CN115208290A - 一种光伏发电集热装置及集热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了光伏发电集热技术领域的一种光伏发电集热装置及集热方法，包括固定底座，所述固定底座顶部固定连接有倾斜布置的第一支撑板，所述第一支撑板顶部设置有两个安装框；本发明通过在每次对光伏板集热发电的过程中，利用转动机构带动两个光伏板切换位置，保证在持续不断的发电过程中，对光伏板的自动、快速的清洁，并配合收集机构和导流机构，将清洗的废水进行收集、清洁后导入冷却水管内对光伏板进行持续的冷却，提高光伏板的发热效率，并在冷却水管通流后再次导入清洁机构内对光伏板进行清洁，避免了在多次清洁过程中，大量使用清水造成水资源浪费的现象出现，节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电集热技术领域，具体为一种光伏发电集热装置及集热方法。
背景技术
太阳能光伏板是太阳能发电的主要装置，它不但可以发电供给建筑用电，而且可以用作建筑的外饰面，与建筑本身形成一体，既实用又美观。
现有的光伏集热发电装置在经过一段时间的发电后，光伏板表面会残留有大量的灰尘和杂质，会严重影响光伏板的集热发电效果，且若利用人工进行清洁，不仅会影响光伏板的持续发电，且还容易导致清洁不彻底，时间较长，影响光伏发电的效率。
基于此，本发明设计了一种光伏发电集热装置及集热方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏发电集热装置及集热方法，以解决上述背景技术中提出了现有的光伏集热发电装置在经过一段时间的发电后，光伏板表面会残留有大量的灰尘和杂质，会严重影响光伏板的集热发电效果，且若利用人工进行清洁，不仅会影响光伏板的持续发电，且还容易导致清洁不彻底，时间较长，影响光伏发电的效率的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏发电集热装置，包括固定底座，所述固定底座顶部固定连接有倾斜布置的第一支撑板，所述第一支撑板顶部设置有两个安装框，两个所述安装框之间设置有用于带动两个安装框同步转动的转动机构，两个所述安装框呈倾斜布置，两个所述安装框内侧均固定安装有光伏板，两个所述安装框内侧壁上均固定安装有冷却水管，所述冷却水管与光伏板内侧壁接触用于冷却光伏板，所述固定底座顶部连接有用于对转动至右侧的光伏板进行冲洗和刷洗的清洁机构，所述清洁机构在清洁完成后移动至安装框的上方，所述固定底座顶部连接有用于对清洁机构冲洗过程中的废水进行收集的收集机构，所述固定底座顶部设置有用于将收集机构内侧的废水进行回收、冷却导入至左侧冷却水管内对光伏板进行冷却并在流出冷却水管时导入清洁机构内再次使用的导流机构；
所述清洁机构包括两个L型固定架，两个所述L型固定架固定连接在固定底座的顶部前后两侧，所述L型固定架位于安装框的外侧，两个所述L型固定架与第一支撑板之间均转动连接有第一丝杆，两个所述第一丝杆底端均固定连接有第一电机，所述第一电机固定连接在第一支撑板的下表面上，两个所述第一丝杆表面上共同螺纹连接有喷水板，所述喷水板底部固定连通有若干向光伏板倾斜的喷头，所述喷水板底部固定连通有进水管，所述喷水板底部设置有用于在喷水板喷水过程中对光伏板进行刷动的刷动机构；
所述刷动机构包括第一升降板，所述第一升降板螺纹连接在两个第一丝杆的外表面上，所述第一升降板内部滑动连接有两个第一滑杆，两个所述第一滑杆的左端共同固定连接有刷洗板，所述刷洗板位于喷水板的下方，两个所述第一滑杆外表面上套设有位于刷洗板和第一升降板之间的第一弹簧，两个所述第一滑杆右端均固定连接有第一引导板，前后两个所述L型固定架内侧壁上均固定连接有第一挤压块，所述第一挤压块用于挤压第一引导板向右侧移动；
