CN202555569U - 太阳能电池板自动清洁系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种自动清洁系统，尤其涉及一种太阳能电池板的自动清洁系统。太阳能电池板自动清洁系统，包括机械机构和控制系统，机械结构包括轨道、擦拭板、驱动电机、齿轮箱、驱动卷筒、牵引绳索、滑轮、水泵、水泵电机、水箱、水槽、水管、喷水头、电磁阀、热吹风机；控制系统包括控制台、PLC、继电器、编码器、低压开关电源、电机电源；控制系统使驱动电机进行正反转，从而通过牵引绳索带动擦拭板左右运动；驱动电机的转动方向和速度根据控制台的设定进行运行；二号继电器控制水泵电机的起停，水泵电机带动水泵将水输送到水管中；PLC控制电磁阀的开合，电磁阀打开时，喷水头将水喷到太阳能电池板上，进行冲洗；电磁阀闭合时，喷水头停止喷水。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动清洁系统，尤其涉及一种太阳能电池板的自动清洁系统。
背景技术
太阳能光电光热产品其原理是把太阳的能量转换为热能和电能。因此不管是光电，还是光热产品，其安装先决条件就是必须安装在室外露天的地方。这样一来大气中的灰尘、杂物和雪霜等就会附着在其表面，严重影响其光电、光热的转换效率，降低其使用性能，甚至损坏造成巨大损失。
太阳能电池板的光电转换效率只能达到13％-16％，灰尘杂物附着其表面半个月不清洗，转换效率就只能达到8-10％，如果树叶鸟粪粘在其表面还会引起局部发热而烧坏。如遭大雪覆盖重压会带来安全隐患。
目前，太阳能电池板采用人工方式进行清扫。耗时耗力，不但要支付大量的人工费用，而且由于人工清扫缓慢，不能及时清扫而损失大量的发电量。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决由于灰尘造成的太阳能电池板发电量降低和清洁耗时耗力等问题，提供一种太阳能电池板自动清洁系统。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：太阳能电池板自动清洁系统，包括机械机构和控制系统，机械机构包括轨道、擦拭板、驱动电机、齿轮箱、驱动卷筒、牵引绳索、滑轮、水泵、水泵电机、水箱、水槽、水管、喷水头、电磁阀、热吹风机；控制系统包括控制台、PLC、继电器、编码器、低压开关电源、电机电源；轨道和擦拭板连接，擦拭板和牵引绳索连接，牵引绳索和驱动卷筒及滑轮连接，驱动卷筒和齿轮箱连接，齿轮箱和驱动电机连接；水管和水箱连接，水箱和水槽连接，水管上安装有水泵，水泵与水泵电机连接；水管上安有喷水头，喷水头和电磁阀连接；擦拭板上安装有热吹风机，用于除 冰雪；控制台与多台PLC连接，进行信息交互；PLC与两台继电器连接，一号继电器和驱动电机连接，用于控制驱动电机起停和正反转，二号继电器和水泵电机连接，控制水泵电机起停；PLC与编码器连接，PLC接受编码器的信息；PLC与电磁阀连接，控制电磁阀开合。
轨道安装在电池板的上、下边，用于固定擦拭板，使擦拭板可以沿着轨道左右运动；
擦拭板安装于轨道上，用于擦拭太阳能电池板，擦拭板上安装毛刷、海绵、硅胶等擦拭材料以及热吹风机；
驱动电机用于驱动牵引绳索，进而带动擦拭板左右运动完成清扫，电机可以正反两个方向转动，完成擦拭板的左右运动；
齿轮箱用于变速，连接驱动电机和驱动卷筒；
驱动卷筒连接齿轮箱和牵引绳索；
牵引绳索与擦拭板相连，牵引擦拭板左右运动；
滑轮使绳索可以变向运动；
水泵电机驱动水泵；水泵完成上水功能；
水箱用于储水，由于清洗用水是循环反复使用，水箱需要定期清洗；
水槽设置于下边轨道的下方，使清洗用水可以回收，回收水经沉淀后可以反复使用，水槽与水箱相连通；
水管设置于上边轨道的上方；
喷水头设置于水管下方，与水管相通，用于向电池板表面喷水；
电磁阀设置于水管和喷水头之间，控制喷水头在合适的时候喷水，电磁阀连接到PLC，由PLC进行控制；
热吹风机设置于擦拭板上，可以吹出热风，用于清除电池板上的霜、雪等。
