入喷杆入口，旋转喷嘴调整喷射角度，将干冰喷设置至污垢上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统，该系统先采用激光清洗技术将顽固污垢与光伏板表面剥离，再配合干冰清污技术将残留污垢清扫干净。相比已有的光伏板清污技术更节水、安全、高效快速；且本发明采用新型3D打印技术加工各个模块框架，以用来降低无人机负载重量，提高无人机飞行稳定，系统简单安全易操作；顽固污垢的清除提高太阳能光伏板的光电转换率，避免热斑效应，大大提高光伏发电安全。该系统减小耗水量，简化清洁设备，降低综合成本，便于后期维护等具有重要意义。
进一步的，该污垢定位系统为RTK，该系统可以实时提供太阳能光伏板污垢在制定坐标系中三维定位结果，并达到厘米级精度。
进一步的，激光器产生激光的波长范围大，能够满足多种污垢的需求。
进一步的，空气管路在电磁阀和碳纤维空气瓶之间设置有减压阀，使得氮气管路输出的氮气压强能够满足使用需求。
进一步的，激光臂通过电动铰座实现其转动。
本发明还公开了一种基于太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统的清洗方法，该方法采用激光清洗协同干冰清洗技术针对太阳能光伏板顽固污垢进行清洗，规避了激光清洗的长时间使用，且干冰爆裂蒸发过程中能降低激光烧灼附近的温度，同时干冰清洗针对光伏板表面顽固污垢清洗具有很高效率，相比现在太阳能光伏板表面的清洗技术，采用无人机清洗可以快速准确的发现顽固污垢的位置，并能及时达到污垢附近，对其定点清除用。无人机代替人工，不仅更安全，同时也大大提高了清洗的效率。避免了顽固污垢导致的热斑效应，提高了太阳能发电的安全性。
附图说明
图1为本发明的无人机的俯视图；
图2为本发明的无人机的侧视图；
图3为本发明的干冰存储箱体和激光箱体内部的示意图；
其中：1-无人机本体；2-激光清洗装置；3-干冰清洗装置；101-污垢定位系统；102-红外相机；103-可见光相机；104-中间部分；105-折叠机臂；106-螺旋桨；107-支架；201-激光控制器；202-激光器；203-光传输系统；204-激光臂；205-电控铰座；206-激光箱体；301-碳纤维压缩空气瓶；302-电磁阀；303-减压阀；304-干冰箱；305-干冰漏斗；306-气动阀门；307-可调节通槽；308-喷杆气体管路入口；309-喷杆干冰入口；310-喷杆混合气体管路；311-伸缩管路；312-旋转喷嘴；313-干冰存储箱体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明公开了一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗方法及系统，其结构如图1、2、3所示，一种太阳能光伏板板面顽固污垢清洗系统包括无人机本体1、激光清洗装置2和干冰清洗装置3，三个装置均和上位机连接。
参见图1和图2，无人机本体1上设置有污垢定位系统101、红外相机102和可见光相机103。
具体的，无人机本体1包括中间部分104，中间部分104沿其周向设置六个折叠机臂105，每一个折叠机臂105的外端部上部设置有螺旋桨106，六个折叠机臂105两两对称，有两个折叠机臂105设置在无人机本体1的中心线上，且二者镜像对称，另外四个折叠机臂105相对于中心线两两对称；中间部分104的下部设置有支架107。整个无人机本体1为3D打印制造，结构轻量化，连接性强。中间部分101的下部连接有干冰存储箱体313，干冰存储箱体313的下部连接有激光箱体206；即干冰清洗装置3在中间部分104的下部设置，激光清洗装置2在干冰清洗装置3的下部设置。
污垢定位系统101设置在中间部分101的后部，和中间部分101相对的方向为无人机的前方，后续均以此为标准，不再赘述。污垢定位系统101为RTK(Real Time Kinematic)厘米级定位模块，基于载波相位观测的实时动态定位技术，可以实时提供太阳能光伏板污垢在制定坐标系中三维定位结果，并达到厘米级精度。
中间部分104的下部至少连接有一个红外相机102和可见光相机103，优选的，红外相机102和可见光相机103各设置有两个，支架107的每一侧分别设置有一个红外相机102和可见光相机103，方便整个无人机能够最大范围的采集图像，同时不会整体成本过高。
每一个红外相机102均连接有一个影像传感器，每一个可见光相机103也均连接有一个影像传感器，每一个影像传感器均和上位机连通，能够实时将采集的图像传递给上位机。红外相机102用于拍摄光伏板污垢红外影像，对光伏板污垢点进行测温。可见光相机103用于记录光伏板污垢清洗过程，并实时传输至操作人员。
红外相机102和可见光相机103均不接触支架107，红外相机102和可见光相机103均通过悬挂绳和中间部分104连接，防止无人机在喷射过程中因震动影响红外相机102和可见光相机103。
参见图3干冰清洗装置包括碳纤维压缩空气瓶301、电磁阀302、减压阀303、干冰箱304、干冰漏斗305，气动阀门306，可调节通槽307、喷杆气体管路入口308、喷杆干冰入口309、喷杆混合气体管路310、伸缩管路311、旋转喷嘴312和干冰存储箱体313。
其中干冰箱3设置在中间部分104中，干冰箱304在污垢定位系统101的前方，干冰箱304的下端和干冰漏斗305进口连通，干冰漏斗305的下端和可调节通气槽307连通，干冰漏斗305和可调节通气槽307之间设置有气动阀门306，可调节通气槽307穿过干冰存储箱体313，可调节通槽307出口和喷杆干冰入口309连接。