所述收集机构包括收集筐，所述收集筐固定连接在固定底座的顶部，所述收集筐用于左端与第一支撑板对接，所述收集筐的左侧前后两端均固定连接有第一挡板，两个所述第一挡板均设置在第一支撑板上方并与第一支撑板顶部接触；
所述导流机构包括第一滤板，所述第一滤板固定连接在收集筐的内侧壁上，所述收集筐的右侧壁上固定连接有第一导流管，所述第一导流管中部固定连通有抽水机和冷却机，两个所述L型固定架外侧壁上均固定连接有第一连接板，所述第一导流管顶端贯穿第一连接板并与冷却水管的前端接触，后侧所述第一连接板内部滑动连接有第二导流管，所述第二导流管的右端插入喷水板内与其相连通，所述第一导流管和第二导流管的内端均连接有用于与切换的两个冷却水管进行对接的对接机构；
所述对接机构包括锥形引导壳，所述锥形引导壳固定连接在第一导流管的内端，所述第一导流管和第二导流管与冷却水管的通流孔直径相同，所述第一导流管和第二导流管外表面上均套设有位于锥形引导壳和第一连接板之间的第二弹簧；
所述转动机构包括两个第一固定板，两个所述第一固定板分别固定连接在两个安装框的前后两侧壁上，两个所述第一固定板之间共同固定连接有第二固定板，所述第二固定板底部固定连接有第一转轴，所述第一转轴的底端贯穿第一支撑板并与其转动连接，所述第一转轴的底端固定连接有第二电机，所述第二电机固定连接在固定底座的顶部；
一种光伏发电集热方法，该方法的具体步骤为：
步骤一：位于左侧的光伏板倾斜对着阳光进行集热发电；
步骤二：左侧的光伏板使用一段时间后，需要对光伏板进行清洁时，启动转动机构带动两个安装框和光伏板同步转动，将左右两个光伏板位置互换；
步骤三：启动清洁机构，清洁机构从上向下移动，持续地向光伏板外表面喷射清水，并配合刷洗光伏板的外表面进行彻底的清洁，从而对光伏板的外表面进行自动彻底的清洁；
步骤四：在清洁过程中，底部的收集机构对清洁的废水进行收集；
步骤五：收集机构将废水收集后，利用导流机构将收集机构内的废水进行过滤，冷却后再次导入至冷却水管内对光伏板进行冷却使用，将经过冷区水管内的水再次导入清洁机构内，可进行再次使用，从而实现用水的循环，完成一次光伏板的自动清洁。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过在每次对光伏板集热发电的过程中，利用转动机构带动两个光伏板切换位置，保证在持续不断的发电过程中，对光伏板的自动、快速的清洁，并配合收集机构和导流机构，将清洗的废水进行收集、清洁后导入冷却水管内对光伏板进行持续的冷却，提高光伏板的发热效率，并在冷却水管通流后再次导入清洁机构内对光伏板进行清洁，避免了在多次清洁过程中，大量使用清水造成水资源浪费的现象出现，节约成本。
2.本发明通过在每次光伏板转动至右侧时，启动两个第一电机，带动两个第一丝杆转动，驱动喷水板和第一升降板同步向下移动，喷水板通过倾斜布置的喷水头向光伏板表面喷射清水，而第一升降板在下降时带动第一引导板同步向下移动，使第一引导板脱离与挤压块的接触，在第一弹簧作用下，使刷洗板靠近光伏板的外表面，最终与光伏板的外表面接触，在刷洗板和喷水板不断向下移动的过程中，不断喷水对光伏板的外表面进行清洗，方便快捷，且无需人员参与，节省成本，不影响左侧的光伏板的集热发电。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的总体结构第一立体视图；
图3为本发明的总体结构第二立体视图；
图4为本发明的总体结构第三立体视图；
图5为图4中A处结构放大图；
图6为本发明的总体结构正视图；
图7为本发明的安装框和转动机构结构示意图；
图8为本发明的清洁机构结构示意图；
