CN207446779U - 光伏组件的节水除灰清洁系统 - Google Patents

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王虎
李芮
武永鑫
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Abstract

本实用新型公开了一种光伏组件的节水除灰清洁系统，光伏组件上设有自动清灰装置、冲洗装置和集灰槽，集灰槽包括侧集灰槽和下集灰槽，清灰装置包括电动机、减速轮、四连杆机构、刮灰臂心轴和刮灰片总成，刮灰总成包括弹簧条和与弹簧条连接的刮片；冲洗装置包括蓄水池和循环泵，循环泵位于蓄水池的下游，还包括控制器和灰尘浓度传感器，电动机、循环泵和灰尘浓度传感器皆与控制器电连接。本实用新型通过自动清灰装置将光伏组件表面的灰尘刮至光伏组件的集灰槽内，清洁效果佳，采用雨刮器的原理，可彻底清除光伏组件表面的污垢和灰尘，提高光伏组件的发电效率；另可通过冲洗装置将侧集灰槽的灰尘冲洗掉，并进入下集灰槽，节水效果好。

Description

光伏组件的节水除灰清洁系统
技术领域
本实用新型涉及光伏组件的清洁技术领域，特别是涉及一种适用于玻璃层压的光伏组件的清洁系统。
背景技术
太阳能是清洁能源，太阳能的开发利用可以解决全球范围的能源问题。太阳能利用的方式分为光热和光电，而光伏发电是光电的主要形式。光伏组件作为光伏发电的主要利用方式，现已被大量的安装，使用。
光伏组件是把太阳能转换为电能的装置，其工作环境为暴露的户外环境。在光伏组件工作期间，其对光的吸收多少直接影响到发电的数量。其中，环境因素导致发电效率的下降非常严重，尤其是灰尘对光伏组件吸光面的阻挡，将会直接降低光伏组件的发电效率，此外还可能导致光伏组件烧毁而失去光电转化的功能。
目前清洁光伏组件大多还是用人工清洁，人工清洁方式包括水冲清洁和拖把清洁，其缺点是易受环境条件限制，工作量繁重，清洁效率低，清洁效果差，运营成本高。特别是在我国中西部地区，多风少雨，水源匮乏，人力缺少，人工清洁难以实施。
光伏组件清洁系统，部分采用喷淋方式，由于空气污染日益严重，光伏组件的表面除了有灰尘集聚，还会吸附有害气体，时间长了会形成油污，只是用水清洗，并不能彻底清洁光伏组件；还有部分采用空气吹扫的方式，该方式会造成部分灰尘粘附于光伏组件表面去除不掉，清洁效果不理想。
为了克服上述缺点，本设计人积极创新研究，以期创设出一种新型的光伏组件的节水除灰清洁系统。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是提供了一种光伏组件的节水除灰清洁系统，通过自动清灰装置，将光伏组件表面的灰尘刮至光伏组件的集灰槽内，清洁效果佳，采用雨刮器的原理，可彻底清除光伏组件表面的污垢和灰尘，延长了光伏组件使用寿命，提高光伏组件的发电效率；另可通过冲洗装置将侧集灰槽的灰尘冲洗掉，并进入下集灰槽，统一排掉，相较于传统的喷淋的方式，节水效果好；且通过灰尘浓度传感器检测到灰尘浓度超标时，自动启动除灰程序，直至灰尘浓度达标，自动化程度高，节水环保，除灰效果佳。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种光伏组件的节水除灰清洁系统，包括光伏组件，所述光伏组件上设有自动清灰装置、冲洗装置和集灰槽，所述集灰槽包括侧集灰槽和下集灰槽，所述侧集灰槽位于所述光伏组件的一侧边，所述下集灰槽位于所述光伏组件的下端，所述侧集灰槽的下端与所述下集灰槽的一端相通；所述侧集灰槽的表面设有凹凸不平的纳米级疏水层；
所述清灰装置包括电动机、减速轮、四连杆机构、刮灰臂心轴和刮灰片总成，所述电动机的输出轴与所述减速轮的轮面连接，所述减速轮的输出轴与所述四连杆机构的第一连杆连接，所述第一连杆与第二连杆连接，所述第二连杆与所述第三连杆连接，所述第三连杆的两端分别连接第四连杆连接，每一所述第四连杆的一端分别与所述刮灰臂心轴连接，每一所述刮灰臂心轴上皆安装所述刮灰总成，所述刮灰总成包括弹簧条和与所述弹簧条连接的刮片，所述刮片为毛刷或橡胶条；
