CN205496117U - 一种手推式多功能太阳能电池板清洗机 - Google Patents

Abstract

一种手推式多功能太阳能电池板清洗机，包括水马达、滚刷、喷水杆、刮水器、脚轮、工作杆、水管、接头等。清水流过水马达做功后再喷洗电池板表面，水马达带动滚刷旋转清洗，刮水器再把电池板表面水渍刮干净，即喷水、洗涤、刮水渍一次完成。本机安装有脚轮，操作员手握工作杆推着清洗机沿着电池板表面行走即可，操控性好，劳动强度低。本机不需要高压泵，使用低于300kPa压力的清水即可驱动，其转速在500r/min～1600r/min之间；本机通过安装回水管路可实现节水功能，水量消耗可以调节。可应用于各种光伏发电清洗，对于大型设备很难施展的分布式屋顶光伏发电、山地、大棚、水上等光伏电池板的清洗有特殊优势。

Description

一种手推式多功能太阳能电池板清洗机

技术领域

本实用新型涉及一种手推式太阳能电池板清洗机，属于一种应用于光伏发电电池板清洗的设备。

背景技术

光伏发电电池板以阵列的形式在露天倾斜安装，污渍污染降低了其光电转换效率、导致发电效率降低的问题一直存在，因此，太阳能电池板需要定期清洗。

目前采用的清洗方式主要有人工纯手工清洗、人工用工具清洗、机械化清洗车清洗这几种方式；另外的在光伏电池板安装固定网管喷淋、光伏板上放置爬行清洗机器人等方式，由于清洗效果、效率、可靠性、成本等原因，应用尚未普及。

这些清洗方法使用的清洗介质一般是清水或有着更好效果的经离子交换处理的软水，使用清水时，在水干后，由于水中钙、镁离子等杂质影响，会留下水渍，而软水一般不会留水渍。

无水清洗虽然有过很多探索尝试，但因其靠干摩擦把沙尘移除，长期使用存在过度磨损太阳能电池板表面的危险，电池板表面过度磨损会提前结束其使用寿命；故无水清洗还处于探索研究阶段。

机械化清洗车清洗效率高、效果稳定，在场地平整的大型地面光伏电站有较好应用，但对于山坡、大棚、水面及正日益普及的分布式屋顶光伏发电等场地不适合。

人工纯手工清洗是先用水管冲刷淋水，然后再用抹布、拖把等最简易的手工工具清洗，这也是目前我国大部分地方最常用的办法。此方式操作简单、最容易实施，适合任何光伏发电场合，几乎不需要设备投资，清洗效果一般。但很明显，此方法效率很低、工人劳动强度大，耗水率也较大。

人工用工具清洗光伏电池板是使用手持式设备清洗电池板。其设备一般靠电机、小型汽油机、水力等动力源来带动刷子旋转完成清洗。因为清洗电池板必须用到水，用电机、汽油机的设备相比仅以水为动力源的系统就多了额外的设施，导致系统复杂且存在安全隐患，所以由电动或汽油机为动力的手持式光伏清洗设备应用不广泛。

用水驱动的手持式光伏清洗设备已经有较成熟的应用，例如CN204429790提到的水驱动太阳能电池板清洗设备，与其原理及结构类似的设备在欧洲有已经有长期的实际应用；在2011年左右，相似设备也引入了中国。该类型的设备构造简单，操作容易，场地适应性强，水消耗也不算大，清洗效率尚可，已经在一些地区使用。

但该类型设备需要改进的地方也很多，主要有：使用超过7000kPa以上压力的高压水，需要配备造价较高的高压水泵及管路；操控性差：操作员需要提着或者端着设备，其滚刷与电池板表面的距离完全依靠操作员手持控制，距离太近会卡死滚刷、远了洗不到电池板；其喷水装置和刷子集成在一起，喷水方向散乱，造成飞溅，喷洗效果不理想；使用该设备清洗完成后会留下水渍，一般还需要用拖把之类的工具进行消除水渍处理。

可见，喷水、洗涤、刮水渍是清洗光伏电池板必不可少的工序，将这些功能集成到一起、能适应各种场合应用的清洗设备将很有益处。

基于此，有必要研制一种更有效果的清洗设备来满足不同光伏发电电池板清洗要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题：提供一种能使用300kPa以下清水驱动、集喷水、洗涤、刮水渍于一体的多功能清洗机。

本实用新型的技术方案是：

一种手推式太阳能电池板清洗机，其包括水马达1、滚刷2、喷水杆3、脚轮4、刮水器5、工作杆6、进水管7、出水管8、接头9、防撞块10。其装配方式为：水力驱动的马达两端有动力输出轴，滚刷固定安装在轴上，脚轮固定安装在马达壳体前面，刮水器固定安装在马达壳体后面，喷水杆与滚刷平行，固定安装在马达壳体上方，工作杆通过接头连接马达壳体，进水管接到马达壳体上，出水管从马达壳体连接到喷水杆。

