CN204886836U - 一种太阳能面板自动清洗装置 - Google Patents

Abstract

一种太阳能面板自动清洗装置，包括设置在太阳能面板四周边的支架，所述支架的左右两侧安装有第一冷媒缸和第二冷媒缸，所述第一冷媒缸的外壳为导热性好的材料构成，所述第二冷媒缸的外壳为导热性差的材料构成，所述支架的下侧在第一冷媒缸和第二冷媒缸之间安装有活塞缸，所述第一冷媒缸和第二冷媒缸的出口分别与活塞缸的两端连通，所述活塞缸的活塞为带磁性的活塞，所述活塞缸的壳体为导磁材料构成，且所述活塞缸的壳体外沿活塞缸布设方向安装有导轨，所述导轨内安装有带磁性的滑块，所述滑块与活塞的磁性相反，使得滑块与活塞联动，所述滑块上安装有毛刷，所述毛刷的长度与太阳能面板的宽度相匹配。本实用新型机构简单紧凑，系统平稳可靠，清洁速度稳定，使用安全，维修保养方便，造价成本低，可有效节省人力、物力成本。

Description

一种太阳能面板自动清洗装置

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能面板自动清洗装置。

背景技术

人类科技不断进步，能源消耗也成倍数增长。新能源的开发与应用中，太阳能是最重要的替代能源之一。根据预测，如果高速公路两侧全部配置太阳能板，就可以满足全国的家庭用电。但是，如果太阳能路灯等光伏组件上附着有灰尘或其它附着物，则会影响太阳能电池板的透光率，阻碍光电效率，从而降低发电效率。波士顿大学的Mazumder博士指出“4g/m²灰尘会使太阳能板效率降低40％”。在雨水充足，自然冲洗频繁的情况下，不除灰集热管也只有每日除灰集热管工作效率的90％。因此，如何洁净太阳能面板成为一项非常重大的挑战。

基于对采光效果的考虑，太阳能设备一般安装在支柱顶端或房屋顶部，给人为清洁和引水冲洗带来了极大的不便。而我国目前太阳能面板清洁技术比较单一。目前太阳能面板的清洁主要有以下类型，一是通过高空作业工具使用人工清扫，这种方法投入的人力、物力大，成本相当高，安全性能低；一种是采用自动除尘装置，其原理和汽车的前档风玻璃上的雨刮器类似，通过电机带动动力臂的左右摇摆移动来驱除皮刮除灰尘；一种是采用电化学方法清理表面附着的灰尘，该方法主要应用于航天领域的高端太阳能电池板清扫装置，成本很高不利于推广。

而现阶段对于太阳能面板的清洁的驱动方式，采用马达驱动或风力驱动或压缩气体产生器驱动或太阳能多金属片驱动，采用马达驱动但机构复杂，而且需使用电费用高；采用风力驱动，只适合庞大的太阳能机构；采用雨水驱动，不适合干旱季节和干旱地区；采用压缩气体产生器产生高速的风吹走灰尘的方式，这种清洁不太彻底；采用太阳能多金属片驱动，金属片变形量太小，驱动力不够，因此缺乏一种适应性强、造价成本低、使用安全的太阳能面板清洗装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种机构简单紧凑，系统平稳可靠，清洁速度稳定，使用安全，维修保养方便，造价成本低，可有效节省人力、物力成本的太阳能面板自动清洗装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种太阳能面板自动清洗装置，包括设置在太阳能面板四周边的支架，所述支架的左右两侧安装有第一冷媒缸和第二冷媒缸，所述第一冷媒缸的外壳的导热系数大于所述第二冷媒缸的外壳的导热系数，所述支架的下侧在第一冷媒缸和第二冷媒缸之间安装有活塞缸，所述第一冷媒缸和第二冷媒缸的出口分别与活塞缸的两端连通，所述活塞缸的活塞为带磁性的活塞，所述活塞缸的壳体为导磁材料构成，且所述活塞缸的壳体外沿活塞缸布设方向安装有导轨，所述导轨内安装有带磁性的滑块，所述滑块与活塞的磁性相反，使得滑块与活塞联动，所述滑块上安装有毛刷，所述毛刷的长度与太阳能面板的宽度相匹配。