图9为本发明的刷洗板及其右侧结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
固定底座1、第一支撑板2、安装框3、光伏板4、冷却水管5、L型固定架6、第一丝杆7、第一电机8、喷水板9、进水管10、第一升降板11、第一滑杆12、刷洗板13、第一弹簧14、第一引导板15、第一挤压块16、收集筐17、第一挡板18、第一滤板19、第一导流管20、抽水机21、冷却机22、第一连接板23、第二导流管24、锥形引导壳25、第二弹簧26、第一固定板27、第二固定板28、第一转轴29、第二电机30。
具体实施方式
请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种光伏发电集热装置，包括固定底座1，固定底座1顶部固定连接有倾斜布置的第一支撑板2，第一支撑板2顶部设置有两个安装框3，两个安装框3之间设置有用于带动两个安装框3同步转动的转动机构，两个安装框3呈倾斜布置，两个安装框3内侧均固定安装有光伏板4，两个安装框3内侧壁上均固定安装有冷却水管5，冷却水管5与光伏板4内侧壁接触用于冷却光伏板4，固定底座1顶部连接有用于对转动至右侧的光伏板4进行冲洗和刷洗的清洁机构，清洁机构在清洁完成后移动至安装框3的上方，固定底座1顶部连接有用于对清洁机构冲洗过程中的废水进行收集的收集机构，固定底座1顶部设置有用于将收集机构内侧的废水进行回收、冷却导入至左侧冷却水管5内对光伏板4进行冷却并在流出冷却水管5时导入清洁机构内再次使用的导流机构；
本装置在工作，位于左侧的光伏板4倾斜对着阳光进行集热发电，同时，冷却水管5从内侧不断通流冷却水对光伏板4进行冷却，提高光伏发电效果，当左侧的光伏板4使用一段时间后，需要对光伏板4进行清洁时，启动转动机构带动两个安装框3和光伏板4同步转动，将左右两个光伏板4位置互换，使外表面粘附有灰尘或者杂质的光伏板4转动至右侧，而原本位于右侧的干净的光伏板4则转动至左侧继续进行光伏集热发电，转动至右侧需要进行清洁的光伏板4到位后，启动清洁机构，清洁机构从上向下移动，持续地向光伏板4外表面喷射清水，并配合刷洗光伏板4的外表面进行彻底的清洁，从而对光伏板4的外表面进行自动彻底的清洁，节省劳动力，有利于光伏集热发电，而且转动至左侧的干净的光伏板4则不停地在进行集热发电，避免在清洁过程中终止集热发电，并且在清洁过程中，底部的收集机构对清洁的废水进行收集，避免清洁后的废水胡乱的流出，收集机构将废水收集后，利用导流机构将收集机构内的废水进行过滤，冷却后再次导入至冷却水管5内对光伏板4进行冷却使用，避免了清洁后的废水的浪费，且将经过冷区水管内的水再次导入清洁机构内，可进行再次使用，从而实现用水的循环，可在多次清洁过程中，避免大量使用清水造成水资源浪费的现象出现，节约成本，从而实现在每次对光伏板4集热发电的过程中，利用转动机构带动两个光伏板4切换位置，保证在持续不断的发电过程中，对光伏板4的自动、快速的清洁，并配合收集机构和导流机构，将清洗的废水进行收集、清洁后导入冷却水管5内对光伏板4进行持续的冷却，提高光伏板4的发热效率，并在冷却水管5通流后再次导入清洁机构内对光伏板4进行清洁，避免了在多次清洁过程中，大量使用清水造成水资源浪费的现象出现，节约成本。
作为本发明的进一步方案，清洁机构包括两个L型固定架6，两个L型固定架6固定连接在固定底座1的顶部前后两侧，L型固定架6位于安装框3的外侧，两个L型固定架6与第一支撑板2之间均转动连接有第一丝杆7，两个第一丝杆7底端均固定连接有第一电机8，第一电机8固定连接在第一支撑板2的下表面上，两个第一丝杆7表面上共同螺纹连接有喷水板9，喷水板9底部固定连通有若干向光伏板4倾斜的喷头，喷水板9底部固定连通有进水管10，喷水板9底部设置有用于在喷水板9喷水过程中对光伏板4进行刷动的刷动机构；