清水流过水马达带动马达旋转做功后再喷洗电池板表面，水马达带动滚刷旋转清洗，刮水器再把电池板表面水渍刮干净，即喷水、洗涤、刮水渍一次完成。

所述清洗机的脚轮和刮水器像一个小车的前后轮一样，形成一个平衡支撑，托起水马达及上面安装的滚刷。操作员握着清洗机的工作杆，推着清洗机在电池板表面行走就可以进行清洗作业。滚刷与电池板之间的距离可调整，其距离较近时，清洗接触面大，清洗效果强但推机器的阻力大，反之则相反，这样就能适应不同的污渍清洗。

所述水马达内含有定子、转子组成的涡轮副以获取水能，水马达两端伸的主轴均可驱动滚刷，可以只在一端安装滚刷。优选的方案是主轴两端固定安装滚刷。

所述水马达壳体上开有进水口和至少一个出水口。可以使用低于300kPa的清水。其额定转速1250r/min，额定输出功率60w。

所述清洗机的节水构造：

很明显，喷水杆喷出的水越大，对电池板的清洗效果越好，但这样耗水量会大，在缺水情况下，需要在清洗效果、效率及耗水量之间取得平衡。为此，本机有节水构造。

节水实现方法：在水马达壳体上面开有两个出水口，其中一个接喷水杆，水流通过喷水杆的喷口冲刷电池板表面，这部分是消耗的水；另一个出水口接回水管，水通过回水管又流回到供水水箱从而可以重复使用。通过进水管、回水管、喷水杆管路上安装的阀门，可以控制不同部位不同的流量，可以实现耗水量与清洗效果的平衡。在极限的情况下，可以关闭喷水杆，即水从进水管流过马达驱动滚刷转动后全部从回水管回流到供水水箱，从而耗水量为零。

所述喷水杆，其上面有6个以上的喷水口，喷水口的形状为长方形，其喷出的水呈均等扇形，即以接近一条直线的形状把水均匀的喷在太阳能电池板表面。

所述刮水器，其原理和汽车挡风玻璃雨刮器很类似，由弹性材料制造的刮胶固定安装在托架内，刮胶刀口对着电池板表面，因其属于易磨损的耗材，故其以便于拆卸更换的方式安装。

所述脚轮，其轮毂内含轴承，轮毂外缘包裹弹性体材料，优选的，其材料为橡胶。

所述工作杆，长度为1m～6m，优选的，采用可以调节长度的伸缩杆。

所述清洗机的安全装置：为了防止碰伤电池板，在水马达底部、喷水杆顶部、刮水器两侧都安装有弹性体防撞块，优选的，防撞块的材料是橡胶或者聚氨酯。

材料：

上述零件可以由任何合适材料制成，优选的，刮水器刮胶材料是聚氨酯。

有益效果

由于尚未查询到使用低压水、与本实用新型结构及尺寸相近或类似的手持多功能清洗机的文献或应用，故本实用新型首次提供了一种能使用类似市政自来水的低压水驱动，喷水、洗涤、刮水一次完成，操作简单、成本较低、场地适应性强的清洗设备。

附图说明

图1是本实用新型的侧立面图。

图2是本实用新型的俯视图。

图3是本实用新型的立体外观图。

图4是本实用新型的装配分解图。

图5是本实用新型节具有节水构造时立体外观图，图中箭头表示工作介质流动方向。

图6是本实用新型实施时的功率输出表。

图中附图标记

水马达1、滚刷2、喷水杆3、脚轮4、刮水器5、工作杆6、进水管7、出水管8、接头9、 防撞块10、回水管11、螺钉12、螺母13、进水口18、出水口19、太阳能电池板20。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

参见图1、图2、图3、图4装配的手推式多功能清洗机，包括水马达1、滚刷2、喷水杆3、脚轮4、刮水器5、工作杆6、进水管7、出水管8、接头9、防撞块10等。

装配时通过松紧螺钉，移动脚轮及/或者刮水器至合适位置，可以调整滚刷距电池板表面距离，适应不同工况要求，通过松紧接头9上面的螺钉及手柄，调整工作杆的方向和角度，能以适合的角度在不同的斜面上面推着清洗机行走完成清洗。

所述清洗机实施工况：

常温，工作介质：清水，流量1.0×10^-3m³/s，进水口水压300kPa

其输出结果见附图6清洗机功率输出表所示：

最大功率接近75w，空转转速可达4000r/min，额定转速是1250r/min，此时实测功率为60w，压降为96kPa,水能利用效率63.7％。

可见本实用新型设计参数合理，运行性能良好，实测结果符合预期。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种手推式多功能太阳能电池板清洗机，其包括水马达(1)、滚刷(2)、喷水杆(3)、脚轮(4)、刮水器(5)、工作杆(6)、进水管(7)、出水管(8)、接头(9)、防撞块(10)；水力驱动的马达两端有动力输出轴，滚刷固定安装在水马达轴上；脚轮固定安装在马达壳体前面；刮水器固定安装在马达壳体后面；喷水杆与滚刷平行，固定安装在马达壳体上方；工作杆通过接头连接马达壳体；进水管接到马达壳体上，出水管从马达壳体连接到喷水杆；清水流过水马达带动马达旋转做功后再喷洗电池板表面，水马达带动滚刷旋转清洗，刮水器再把电池板表面水渍刮干净，即喷水、洗涤、刮水渍作业一次完成。