干冰存储箱体313内部的后端设置有碳纤维压缩空气瓶301，碳纤维压缩空气瓶301的输出端和减压阀302连接，所述的减压阀302一端连接碳纤维气瓶301出口，一端连接电磁阀303；电磁阀303出口和喷杆气体管路入口308连接。
喷杆气体管路入口308和喷杆干冰入口309在喷杆混合气体管路310前端汇合，喷杆混合气体管路310穿过干冰存储箱体313的前端面，喷杆混合气体管路310的出口连接伸缩管路311，伸缩管路311的出口端设置有旋转喷嘴312。
优选的，干冰箱304最多可装载干冰重量为4kg，干冰颗粒直径为3mm。
优选的，干冰清洗装置3的工作时间为10s～20s。
优选的，可调节通槽307干冰的流量范围为为0.2～0.3kg/min；
优选的，压缩空气流量为0.3～0.5m3/min；
优选的，碳纤维压缩空气瓶301的减压阀305出口压力为0.4Mpa～0.6MPa。
优选的，旋转喷嘴312为扁口喷嘴。
优选的，喷杆混合气体管路310采用低温弹性专用软管，外层有透气保护套，管路直径为13mm。
优选的，干冰清洗装置工作时间为5s～10s。
所述的激光清洗装置2包括激光控制器201、激光器202、光传输系统203、激光臂204、电动铰座205和激光箱体206。激光箱体206设置在干冰存储箱体313的下部，激光箱体206和干冰存储箱体313的下部连接。
激光箱体206的后端设置有激光控制器201，激光控制器201的前端连接有激光器202，激光器202的前端连接光传输系统203，光传输系统203的前端连接有激光臂204，激光臂204的前端穿过激光箱体206的前壁面，使得激光臂204的前端在整个激光箱体206的外侧，发出激光。优选的，光传输系统203为光纤。
所述激光器202、激光臂204和电动铰座204均与所述激光控制器201连接，上位机通过激光控制器201控制激光波长以及激光束的运动轨迹及焦点的位置。
所述激光器产生激光的波长范围为100nm-3000nm。
红外相机102、污垢定位系统101、可见光相机103、激光控制器201、电磁阀302、减压阀303和气动阀门306均和上位机连通，上位机为电脑或控制手柄。
本发明的工作过程为：
当有鸟粪、虫胶等污垢覆盖在光伏板上方玻璃层时，会造成光伏板局部过热形成热斑，此时无人机对光伏板进行巡检，通过红外相机102和污垢定位系统101确定光伏板污垢具体位置信息，然后上位机控制无人机悬停在污垢位置附近，启动激光清洗装置，5s后再开启干冰清洗装置3，对准污垢进行协同清洗，清洗过程通过红外相机102和可见光相机103拍摄记录清洗过程、并及时查看清洗效果；当前位置污垢清洗完成后，无人机根据RTK模块记录的污垢坐标，自动飞行至下一个污垢位置附近，继续进行协同清洗。
实施例1
无人机对光伏板进行巡检，通过红外相机102和污垢定位系统101确定光伏板污垢具体位置信息，然后控制无人机悬停在污垢位置附近1米内，将激光器瞄准光伏板上顽固污垢，调整波长为100nm，工作时间5s后，伸缩管路311伸展开来，使旋转喷嘴312处于无人机下风区域之外，然后启动电磁阀302，碳纤维压缩空气瓶301输出空气，空气经过减压阀303减压后出口压力为0.4MPa，使得空气从旋转喷嘴312中喷出，清洗管路中杂质气体；调节可调节通槽307，使干冰流量为0.2kg/min；2s后，触动气动阀门306开启，干冰颗粒经可调节通槽307进入喷杆入口309；在旋转喷嘴312处通过调整喷射角度后，准确的将干冰喷射至即将松动剥落的污垢上，协同激光清洗光伏板表面顽固污垢。在清洗过程中，无人机红外相机102和可见光相机103对准污垢区域，拍摄记录整个两段清洗过程，并及时查看清洗效果。清洗结束后，先关闭电磁阀302，中断干冰的输出，然后关闭气动阀门306，最后将伸缩管路311收回彻底中断干冰清洗装置3。干冰清洗装置3的工作时间为20s。根据RTK模块，无人机自动飞行至下一光伏板污垢位置。
实施例2
无人机对光伏板进行巡检，通过红外相机102和污垢定位系统101确定光伏板污垢具体位置信息，然后控制无人机悬停在污垢位置附近1米内，将激光器瞄准光伏板上顽固污垢，调整波长为3000nm，工作时间5s后，伸缩管路311伸展开来，使旋转喷嘴312处于无人机下风区域之外，然后启动电磁阀302，碳纤维压缩空气瓶301输出空气，空气经过减压阀303减压后出口压力为0.6MPa，使得空气从旋转喷312中喷出，清洗管路中杂质气体；调节可调节通槽307，使干冰流量为0.3kg/min；2s后，触动气动阀门306开启，干冰颗粒经可调节通槽307进入喷杆入口309；在旋转喷嘴312处通过调整喷射角度后，准确的将干冰喷射至即将松动剥落的污垢上，协同激光清洗光伏板表面顽固污垢。在清洗过程中，无人机红外相机102和可见光相机103对准污垢区域，拍摄记录整个两段清洗过程，并及时查看清洗效果。清洗结束后，先关闭电磁阀302，中断干冰的输出，然后关闭气动阀门306，最后将伸缩管路311收回彻底中断干冰清洗装置3。干冰清洗装置3的工作时间为5s。根据RTK模块，无人机自动飞行至下一光伏板污垢位置。
实施例3