所述冲洗装置包括蓄水池和循环泵，所述循环泵位于所述蓄水池的下游，所述循环泵设于水管上，所述水管的一端设有喷头，所述喷头喷出能冲洗侧集水槽的清水；
所述侧集灰槽与所述清灰装置位于所述光伏组件的同一侧；
还包括控制器和灰尘浓度传感器，所述电动机、所述循环泵和所述灰尘浓度传感器皆与所述控制器电连接。
进一步地说，所述刮片总成还包括刮片支架和刮片座，所述刮片支架安装于所述刮灰臂心轴上，所述刮片支架上安装所述刮片座，所述刮片座上安装所述刮片。
进一步地说，所述电机为直流永磁电动机。
进一步地说，所述光伏组件为玻璃层压的太阳能电池板。
进一步地说，所述刮片的长度为所述光伏组件的宽度的2/3-1倍。
进一步地说，所述刮灰臂心轴的轴心位于所述光伏组件的侧边且分别位于上端和下端且对称设置。
进一步地说，所述纳米级疏水层的厚度为0.1-0.3mm。
本实用新型的有益效果是：
通过控制器预设程序，灰尘浓度传感器检测灰尘浓度，并传输给控制器，控制器控制自动清灰装置，即通过控制电机提供动力，通过减速轮减速，进而通过带动四连杆机构，通过四连杆机构把连续的旋转运动改变为左右摆动的运动，实现刮片对光伏组件表面的来回挂灰，直至灰尘浓度传感器检测到灰尘浓度达标，停止刮灰动作，刮片总成收于光伏组件的侧边，不占据面积，不会影响光伏组件用于发电的面积，可清除光伏组件表面的污垢和灰尘，延长了光伏组件使用寿命，提高光伏组件的发电效率；
更值得一提的是，自动清灰装置刮的灰尘最终收集于侧边的侧集灰槽或下端额下集灰槽内，并通过控制器控制，在清灰结束后，自动开启循环泵，执行冲洗动作，将侧集灰槽内的灰尘冲洗掉，并进入下集灰槽内，统一排掉，保证清灰效果的同时，节水环保；
更佳的是，本实用新型的控制器可预设刮灰的速度、频次、时间以及冲洗的时间等参数，十分方便，易操作，且能减轻劳动强度，减少人工成本；
本实用新型的系统结构组成简单，所有设备均可以直接在市场购买，通过简单组装即可完成，极容易实施；
本实用新型的系统操作和维护简单方便，且可以灵活调整运行时间。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的控制原理示意图；
附图中各部分标记如下：
光伏组件1、循环泵2、侧集灰槽3、下集灰槽4、电动机5、减速轮6、灰尘浓度传感器7、刮灰臂心轴8、刮灰片总成9、第一连杆10、第二连杆11、第三连杆12、第四连杆13和蓄水池14。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本实用新型所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。
实施例：一种光伏组件的节水除灰清洁系统，如图1和图2所示，包括光伏组件1，所述光伏组件上设有自动清灰装置、冲洗装置和集灰槽，所述集灰槽包括侧集灰槽3和下集灰槽4，所述侧集灰槽位于所述光伏组件的一侧边，所述下集灰槽位于所述光伏组件的下端，所述侧集灰槽的下端与所述下集灰槽的一端相通；所述侧集灰槽的表面设有凹凸不平的纳米级疏水层；
所述清灰装置包括电动机5、减速轮6、四连杆机构、刮灰臂心轴8和刮灰片总成9，所述电动机的输出轴与所述减速轮的轮面连接，所述减速轮的输出轴与所述四连杆机构的第一连杆10连接，所述第一连杆与第二连杆11连接，所述第二连杆与所述第三连杆12连接，所述第三连杆的两端分别连接第四连杆13连接，每一所述第四连杆的一端分别与所述刮灰臂心轴连接，每一所述刮灰臂心轴上皆安装所述刮灰总成，所述刮灰总成包括弹簧条和与所述弹簧条连接的刮片，所述刮片为毛刷或橡胶条；
所述冲洗装置包括蓄水池14和循环泵2，所述循环泵位于所述蓄水池的下游，所述循环泵设于水管上，所述水管的一端设有喷头，所述喷头喷出能冲洗侧集水槽的清水；