所述第一冷媒缸的外壳为导热性好的材料构成，所述第二冷媒缸的外壳为导热性差的材料构成，所述第二冷媒缸的外壳的导热系数为第一冷媒缸的外壳的导热系数的1/3～1/2。

所述支架的上侧还安装有与导轨平行布设的齿条，所述毛刷为滚刷，所述滚刷的毛刷轴的端部通过齿轮安装在所述齿条上，所述滑块移动时，所述齿轮带动毛刷轴旋转。

所述支架上侧在所述齿条的一端上安装有蓄水盒，所述蓄水盒顶部设有蓄水口，所述蓄水盒的底部设有出水孔，所述蓄水盒内设有隔水板将蓄水盒分为上下两层，所述隔水板中部设有漏水孔，所述蓄水盒的下层内设有止水塞，所述止水塞设有上堵头和下堵头，所述止水塞的下堵头与出水孔位置对应且与出水孔大小相匹配，所述上堵头与漏水孔位置对应且与漏水孔大小相匹配，在初始状态，所述止水塞的下堵头设置在出水孔内且伸出所述蓄水盒，当所述毛刷轴移动到下堵头的正下方时，所述毛刷轴推动止水塞向上移动，使得止水塞上移，所述上堵头将漏水孔密封，下堵头与出水孔脱离。

所述刷毛为猪鬓，所述毛刷轴外固定有内层筒，所述内层筒上固定有刷毛，所述内层筒上的刷毛采用软硬交替穿刺，所述刷毛以内层筒中心为对称轴，两侧刷毛分别为左旋和右旋对称穿刺，所述刷毛的长度大于内层筒外表面到太阳能面板的距离。

所述刷毛的长度为内层筒外表面到太阳能面板距离的5/4～4/3。

所述第二冷媒缸外包裹遮阳布。

所述活塞缸的长度不小于太阳能面板的长度。

所述活塞缸的壳体材料为铝。

由于采用上述方案，本实用新型采用第一冷媒缸和第二冷媒缸两个冷媒缸，第一冷媒缸的缸体采用导热性好的材料，能保证缸内冷媒对缸外环境的温度变化迅速产生较敏感的反应，而第二冷媒缸采用导热性差的材料，能保证缸外环境的温度变化尽量少的影响缸内冷媒介质，使得其保温性能好，这样同样在阳光直射下，第一冷媒缸热传导快，使得第一冷媒缸内冷媒介质升温快，冷媒介质膨胀由液相转为气相，从而推动活塞缸内活塞由右往左运动，从而带动毛刷移动完成清洁；而太阳照射量逐渐减弱，第一冷媒缸冷媒介质收缩，而第二冷媒缸由于保温性好，温度高于第一冷媒缸，从而推动活塞由左往右运动，从而带动毛刷在清洁的同事回位，这样利用太阳能，完成太阳能面板的自动清洗，达到节能环保的效果，而本装置的毛刷采用滚刷，使得毛刷在横向移动的同时，在齿条的带动下做轴向转动，使清洁更彻底，刷毛采用猪鬓，保证清扫过程对太阳能面板清理更柔和、压力小，刷毛的长度大于内层筒外表面到太阳能面板的距离，这样即能保证鬃毛刷工作过程的灵敏度又能保证鬃毛刷在平移和转动时才能顺利穿过障碍。雨水季节，雨水从太阳能面板上方自上而下进行冲洗，能较为方便的冲刷掉鬓毛上的灰尘，而鬓毛一侧左旋与另一侧右旋对称呈轮胎花纹分布，多余的雨水能顺着鬃毛槽进行的引流，保证鬓毛刷的清洁。干燥季节，利用滚刷鬓毛能与面板表面产生的摩擦力，能自动吸附污垢，所以能在压力较小的情况下保证面板的洁净。