太阳能发电站中，太阳能电池板是以一排一排的独立形式存在的。为了能够实现太阳能电池板的自动清洁，在每排的太阳能电池板上安装一套自动清洁机；为了实现多套自动清洁机的控制、管理方便，将这些自动清洁机通过网络组建在一起，并且和控制台连接；
控制台：其作用是可以单独给每台PLC发送控制命令，控制命令包括设定自动清洁机每天的常规运行时间、设定自动清洁机除霜露雪条件等；控制台还可以接收每套自动清洁机传送的信息并保存，便于系统出现故障时查找问题的原因。控制台接收的信息包括自动清洁机每天运行的起止时间、自动清洁机出现不正常运行的时间点、自动清洁机自身参数等。自动清洁机除了能够按照远程控制台的设定每天自动运行工作外，还可以在控制台处进行手动操作，以应对特殊情况下的工作要求；
PLC：通过通信接口与控制台连接，通过专用接口与继电器、编码器、电磁阀连接；
继电器：连接PLC和电机，接受PLC的指令，控制电机的起停和正反转；
编码器：用于监测擦拭板的位置，并将信息传递给PLC；
低压开关电源：为PLC等电路提供电源；
电机电源：为电机提供电源。
本实用新型的太阳能电池板自动清洁系统具备除霜、除雪和除尘功能。一般除霜是在春秋进行，除雪是在冬季进行，除尘则一年四季均进行。本实用新型的太阳能电池板自动清洁系统的有益效果是：
1.无人职守，可根据各个不同地区的环境和气候条件，预先设定时间全自动清洗除尘，使太阳能设备永远处于最佳工作状态，且省去大量人力成本。
2.冬季可自动加热除霜、除雪。
3.设置在太阳能电池板周围，拆装方便，无须改变太阳能电池板的外观及内在工艺和技术性能，适合各种屋顶太阳能发电系统及大型太阳能发电站等任何安装在露天的太阳能工程。
4.无静态消耗，该自动清洁系统每次工作程序结束自动断电待机，无静态消耗。
5.提高太阳能光电光热产品的转换效率，增加发电量，防止环境因素造成的损坏，延长设备使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型太阳能电池板自动清洁系统机械机构的结构示意图；
图2是本实用新型太阳能电池板自动清洁系统控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型的太阳能电池板自动清洁系统作详细说明。
一种太阳能电池板自动清洁系统，包括机械机构和控制系统，如图1所示，机械机构包括上边轨道1、下边轨道16、驱动电机2、擦拭板3、齿轮箱4、驱动卷筒5、牵引绳索6、滑轮7、水泵8、水泵电机9、水箱10、水槽11、水管12、喷水头13、电磁阀14、热吹风机15；
如图2所示，控制系统包括控制台17、PLC18、继电器、编码器21、低压开关电源、电机电源；继电器包括一号继电器19和二号继电器20；
轨道安装在电池板的上、下边，分别为上边轨道1和下边轨道16，用于固定擦拭板3，使擦拭板3可以沿着轨道左右运动。
擦拭板3安装于轨道上，用于擦拭太阳能电池板，擦拭板3上安装毛刷、海绵、硅胶等擦拭材料以及热吹风机15，用于除冰雪。
驱动电机2用于驱动牵引绳索6，牵引绳索6进而带动擦拭板3左右运动完成清扫，驱动电机2可以正反两个方向转动，完成擦拭板3的左右运动。
齿轮箱4用于变速，连接驱动电机2和驱动卷筒5。
驱动卷筒5连接齿轮箱4和牵引绳索6。
牵引绳索6与擦拭板3相连，牵引擦拭板3左右运动。
滑轮7与牵引绳索6连接，使绳索可以变向运动。
水泵8安装水箱10上方，与水管12连接，完成上水功能。
水泵电机与水泵8连接，驱动水泵。
水箱10用于储水，由于清洗用水是循环反复使用，水箱10需要定期清洗。
水槽11设置于下边轨道16的下方，使清洗用水可以回收，回收水经沉淀后可以反复使用，水槽11与水箱10相连通。
水管12设置于上边轨道1的上方。水管12和水箱10连接，水管上安装有 喷水头13。
喷水头13设置于水管12下方，与水管12相连通，用于向电池板表面喷水，喷水头13和电磁阀14连接。
电磁阀14设置于水管12和喷水头13之间，控制喷水头13在合适的时候喷水，电磁阀14连接到PLC18，由PLC18进行控制；