所述侧集灰槽与所述清灰装置位于所述光伏组件的同一侧；
还包括控制器和灰尘浓度传感器7，所述电动机、所述循环泵和所述灰尘浓度传感器皆与所述控制器电连接。
所述刮片总成还包括刮片支架和刮片座，所述刮片支架安装于所述刮灰臂心轴上，所述刮片支架上安装所述刮片座，所述刮片座上安装所述刮片。
所述电机为直流永磁电动机。
所述光伏组件为玻璃层压的太阳能电池板。
所述刮片的长度为所述光伏组件的宽度的2/3-1倍。
所述刮灰臂心轴的轴心位于所述光伏组件的侧边且分别位于上端和下端且对称设置。
所述纳米级疏水层的厚度为0.1-0.3mm。
本实用新型的工作原理和工作过程如下：
通过控制器预设程序，灰尘浓度传感器检测灰尘浓度，并传输给控制器，控制器控制自动清灰装置，即通过控制电机提供动力，通过减速轮减速，进而通过带动四连杆机构，通过四连杆机构把连续的旋转运动改变为左右摆动的运动，实现刮片对光伏组件表面的来回挂灰，直至灰尘浓度传感器检测到灰尘浓度达标，停止刮灰动作，刮片总成收于光伏组件的侧边，不占据面积，不会影响光伏组件用于发电的面积，可清除光伏组件表面的污垢和灰尘，延长了光伏组件使用寿命，提高光伏组件的发电效率；
自动清灰装置刮的灰尘最终收集于侧边的侧集灰槽或下端额下集灰槽内，并通过控制器控制，在清灰结束后，自动开启循环泵，执行冲洗动作，将侧集灰槽内的灰尘冲洗掉，并进入下集灰槽内，统一排掉，保证清灰效果的同时，节水环保。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种光伏组件的节水除灰清洁系统，包括光伏组件(1)，其特征在于：所述光伏组件上设有自动清灰装置、冲洗装置和集灰槽，所述集灰槽包括侧集灰槽(3)和下集灰槽(4)，所述侧集灰槽位于所述光伏组件的一侧边，所述下集灰槽位于所述光伏组件的下端，所述侧集灰槽的下端与所述下集灰槽的一端相通；所述侧集灰槽的表面设有凹凸不平的纳米级疏水层；
所述清灰装置包括电动机(5)、减速轮(6)、四连杆机构、刮灰臂心轴(8)和刮灰片总成(9)，所述电动机的输出轴与所述减速轮的轮面连接，所述减速轮的输出轴与所述四连杆机构的第一连杆(10)连接，所述第一连杆与第二连杆(11)连接，所述第二连杆与第三连杆(12)连接，所述第三连杆的两端分别连接第四连杆(13)连接，每一所述第四连杆的一端分别与所述刮灰臂心轴连接，每一所述刮灰臂心轴上皆安装所述刮灰总成，所述刮灰总成包括弹簧条和与所述弹簧条连接的刮片，所述刮片为毛刷或橡胶条；
所述冲洗装置包括蓄水池(14)和循环泵(2)，所述循环泵位于所述蓄水池的下游，所述循环泵设于水管上，所述水管的一端设有喷头，所述喷头喷出能冲洗侧集水槽的清水；
所述侧集灰槽与所述清灰装置位于所述光伏组件的同一侧；
还包括控制器和灰尘浓度传感器(7)，所述电动机、所述循环泵和所述灰尘浓度传感器皆与所述控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的光伏组件的节水除灰清洁系统，其特征在于:所述刮片总成还包括刮片支架和刮片座，所述刮片支架安装于所述刮灰臂心轴上，所述刮片支架上安装所述刮片座，所述刮片座上安装所述刮片。
3.根据权利要求1所述的光伏组件的节水除灰清洁系统，其特征在于:所述电动机为直流永磁电动机。
4.根据权利要求1所述的光伏组件的节水除灰清洁系统，其特征在于:所述光伏组件为玻璃层压的太阳能电池板。
5.根据权利要求1所述的光伏组件的节水除灰清洁系统，其特征在于:所述刮片的长度为所述光伏组件的宽度的2/3-1倍。
6.根据权利要求1所述的光伏组件的节水除灰清洁系统，其特征在于: 所述刮灰臂心轴的轴心位于所述光伏组件的侧边且分别位于上端和下端且对称设置。
7.根据权利要求1所述的光伏组件的节水除灰清洁系统，其特征在于:所述纳米级疏水层的厚度为0.1-0.3mm。
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