本装置顶部设有蓄水盒，蓄水盒在下雨天对雨水进行收集，而毛刷由右往左运动到蓄水盒正下方时，毛刷轴顶开止水塞，蓄水盒下层的水流入毛刷中对毛刷进行冲洗，同时止水塞塞住隔水板的漏水孔，将蓄水盒上层的水保存起来，从而保证蓄水盒的分期控水，有利于干燥季节面板的清洗效率。

综上所述，本实用新型取代传统太阳能面板雨刷，直接利用冷媒的气液相变能作为动力，采用滚刷方式对太阳能面板进行清洗，使得机构简单紧凑，系统平稳可靠，清洁速度稳定，使用安全，维修保养方便，造价成本低，可有效节省人力、物力成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型蓄水盒的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，进一步详细说明本专利的具体实施方式。

如图1至2所示，一种太阳能面板自动清洗装置，包括设置在太阳能面板四周边的支架20，所述支架的左右两侧安装有第一冷媒缸14和第二冷媒缸6，第一冷媒缸14和第二冷媒缸6皆为圆柱形，第一冷媒缸14和第二冷媒缸6的缸体压力都经过精确调节。第一冷媒缸14采用导热性较好的铝制材料组成，暴露在阳光下；第二冷媒缸6采用导热性较差的材料组成，并与外侧裹上遮阳布进行遮蔽。第一冷媒缸14和第二冷媒缸6内的冷媒16可采用R410a冷媒。

活塞缸2直接依靠紧固装置固定在太阳能面板19下侧的支架20上，活塞缸2为圆柱形，采用铝制缸体。活塞缸2两端分别由一块长方体的端盖3进行密封，端盖的中心分别设有一个进气阀4，第一冷媒缸14和第二冷媒缸6通过进气阀4与活塞缸2连通，使得第一冷媒缸14和第二冷媒缸6内冷媒气化后才能进入活塞缸2内，活塞缸2壳体外侧安装有导轨21，导轨21内安装有滑块1，活塞缸2内部的活塞18由磁铁组成，滑块1也由与活塞磁性相反的磁铁构成，由于缸体为铝制材料，内外磁铁的磁性不受干扰，因此，磁铁的磁力可使内部活塞18带动外部滑块1进行运动。

活塞18上安装有毛刷17，面板上的毛刷17由外侧的鬃毛和内侧的毛刷轴10组成。装置工作时，毛刷轴10一端与活塞缸2的外的滑块1固定连接，另一端通过齿轮9与齿条8配合使用，这样，滑块1带动毛刷17做横向移动，而齿条8促使毛刷17做轴向转动，使清洁更彻底。外侧鬃毛固定在内层筒上，内层筒再固定在毛刷轴10上，内层筒为尼龙，内层筒上穿刺猪鬓，所述内层筒上的猪鬓采用软硬交替穿刺，鬓毛的长度合适，所述猪鬓以内层筒中心为对称轴，两侧猪鬓分别为左旋和右旋对称穿刺，在雨季可以起到引流的作用。干燥季节，利用鬓毛与玻璃面的摩擦力去附着较大的污垢，所以清洗后的光伏表面较为干净，而且所需要的压力较小。雨水季节，水从太阳能面板上方从上往下进行冲洗，能较为方便的冲刷掉鬓毛上的灰尘，让鬓毛保持自动清洁。

顶部的蓄水盒11固定在太阳能面板19上侧的支架20上，蓄水盒11内侧设有隔水板12，隔水板12与蓄水盒11中间设有一止水塞13。当毛刷17由右往左运动中，毛刷轴10顶开止水塞13，蓄水盒11下层的水流入毛刷17中，同时止水塞13塞住隔水板12的漏水孔，将蓄水盒11上层的水保存起来。由于隔水板12设置在水槽的下部，这样可保证蓄水盒11的分期控水，有利于干燥季节面板的清洗效率。