无人机对光伏板进行巡检，通过红外相机102和污垢定位系统101确定光伏板污垢具体位置信息，然后控制无人机悬停在污垢位置附近1米内，将激光器瞄准光伏板上顽固污垢，调整波长为1500nm，工作时间5s后，伸缩管路311伸展开来，使旋转喷嘴312处于无人机下风区域之外，然后启动电磁阀302，碳纤维压缩空气瓶301输出空气，空气经过减压阀303减压后出口压力为0.5MPa，使得空气从旋转喷312中喷出，清洗管路中杂质气体；调节可调节通槽307，使干冰流量为0.25kg/min；2s后，触动气动阀门306开启，干冰颗粒经可调节通槽307进入喷杆入口309；在旋转喷嘴312处通过调整喷射角度后，准确的将干冰喷射至即将松动剥落的污垢上，协同激光清洗光伏板表面顽固污垢。在清洗过程中，无人机红外相机102和可见光相机103对准污垢区域，拍摄记录整个两段清洗过程，并及时查看清洗效果。清洗结束后，先关闭电磁阀302，中断干冰的输出，然后关闭气动阀门306，最后将伸缩管路311收回彻底中断干冰清洗装置3。干冰清洗装置3的工作时间为15s。根据RTK模块，无人机自动飞行至下一光伏板污垢位置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)
1.一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统，其特征在于，包括中间部分(104)，中间部分(104)上设置有污垢定位系统(101)，中间部分(104)的下部设置有支架(107)、红外相机(102)和可见光相机(103)；中间部分(104)的下部设置有干冰存储箱体(313)，干冰存储箱体(313)的下部设置有激光箱体(206)；所述干冰存储箱体(313)和激光箱体(206)在支架(107)的内部，红外相机(102)和可见光相机(103)在中间部分(104)的外侧；
中间部分(104)中设置有干冰箱(304)，干冰箱(304)的下端连接有干冰漏斗(305)，干冰漏斗(305)的下端连接有可调节通槽(307)，干冰漏斗(305)和可调节通气槽(307)之间设置有气动阀门(306)，可调节通槽(307)的下部穿过干冰存储箱体(313)，可调节通槽(307)的出口连接至喷杆干冰入口(309)；
所述干冰存储箱体(313)中设置有碳纤维压缩空气瓶(301)，碳纤维压缩空气瓶(301)的输出端连接有电磁阀(303)，电磁阀(303)的出口连接至喷杆气体管路入口(308)；
所述喷杆干冰入口(309)和喷杆气体管路入口(308)共同连接至喷杆混合气体管路(310)，喷杆混合管路(310)的前端设置有旋转喷嘴(312)；
所述激光箱体(206)内设置有激光控制器(201)，激光控制器(201)连接有激光器(202)，激光器(202)连接有光传输系统(203)，所述光传输系统(203)连接有激光臂(204)，激光臂(204)的前端在激光箱体(206)的外部；
所述污垢定位系统(101)、红外相机(102)、可见光相机(103)、气动阀门(306)和电磁阀(303)均连接至上位机。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统，其特征在于，所述污垢定位系统(101)为RTK。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统，其特征在于，所述激光器(202)产生激光的波长范围为100nm～3000nm。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统，其特征在于，碳纤维空气压缩瓶(301)和电磁阀(303)之间设置有减压阀(302)。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统，其特征在于，所述减压阀(302)的出口压力为0.4Mpa～0.6MPa。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统，其特征在于，所述可调节通槽(307)中干冰流量为0.2～0.3kg/min。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统，其特征在于，所述压缩空气的流量为0.3～0.5m3/min。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统，其特征在于，所述激光臂(204)通过电控铰座(205)架装在激光箱体(206)中。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统，其特征在于，红外相机(102)连接有一个影像传感器，可见光相机(103)连接有一个影像传感器，每一个影像传感器均连接至上位机。
10.一种基于权利要求1所述的太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，无人机在太阳能光伏板板面上进行巡检，污垢定位系统(101)和红外相机(102)确定污垢的位置，无人机停留在污垢的上方；
步骤2，上位机启动激光控制器(201)，激光控制器(201)控制激光器(202)发射激光，激光通过光传输系统(203)和激光臂(204)对污垢输出激光，激光输出5～10s；
步骤3，上位机开启电磁阀(302)，碳纤维压缩空气瓶(301)输出空气，输出2s后，上位机开启气动阀门(306)，干冰颗粒经可调节通槽(307)进入喷杆入口(309)，旋转喷嘴(312)调整喷射角度，将干冰喷设置至污垢上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110801152.1A CN113369250A (zh) | 2021-07-15 | 2021-07-15 | 一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110801152.1A CN113369250A (zh) | 2021-07-15 | 2021-07-15 | 一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗方法及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113369250A true CN113369250A (zh) | 2021-09-10 |