刷动机构包括第一升降板11，第一升降板11螺纹连接在两个第一丝杆7的外表面上，第一升降板11内部滑动连接有两个第一滑杆12，两个第一滑杆12的左端共同固定连接有刷洗板13，刷洗板13位于喷水板9的下方，两个第一滑杆12外表面上套设有位于刷洗板13和第一升降板11之间的第一弹簧14，两个第一滑杆12右端均固定连接有第一引导板15，前后两个L型固定架6内侧壁上均固定连接有第一挤压块16，第一挤压块16用于挤压第一引导板15向右侧移动；
工作时，由于需要对转动至右侧的光伏板4进行清洁处理，通过在每次光伏板4转动至右侧时，启动两个第一电机8，带动两个第一丝杆7转动，驱动喷水板9和第一升降板11同步向下移动，喷水板9通过倾斜布置的喷水头向光伏板4表面喷射清水，而第一升降板11在下降时带动第一引导板15同步向下移动，使第一引导板15脱离与挤压块的接触，在第一弹簧14作用下，使刷洗板13靠近光伏板4的外表面，最终与光伏板4的外表面接触，在刷洗板13和喷水板9不断向下移动的过程中，不断喷水对光伏板4的外表面进行清洗，方便快捷，且无需人员参与，节省成本，不影响左侧的光伏板4的集热发电。
作为本发明的进一步方案，收集机构包括收集筐17，收集筐17固定连接在固定底座1的顶部，收集筐17用于左端与第一支撑板2对接，收集筐17的左侧前后两端均固定连接有第一挡板18，两个第一挡板18均设置在第一支撑板2上方并与第一支撑板2顶部接触；工作时，由于当喷水板9持续向下喷水清洁的过程中，清洁时的废水会沿着光伏板4的外壁面向下流动，最终落在第一支撑板2上，通过收集筐17对清洁后的废水进行收集，避免废水直接流动至地面上被浪费，节省水资源。
作为本发明的进一步方案，导流机构包括第一滤板19，第一滤板19固定连接在收集筐17的内侧壁上，收集筐17的右侧壁上固定连接有第一导流管20，第一导流管20中部固定连通有抽水机21和冷却机22，两个L型固定架6外侧壁上均固定连接有第一连接板23，第一导流管20顶端贯穿第一连接板23并与冷却水管5的前端接触，后侧第一连接板23内部滑动连接有第二导流管24，第二导流管24的右端插入喷水板9内与其相连通，第一导流管20和第二导流管24的内端均连接有用于与切换的两个冷却水管5进行对接的对接机构；工作时，由于在频繁地使用清水清洗光伏板4的过程中，会使用大量的清水，浪费水资源，通过在每次收集筐17将使用后的废水进行及时的收集，并利用第一滤板19对废水进行过滤，启动抽水机21和冷却机22，抽水机21将收集筐17内过滤后的水通过第一导流管20向上抽起，经过冷却机22进行冷却降温，然后，导入冷却水管5内，使冷却后的水经过光伏板4的后侧，对光伏板4进行降温，提高光伏板4的发电效率，在冷却水管5内的水对光伏板4进行冷却后，冷却水管5内的水从后侧流出，经过第二导流管24再次导入至喷水板9内，再次使用，能够再次对光伏板4进行清洁，从而尽可能地节约在持续不断地使用过程中的水资源，节约成本。
作为本发明的进一步方案，对接机构包括锥形引导壳25，锥形引导壳25固定连接在第一导流管20的内端，第一导流管20和第二导流管24与冷却水管5的通流孔直径相同，第一导流管20和第二导流管24外表面上均套设有位于锥形引导壳25和第一连接板23之间的第二弹簧26；工作时，由于在两个光伏板4不断切换的过程中，需要使第一导流管20和第二导流管24与两个冷却水管5切换后进行对接，通过在利用在第一导流管20和第二导流管24内端均固定连接的锥形引导壳25，在右侧的光伏板4和冷却水管5转动至左侧时，冷却水管5的前后两端会先挤压锥形引导壳25，压缩第二弹簧26，使第一导流管20和第二导流管24向外退让一小段距离，给予冷却水管5转动到位的空间，当冷却水管5转动到位后，第二弹簧26挤压锥形引导壳25带动第一导流管20和第二导流管24内端与冷却水管5外端进行对接，从而实现两个光伏板4和冷却水管5的切换过程中的第一导流管20和第二导流管24和冷却水管5的对接，方便快捷。
作为本发明的进一步方案，转动机构包括两个第一固定板27，两个第一固定板27分别固定连接在两个安装框3的前后两侧壁上，两个第一固定板27之间共同固定连接有第二固定板28，第二固定板28底部固定连接有第一转轴29，第一转轴29的底端贯穿第一支撑板2并与其转动连接，第一转轴29的底端固定连接有第二电机30，第二电机30固定连接在固定底座1的顶部；工作时，由于需要带动两个倾斜布置的光伏板4进行切换位置，通过启动第二电机30，带动第一转轴29、第二固定板28和两个第一固定板27转动，从而带动左右两个光伏板4同步稳定转动，将两个光伏板4进行切换位置，方便快捷。
一种光伏发电集热方法，该方法的具体步骤为：
步骤一：位于左侧的光伏板4倾斜对着阳光进行集热发电；
步骤二：左侧的光伏板4使用一段时间后，需要对光伏板4进行清洁时，启动转动机构带动两个安装框3和光伏板4同步转动，将左右两个光伏板4位置互换；
步骤三：启动清洁机构，清洁机构从上向下移动，持续地向光伏板4外表面喷射清水，并配合刷洗光伏板4的外表面进行彻底的清洁，从而对光伏板4的外表面进行自动彻底的清洁；
步骤四：在清洁过程中，底部的收集机构对清洁的废水进行收集；
步骤五：收集机构将废水收集后，利用导流机构将收集机构内的废水进行过滤，冷却后再次导入至冷却水管5内对光伏板4进行冷却使用，将经过冷区水管内的水再次导入清洁机构内，可进行再次使用，从而实现用水的循环，完成一次光伏板4的自动清洁。
Claims (8)
1.一种光伏发电集热装置，包括固定底座(1)，其特征在于：所述固定底座(1)顶部固定连接有倾斜布置的第一支撑板(2)，所述第一支撑板(2)顶部设置有两个安装框(3)，两个所述安装框(3)之间设置有用于带动两个安装框(3)同步转动的转动机构，两个所述安装框(3)呈倾斜布置，两个所述安装框(3)内侧均固定安装有光伏板(4)，两个所述安装框(3)内侧壁上均固定安装有冷却水管(5)，所述冷却水管(5)与光伏板(4)内侧壁接触用于冷却光伏板(4)，所述固定底座(1)顶部连接有用于对转动至右侧的光伏板(4)进行冲洗和刷洗的清洁机构，所述清洁机构在清洁完成后移动至安装框(3)的上方，所述固定底座(1)顶部连接有用于对清洁机构冲洗过程中的废水进行收集的收集机构，所述固定底座(1)顶部设置有用于将收集机构内侧的废水进行回收、冷却导入至左侧冷却水管(5)内对光伏板(4)进行冷却并在流出冷却水管(5)时导入清洁机构内再次使用的导流机构。
2.根据权利要求1所述的一种光伏发电集热装置，其特征在于：所述清洁机构包括两个L型固定架(6)，两个所述L型固定架(6)固定连接在固定底座(1)的顶部前后两侧，所述L型固定架(6)位于安装框(3)的外侧，两个所述L型固定架(6)与第一支撑板(2)之间均转动连接有第一丝杆(7)，两个所述第一丝杆(7)底端均固定连接有第一电机(8)，所述第一电机(8)固定连接在第一支撑板(2)的下表面上，两个所述第一丝杆(7)表面上共同螺纹连接有喷水板(9)，所述喷水板(9)底部固定连通有若干向光伏板(4)倾斜的喷头，所述喷水板(9)底部固定连通有进水管(10)，所述喷水板(9)底部设置有用于在喷水板(9)喷水过程中对光伏板(4)进行刷动的刷动机构。
3.根据权利要求2所述的一种光伏发电集热装置，其特征在于：所述刷动机构包括第一升降板(11)，所述第一升降板(11)螺纹连接在两个第一丝杆(7)的外表面上，所述第一升降板(11)内部滑动连接有两个第一滑杆(12)，两个所述第一滑杆(12)的左端共同固定连接有刷洗板(13)，所述刷洗板(13)位于喷水板(9)的下方，两个所述第一滑杆(12)外表面上套设有位于刷洗板(13)和第一升降板(11)之间的第一弹簧(14)，两个所述第一滑杆(12)右端均固定连接有第一引导板(15)，前后两个所述L型固定架(6)内侧壁上均固定连接有第一挤压块(16)，所述第一挤压块(16)用于挤压第一引导板(15)向右侧移动。
4.根据权利要求3所述的一种光伏发电集热装置，其特征在于：所述收集机构包括收集筐(17)，所述收集筐(17)固定连接在固定底座(1)的顶部，所述收集筐(17)用于左端与第一支撑板(2)对接，所述收集筐(17)的左侧前后两端均固定连接有第一挡板(18)，两个所述第一挡板(18)均设置在第一支撑板(2)上方并与第一支撑板(2)顶部接触。
5.根据权利要求4所述的一种光伏发电集热装置，其特征在于：所述导流机构包括第一滤板(19)，所述第一滤板(19)固定连接在收集筐(17)的内侧壁上，所述收集筐(17)的右侧壁上固定连接有第一导流管(20)，所述第一导流管(20)中部固定连通有抽水机(21)和冷却机(22)，两个所述L型固定架(6)外侧壁上均固定连接有第一连接板(23)，所述第一导流管(20)顶端贯穿第一连接板(23)并与冷却水管(5)的前端接触，后侧所述第一连接板(23)内部滑动连接有第二导流管(24)，所述第二导流管(24)的右端插入喷水板(9)内与其相连通，所述第一导流管(20)和第二导流管(24)的内端均连接有用于与切换的两个冷却水管(5)进行对接的对接机构。
6.根据权利要求5所述的一种光伏发电集热装置，其特征在于：所述对接机构包括锥形引导壳(25)，所述锥形引导壳(25)固定连接在第一导流管(20)的内端，所述第一导流管(20)和第二导流管(24)与冷却水管(5)的通流孔直径相同，所述第一导流管(20)和第二导流管(24)外表面上均套设有位于锥形引导壳(25)和第一连接板(23)之间的第二弹簧(26)。
7.根据权利要求1所述的一种光伏发电集热装置，其特征在于：所述转动机构包括两个第一固定板(27)，两个所述第一固定板(27)分别固定连接在两个安装框(3)的前后两侧壁上，两个所述第一固定板(27)之间共同固定连接有第二固定板(28)，所述第二固定板(28)底部固定连接有第一转轴(29)，所述第一转轴(29)的底端贯穿第一支撑板(2)并与其转动连接，所述第一转轴(29)的底端固定连接有第二电机(30)，所述第二电机(30)固定连接在固定底座(1)的顶部。
8.一种光伏发电集热方法，适用于权利要求1-7中任意一项所述一种光伏发电集热装置，其特征在于：该方法的具体步骤为：
步骤一：位于左侧的光伏板(4)倾斜对着阳光进行集热发电；
步骤二：左侧的光伏板(4)使用一段时间后，需要对光伏板(4)进行清洁时，启动转动机构带动两个安装框(3)和光伏板(4)同步转动，将左右两个光伏板(4)位置互换；
步骤三：启动清洁机构，清洁机构从上向下移动，持续地向光伏板(4)外表面喷射清水，并配合刷洗光伏板(4)的外表面进行彻底的清洁，从而对光伏板(4)的外表面进行自动彻底的清洁；
步骤四：在清洁过程中，底部的收集机构对清洁的废水进行收集；
步骤五：收集机构将废水收集后，利用导流机构将收集机构内的废水进行过滤，冷却后再次导入至冷却水管(5)内对光伏板(4)进行冷却使用，将经过冷区水管内的水再次导入清洁机构内，可进行再次使用，从而实现用水的循环，完成一次光伏板(4)的自动清洁。
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2022
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