雨天，装置上方的蓄水盒11自动蓄水，同时雨水的冲洗自动对毛刷17进行清洗。

晴天，随着太阳照射，第一冷媒缸14冷媒介质膨胀，液相转为气相，推动下部活塞缸2内的内磁铁活塞18带动毛刷17由右往左运动，完成第一次清洁；随着太阳下山，第一冷媒缸14冷媒介质收缩，第二冷媒缸6由于保温作用温度高于第一冷媒缸14，第二冷媒缸6内液相转为气相，从而推动活塞缸2内活塞18带动毛刷17由左往右运动，完成第二次清洁，以此替代人工并且完全无耗电如此日复一日，可以使保持玻璃表面清洁。

Claims (9)

1.一种太阳能面板自动清洗装置，包括设置在太阳能面板四周边的支架，其特征在于：所述支架的左右两侧安装有第一冷媒缸和第二冷媒缸，所述第一冷媒缸的外壳的导热系数大于所述第二冷媒缸的外壳的导热系数，所述支架的下侧在第一冷媒缸和第二冷媒缸之间安装有活塞缸，所述第一冷媒缸和第二冷媒缸的出口分别与活塞缸的两端连通，所述活塞缸的活塞为带磁性的活塞，所述活塞缸的壳体为导磁材料构成，且所述活塞缸的壳体外沿活塞缸布设方向安装有导轨，所述导轨内安装有带磁性的滑块，所述滑块与活塞的磁性相反，使得滑块与活塞联动，所述滑块上安装有毛刷，所述毛刷的长度与太阳能面板的宽度相匹配。

2.根据权利要求1所述的太阳能面板自动清洗装置，其特征在于：所述第一冷媒缸的外壳为导热性好的材料构成，所述第二冷媒缸的外壳为导热性差的材料构成，所述第二冷媒缸的外壳的导热系数为第一冷媒缸的外壳的导热系数的1/3～1/2。

3.根据权利要求2所述的太阳能面板自动清洗装置，其特征在于：所述支架的上侧还安装有与导轨平行布设的齿条，所述毛刷为滚刷，所述滚刷的毛刷轴的端部通过齿轮安装在所述齿条上，所述滑块移动时，所述齿轮带动毛刷轴旋转。

4.根据权利要求3所述的太阳能面板自动清洗装置，其特征在于：所述支架上侧在所述齿条的一端上安装有蓄水盒，所述蓄水盒顶部设有蓄水口，所述蓄水盒的底部设有出水孔，所述蓄水盒内设有隔水板将蓄水盒分为上下两层，所述隔水板中部设有漏水孔，所述蓄水盒的下层内设有止水塞，所述止水塞设有上堵头和下堵头，所述止水塞的下堵头与出水孔位置对应且与出水孔大小相匹配，所述上堵头与漏水孔位置对应且与漏水孔大小相匹配，在初始状态，所述止水塞的下堵头设置在出水孔内且伸出所述蓄水盒，当所述毛刷轴移动到下堵头的正下方时，所述毛刷轴推动止水塞向上移动，使得止水塞上移，所述上堵头将漏水孔密封，下堵头与出水孔脱离。

5.根据权利要求3至4之一所述的太阳能面板自动清洗装置，其特征在于：所述毛刷轴外固定有内层筒，所述内层筒上固定有刷毛，所述刷毛为猪鬓，所述内层筒上的刷毛采用软硬交替穿刺，所述刷毛以内层筒中心为对称轴，两侧刷毛分别为左旋和右旋对称穿刺，所述刷毛的长度大于内层筒外表面到太阳能面板的距离。

6.根据权利要求5所述的太阳能面板自动清洗装置，其特征在于：所述刷毛的长度为内层筒外表面到太阳能面板距离的5/4～4/3。

7.根据权利要求1所述的太阳能面板自动清洗装置，其特征在于：所述第二冷媒缸外包裹遮阳布。

8.根据权利要求1所述的太阳能面板自动清洗装置，其特征在于：所述活塞缸的长度不小于太阳能面板的长度。

9.根据权利要求1所述的太阳能面板自动清洗装置，其特征在于：所述活塞缸的壳体材料为铝。