Family
ID=77582185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110801152.1A Pending CN113369250A (zh) | 2021-07-15 | 2021-07-15 | 一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113369250A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113953241A (zh) * | 2021-09-15 | 2022-01-21 | 苏州立天智能科技有限公司 | 用于光伏板高压冲洗的飞行装置以及清洗方法 |
| CN114029305A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-11 | 深圳剑科能源科技有限公司 | 一种太阳能光伏板的智能清洗机器人和清洗工作方法 |
| CN114056567A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-02-18 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于无人机群的风电叶片除冰系统和方法 |
| CN114465572A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-10 | 华能大理风力发电有限公司洱源分公司 | 一种重力锁式光伏电站大载荷清洗无人机的清洗系统 |
| CN115488109A (zh) * | 2022-10-14 | 2022-12-20 | 华能新能源上海发电有限公司 | 一种光伏电池板清洗装置及方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20308788U1 (de) * | 2003-06-04 | 2003-08-28 | Univ Hannover | Oberflächenbearbeitungsvorrichtung |
| US20090159095A1 (en) * | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Jose Manuel Santos Gomez | Procedure for the preparation and cleaning of tools used for manufacturing composite material components, and the corresponding device |
| CN203526152U (zh) * | 2013-10-15 | 2014-04-09 | 迪普干冰制造(大连)有限公司 | 加热吸尘搭配干冰清洗的表面脱漆处理设备 |
| CN106623274A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-10 | 上海临仕激光科技有限公司 | 一种光伏太阳能电池板的激光清洗方法 |
| CN207057124U (zh) * | 2017-07-07 | 2018-03-02 | 张丽娟 | 一种无人机用清洗装置 |
| CN110022122A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-07-16 | 南京海得电力科技有限公司 | 用于光伏电站运维的光伏板污垢清除系统 |
| CN215236489U (zh) * | 2021-07-15 | 2021-12-21 | 西安热工研究院有限公司 | 一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统 |
-
2021
- 2021-07-15 CN CN202110801152.1A patent/CN113369250A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE20308788U1 (de) * | 2003-06-04 | 2003-08-28 | Univ Hannover | Oberflächenbearbeitungsvorrichtung |
| US20090159095A1 (en) * | 2007-12-19 | 2009-06-25 | Jose Manuel Santos Gomez | Procedure for the preparation and cleaning of tools used for manufacturing composite material components, and the corresponding device |
| CN203526152U (zh) * | 2013-10-15 | 2014-04-09 | 迪普干冰制造(大连)有限公司 | 加热吸尘搭配干冰清洗的表面脱漆处理设备 |