控制台17与多台PLC连接，进行信息交互；PLC18与两台继电器连接，一号继电器19和驱动电机2连接，用于控制驱动电机起停和反转，二号继电器20与水泵电机9连接，控制水泵电机9的起停；PLC18与编码器21连接，PLC18接受编码器21的信息；PLC18与电磁阀14连接，控制电磁阀14开合。
继电器连接PLC和电机，接受PLC的指令，控制电机的起停和正反转；
编码器21用于监测擦拭板的位置，并将信息传递给PLC；
低压开关电源为PLC等电路提供电源；
电机电源为电机提供电源。
本实用新型的太阳能电池板自动清洁系统的工作原理是：一号继电器可以使驱动电机进行正反转，从而通过牵引绳索带动擦拭板左右运动；驱动电机的转动方向和转动速度根据控制台的设定进行运行，也可通过控制台对其进行手动控制以处理特殊情况；二号继电器控制水泵电机的起停，水泵电机带动水泵将水输送到水管中；PLC控制电磁阀的开合，电磁阀打开时，喷水头将水喷到太阳能电池板上，进行冲洗；电磁阀闭合时，喷水头停止喷水；同时，系统具备故障检测功能，在故障时可以报警，并对相应的清洁机进行停止工作的处理。
Claims (10)
1.太阳能电池板自动清洁系统，其特征在于：包括机械机构和控制系统，机械机构包括轨道、擦拭板、驱动电机、齿轮箱、驱动卷筒、牵引绳索、滑轮、水泵、水泵电机、水箱、水槽、水管、喷水头、电磁阀、热吹风机；控制系统包括控制台、PLC、继电器、编码器、低压开关电源、电机电源；轨道和擦拭板连接，擦拭板和牵引绳索连接，牵引绳索和驱动卷筒及滑轮连接，驱动卷筒和齿轮箱连接，齿轮箱和驱动电机连接；水管和水箱连接，水箱和水槽连接，水管上安装有水泵，水泵与水泵电机连接；水管上安有喷水头，喷水头和电磁阀连接；擦拭板上安装有热吹风机，用于除冰雪；控制台与多台PLC连接，进行信息交互；PLC与两台继电器连接，一号继电器和驱动电机连接，用于控制驱动电机起停和正反转，二号继电器和水泵电机连接，控制水泵电机起停；PLC与编码器连接，PLC接受编码器的信息；PLC与电磁阀连接，控制电磁阀开合。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池板自动清洁系统，其特征在于：轨道安装在电池板的上、下边，用于固定擦拭板，使擦拭板可以沿着轨道左右运动。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池板自动清洁系统，其特征在于：擦拭板安装于轨道上，用于擦拭太阳能电池板。
4.根据权利要求1或3所述的太阳能电池板自动清洁系统，其特征在于：擦拭板上安装毛刷、海绵、硅胶擦拭材料以及热吹风机。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池板自动清洁系统，其特征在于：驱动电机驱动牵引绳索，进而带动擦拭板左右运动完成清扫，驱动电机可以正反两个方向转动，完成擦拭板的左右运动。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池板自动清洁系统，其特征在于：齿轮箱用于变速，连接驱动电机和驱动卷筒。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池板自动清洁系统，其特征在于：驱动卷筒连接齿轮箱和牵引绳索。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池板自动清洁系统，其特征在于：牵引绳索与擦拭板相连，牵引擦拭板左右运动。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池板自动清洁系统，其特征在于：水槽 设置于下边轨道的下方，水槽与水箱相连通。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池板自动清洁系统，其特征在于：电磁阀设置于水管和喷水头之间，控制喷水头在合适的时候喷水，电磁阀连接到PLC，由PLC进行控制。
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