| CN106623274A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-10 | 上海临仕激光科技有限公司 | 一种光伏太阳能电池板的激光清洗方法 |
| CN207057124U (zh) * | 2017-07-07 | 2018-03-02 | 张丽娟 | 一种无人机用清洗装置 |
| CN110022122A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-07-16 | 南京海得电力科技有限公司 | 用于光伏电站运维的光伏板污垢清除系统 |
| CN215236489U (zh) * | 2021-07-15 | 2021-12-21 | 西安热工研究院有限公司 | 一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113953241A (zh) * | 2021-09-15 | 2022-01-21 | 苏州立天智能科技有限公司 | 用于光伏板高压冲洗的飞行装置以及清洗方法 |
| CN114029305A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-11 | 深圳剑科能源科技有限公司 | 一种太阳能光伏板的智能清洗机器人和清洗工作方法 |
| CN114056567A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-02-18 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于无人机群的风电叶片除冰系统和方法 |
| CN114465572A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-10 | 华能大理风力发电有限公司洱源分公司 | 一种重力锁式光伏电站大载荷清洗无人机的清洗系统 |
| CN114465572B (zh) * | 2022-01-28 | 2024-01-30 | 华能大理风力发电有限公司洱源分公司 | 一种重力锁式光伏电站大载荷清洗无人机的清洗系统 |
| CN115488109A (zh) * | 2022-10-14 | 2022-12-20 | 华能新能源上海发电有限公司 | 一种光伏电池板清洗装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113369250A (zh) | 一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗方法及系统 | |
| EP3126067B1 (en) | Agcfds: automated glass cleaning flying drone system | |
| CN105799910B (zh) | 光伏板监测清理空中机器人系统及光伏板清理方法 | |
| CN109178332B (zh) | 一种节能式林业病虫害智能监测防治无人机 | |
| CN104114957A (zh) | 太阳能利用的系统和方法 | |
| CN110861780A (zh) | 一种多功能的空水一体环保无人机 | |
| CN215236489U (zh) | 一种太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗系统 | |
| CN113426765A (zh) | 一种干冰清洗太阳能光伏板板面的方法及系统 | |
| CN208285447U (zh) | 新型大型光伏发电站智能巡线装置 | |
| CN110294112B (zh) | 可折叠收纳式环拍四轴飞行器、控制方法及灭火机群 | |
| US20210261250A1 (en) | Cleaning difficult to reach structures using drones | |
| CN107813936A (zh) | 输变电设备防污闪涂料喷涂装置 | |
| CN106025931A (zh) | 清除输电线路飘挂物的飞行系统及其工作方法 | |
| CN113864138A (zh) | 一种用于风电叶片除冰的系统与方法 | |
| CN204916176U (zh) | 一种农用六轴无人机 | |
| CN113231421A (zh) | 一种旋翼式的光伏板清洁机器人 | |
| CN106941246B (zh) | 一种电力输配电网络鸟巢清除无人机 | |
| CN217789629U (zh) | 太阳能电站多用途巡检设备 | |
| CN205499327U (zh) | 光伏板监测清理空中机器人系统 | |
| KR101127119B1 (ko) | 헬리콥터를 이용한 현수식 활선애자 세정장치 | |
| CN113458090B (zh) | 一种基于无人机的太阳能光伏板板面顽固污垢的清洗方法及系统 | |
| CN215236482U (zh) | 一种干冰清洗太阳能光伏板板面的系统 | |
| CN113458088B (zh) | 一种太阳能光伏板板面清洗方法及系统 | |
| CN208036640U (zh) | 一种基于无人机的喷火装置及无人机 | |
| KR102427259B1 (ko) | 태양광 발전시설 제초용 드론 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |