CN219938296U - 光伏组件的清洗灌溉一体化装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种光伏组件的清洗灌溉一体化装置，包括：清洗机构，包括可绕自身轴线旋转的清洗管，沿所述清洗管的延伸方向，所述清洗管的外周壁上间隔设置有多个出液孔；以及升降机构，与所述清洗机构连接，用于驱动所述清洗机构在清洗位置与灌溉位置之间切换，在所述清洗位置，所述升降机构驱动所述清洗管移动至所述光伏组件的上方，用于对所述光伏组件进行清洗；在所述灌溉位置，所述升降机构驱动所述清洗管移动至所述光伏组件下方，用于灌溉。本公开的上述技术方案，通过升降结构和清洗机构的设置能够将光伏组件的清洗以及农作物的灌溉高效结合，提高灌溉效率。

Description

光伏组件的清洗灌溉一体化装置

技术领域

本公开涉及光伏组件清洗及灌溉设备技术领域，具体地，涉及一种光伏组件的清洗灌溉一体化装置。

背景技术

近几年随着光伏发电的快速发展，光伏用地日益紧缺，将光伏发电与农业结合起来，实现一地两用成了一种新的模式。

相关技术中将光伏组件发电与农业灌溉系统结合，即可以通过将光伏组件安装在农业用地中，通过光伏组件吸收阳光发电，同时可以通过农业灌溉系统对长期放置在室外的光伏组件上的灰尘进行冲洗。

但是，相关技术中光伏组件设置时，光伏组件的最低边缘需要与地面存在间隙，为了能够对光伏组件进行清灰，清洗管道需要适当的高于光伏组件，使清洗管道喷出的水能够覆盖光伏组件的表面，然而，清洗管道通常固定设置，且清洗管道喷出的水先要经过光伏组件的表面之后才会流入到地面上，而较大的离地间隙使得灌溉时水分容易蒸发，导致灌溉的效果差。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种光伏组件的清洗灌溉一体化装置，该装置通过升降结构和清洗机构能够将光伏组件的清洗以及农作物的灌溉高效结合，以至少部分解决相关技术中的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种光伏组件的清洗灌溉一体化装置，包括：清洗机构，包括可绕自身轴线旋转的清洗管，沿所述清洗管的延伸方向，所述清洗管的外周壁上间隔设置有多个出液孔；以及升降机构，与所述清洗机构连接，用于驱动所述清洗机构在清洗位置与灌溉位置之间切换，在所述清洗位置，所述升降机构驱动所述清洗管移动至所述光伏组件的上方，用于对所述光伏组件进行清洗；在所述灌溉位置，所述升降机构驱动所述清洗管移动至所述光伏组件下方，用于灌溉。

可选地，所述升降机构的数量为两个，且两个所述升降机构分别支撑于所述清洗管的两端。

可选地，所述清洗机构还包括支座和与所述支座固定连接的保护罩，所述支座与所述升降机构固定连接，所述清洗管可转动地穿设在所述保护罩内，所述保护罩至少部分覆盖所述清洗管的上方。

可选地，所述保护罩构造为两端开口的矩形管，且沿水平方向的两个相对侧面分别设有一条形孔，所述保护罩的底面设有排水孔。

可选地，所述清洗机构还包括驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述清洗管绕自身轴线转动。

可选地，所述驱动组件包括电机和齿轮组，所述齿轮组包括主动轮和从动轮，所述主动轮与所述电机的输出端固定连接，所述从动轮套设在所述清洗管的外周，且与所述主动轮啮合传动。

可选地，所述清洗管的一端设有入水口，另一端密封，所述入水口处设有与所述入水口连通的进水机构。

可选地，所述进水机构包括水箱、水泵、进水管和旋转接头，所述水泵的进水口与所述水箱的出水口连通，所述进水管的进水口与所述水泵的出水口连通，所述进水管的出水口与所述旋转接头的进水端连通，所述旋转接头的出水端与所述清洗管的入水口连通，所述旋转接头的出水端能够随着所述清洗管同步转动。

可选地，所述进水管构造为伸缩软管，所述进水机构还包括容纳盒，所述容纳盒用于存放所述伸缩软管。

可选地，所述清洗灌溉一体化装置还包括控制机构，所述控制机构分别与所述升降机构、所述水泵和所述电机信号连接。

通过上述技术方案，通过升降机构驱动清洗机构在清洗位置与灌溉位置之间切换，能够将光伏组件的清洗以及农作物的灌溉高效结合，例如，升降机构上升使清洗机构处于清洗位置，即升降机构驱动清洗管移动至光伏组件的上方，转动清洗管使出液孔对准光伏组件对光伏组件进行清洗；升降机构下降使清洗机构处于灌溉位置，即升降机构驱动清洗管移动至光伏组件下方，从而缩短了清洗管与农作物的距离，减少了灌溉时水分的蒸发，提高了灌溉效率，此外，清洗管能够绕自身轴线转动，从而使得灌溉时覆盖更多的农作物，进一步提高了灌溉的效率。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开示例性实施方式中提供的光伏组件的清洗灌溉一体化装置的结构示意简图；

图2是本公开示例性实施方式中提供的光伏组件的清洗灌溉一体化装置与光伏组件的相对布置示意图。

附图标记说明

1-清洗机构；11-清洗管；12-出液孔；13-支座；14-保护罩；15-条形孔；16-入水口；2-光伏组件；3-升降机构；31-底座；4-驱动组件；41-电机；42-主动轮；43-从动轮；5-进水机构；51-水箱；52-水泵；53-进水管；54-旋转接头；55-容纳盒；6-控制机构。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指光伏组件的清洗灌溉一体化装置的使用状态定义的，具体可以参照图1所示的图面方向，“内、外”是指相应零部件的本身轮廓而言的，此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

相关技术中，通常是将光伏组件发电与农业灌溉系统结合，即可以通过将光伏组件安装在农业用地中，通过光伏组件吸收阳光发电，同时可以通过农业灌溉系统对长期放置在室外的光伏组件上的灰尘进行冲洗。但是，光伏组件离地距离较大，为了适配对光伏组件的清灰，需要使得清洗管道高于光伏组件，清洗管道的位置相对固定，从而造成了对农作物进行灌溉时，清洗管道喷出的水还是要先要经过光伏组件的表面之后才会流入到农田里，而较大的离地间隙使得灌溉时水分容易蒸发，从而导致灌溉的效果差的技术问题。

为解决上述技术问题，如图1和图2所示，本公开提供一种光伏组件的清洗灌溉一体化装置，包括：清洗机构1，包括可绕自身轴线旋转的清洗管11，沿清洗管11的延伸方向，清洗管11的外周壁上间隔设置有多个出液孔12；以及升降机构3，与清洗机构1连接，用于驱动清洗机构1在清洗位置与灌溉位置之间切换，在清洗位置，升降机构3驱动清洗管11移动至光伏组件2的上方，用于对光伏组件2进行清洗；在灌溉位置，升降机构3驱动清洗管11移动至光伏组件2下方，用于灌溉。

通过上述技术方案，通过升降机构3驱动清洗机构1在清洗位置与灌溉位置之间切换，能够将光伏组件2的清洗以及农作物的灌溉高效结合，例如，升降机构3上升使清洗机构1处于清洗位置，即升降机构3驱动清洗管11移动至光伏组件2的上方，转动清洗管11使出液孔12对准光伏组件2进行清洗；升降机构3下降使清洗机构1处于灌溉位置，即升降机构3驱动清洗管11移动至光伏组件2下方，从而缩短了清洗管11与农作物的距离，减少了灌溉时水分的蒸发，提高了灌溉效率，此外，清洗管11能够绕自身轴线转动，从而使得灌溉时覆盖更多的农作物，进一步提高了灌溉的效率。

需要说明的是，多个出液孔12可以设置在清洗管11的一条母线上，且在该母线的延伸方向上间隔设置，即多个出液孔12间隔设置在清洗管11外周壁上与该清洗管11的中心轴线平行的直线上，当然，多个出液孔12也可以沿该清洗管的轴向方向设置多排，以提高清洗或者灌溉的面积，本领域技术人员可以根据实际需求进行设计，本公开不作具体限定。

在一些可实施的方式中，升降机构3的数量为两个，且两个升降机构3分别支撑于清洗管11的两端。例如，两个升降机构3分别位于清洗管11的两端下方，升降机构3可以包括底座31和电动缸，底座31固定在地面上，电动缸的缸体固定在底座31上，电动缸的活塞杆端沿竖直向上延伸且活塞杆端用于支撑清洗管11。如此，能够通过两个电动缸的设置对清洗管11支撑更加稳定，同时通过电动缸的升降能够便于清洗机构在清洗位置和灌溉位置切换。

可以理解的是，上述升降机构3的数量为两个是示意性的，在其他的实施方式中，还可以为两个以上的其他数量，本公开中不做具体限制。同时，升降机构3包括底座31和电动缸的结构也是示意性的，升降机构3还可以是底座31和气缸或液压缸的结构，只要能够将清洗管11升降即可，此处不再赘述其具体结构。

可选地，清洗机构1还包括支座13和与支座13固定连接的保护罩14，支座13与升降机构3固定连接，清洗管11可转动地穿设在保护罩14内，保护罩14至少部分覆盖清洗管11的上方。例如，支座13为钢板，保护罩14可以构造为U形钢板，支座13的底面可以通过紧固件与电动缸的活塞杆端固定连接，U形钢板开口朝向支座13设置且保护罩14可以通过紧固件与支座13固定连接，保护罩14中可以设置轴承座，清洗管11可以通过轴承与保护罩14的轴承座转动连接。如此，能够通过保护罩14的设置能够避免清洗管11受到雨水的侵蚀而损坏。此外，U形钢板的设置还能能够便于转动的清洗管11灌溉时覆盖下方田地，提高了灌溉效率。

当然，保护罩14构造为U形钢板的结构是示意性的，在其他的实施方式中还可以为其他的结构，例如，保护罩14还可以构造为两端开口的矩形管且沿水平方向的两个相对侧面分别设有一条形孔15，保护罩14的底面设有排水孔。如此，通过保护罩14构造为矩形管能够防止雨水侵蚀清洗管11，同时通过两个侧面的条形孔15能够方便灌溉时通过转动清洗管11后将水喷出至农田中，提高灌溉效率；通过在保护罩14地面设置的排水孔能够及时排除进入保护罩14内的积水。

此外，电机41可以构造为步进式电机，电机41转动使的清洗管11的出液孔12对准其中一个条形孔15时为第一灌溉位置，电机41驱动清洗管11转动180°之后使得清洗管11的出液孔12对准另一个条形孔15时为第二灌溉位置。如此，可以节约用水并精确高效地对农田进行灌溉。

在一些可实施的方式中，为了便于控制清洗管11绕自身轴线转动，清洗机构1还包括驱动组件4。例如，驱动组件4可以包括电机41和齿轮组，电机41固定在支座13上，齿轮组可以包括主动轮42和从动轮43，主动轮42与电机41的输出端固定连接，从动轮43套设在清洗管11的外周且与主动轮42啮合传动。如此，通过电机41转动，从而带动清洗管11绕自身轴线转动，从而使得水能够以多种角度从出液孔12排出，既能够提高清洗光伏组件2的效率，又能够提高灌溉效率。

在一些可实施的方式中，清洗管11的一端设有入水口16，入水口16处设有与入水口16连通的进水机构5。例如，进水机构5包括水箱51、水泵52、进水管53和旋转接头54，水泵52的进水口与水箱51的出水口连通，进水管53的进水口与水泵52的出水口连通，进水管53的出水口与旋转接头54的进水口连通，旋转接头54的出水口与清洗管11的入水口连通，旋转接头54的出水口能够随着清洗管11同步转动。如此，能够通过水泵52将水箱51的水通过进水管53和旋转接头54送至清洗管11中对光伏组件2进行清洗或对农田进行灌溉。

需要说明的是，上述旋转接头54为现有技术中已知的构件，其中，旋转接头54包括能够相互转动的进水端和出水端，旋转接头54的进水端固定与进水管53连通，旋转接头54的出水端端与清洗管11连通且能够与清洗管11同步转动。

在一些可实施的方式中，进水管53构造可以为伸缩软管。例如，进水管53可以构造为防腐蚀橡胶软管或者不锈钢软管，以使进水管53能够适配升降机构3带动清洗管11上升或者下降。此外，为了保护进水管53在随着清洗管11上升或者下降不被损坏，在进水机构5中还设有容纳盒55，用于存放伸缩软管。

在一些可实施的方式中，清洗灌溉一体化装置还包括控制机构6，控制机构6分别与升降机构3、水泵52和电机41信号连接。例如，控制机构6可以为PLC控制器，PLC控制器通过有线或者无线的方式与、两个电动缸、电机41和水泵52信号连接，其中，无线的方式可以是蓝牙或者WIFI信号连接。如此，能够通过PLC控制器控制升降机构3中的两个电动缸来调整清洗机构1切换清洗位置和灌溉位置，通过PLC控制器控制电机41和水泵52，能够调整清洗管11上的出液孔12的出水方位并通过水泵52将水箱51中的水引入清洗管11中实现对光伏组件2的清洗或者对农田的灌溉。

此外，控制机构还可以包括与PLC控制器信号连接的地面温度监控组件、地面湿度监控组件以及光伏组件积灰厚度及面积监控组件，PLC控制器根据地面温度监控组件、地面湿度监控组件以及光伏组件积灰厚度及面积监控组件的数据来控制该清洗灌溉一体化装置的开启以及灌溉与清洗作业之间的切换，且因为光伏清洗组件作业过程中除了蒸发的水分外，部分水会流入农田对农田进行灌溉，因此，该装置中清洗作业优先级高于农田灌溉作业。

当然，上述清洗灌溉一体化装置，还包括有蓄电池，蓄电池为控制器、电机41、水泵52、电动缸提供电源，蓄电池也可以被光伏组件充电，以及一些必备的线缆。

上述清洗灌溉一体化装置的具体工作过程的描述：

例如，在通常的位置时，即该清洗灌溉一体化装置处于没有灌溉作业和清洗作业的状态，PLC控制器即不发出灌溉指令也不发出清洗指令，水泵52和电机41均处于停机状态，清洗管11上的出液孔12位置处于复位状态，即出液孔12对准正前方方向，电动缸处于收缩状态，清洗管11处于距离地面最近位置；

需要清洗时，PLC控制器发出清洗指令，两个电动缸同步升起将清洗管11的位置提高，并保证清洗管11的出液孔12位置略高于光伏组件2最上端表面位置，启动电机41，带动清洗管11顺时针旋转，使出液孔12喷出的水流方向与光伏组件2倾角方向匹配，然后启动水泵52，实现对光伏组件2的清洗作业，当光伏组件2上的积灰小于设定阈值时，清灰作业结束，关闭水泵52，电机41反向转动带动清洗管11逆时针旋转，直至清洗管11上出液孔12的位置复位为止，然后电动缸收缩降低到距离地面最近位置；

需要灌溉时，PLC控制器发出灌溉指令，两个电动缸处于收缩状态，清洗管11的位置处于距离地面最近位置，清洗管11的出液孔12首先对准正前方土地，启动水泵52，此时对出液孔12正前方农田进行灌溉作业，当正前方的农田区域温度和湿度达到设定阈值时，水泵52关闭，启动电机41，带动清洗管11逆时针旋转180°，使出液孔12喷出的水流方向对准正后方的农田，水泵52开启，此时对正后方的农田进行灌溉作业，当正后方的农田区域温度和湿度达到设定阈值时，灌溉作业结束，水泵52关闭，启动电机41反转带动清洗管11顺时针旋转180°，使出液孔12复位。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种光伏组件的清洗灌溉一体化装置，其特征在于，包括：

清洗机构，包括可绕自身轴线旋转的清洗管，沿所述清洗管的延伸方向，所述清洗管的外周壁上间隔设置有多个出液孔；以及

升降机构，与所述清洗机构连接，用于驱动所述清洗机构在清洗位置与灌溉位置之间切换，在所述清洗位置，所述升降机构驱动所述清洗管移动至所述光伏组件的上方，用于对所述光伏组件进行清洗；在所述灌溉位置，所述升降机构驱动所述清洗管移动至所述光伏组件下方，用于灌溉。

2.根据权利要求1所述的光伏组件的清洗灌溉一体化装置，其特征在于，所述升降机构的数量为两个，且两个所述升降机构分别支撑于所述清洗管的两端。

3.根据权利要求2所述的光伏组件的清洗灌溉一体化装置，其特征在于，所述清洗机构还包括支座和与所述支座固定连接的保护罩，所述支座与所述升降机构固定连接，所述清洗管可转动地穿设在所述保护罩内，所述保护罩至少部分覆盖所述清洗管的上方。

4.根据权利要求3所述的光伏组件的清洗灌溉一体化装置，其特征在于，所述保护罩构造为两端开口的矩形管且沿水平方向的两个相对侧面分别设有一条形孔，所述保护罩的底面设有排水孔。

5.根据权利要求1所述的光伏组件的清洗灌溉一体化装置，其特征在于，所述清洗机构还包括驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述清洗管绕自身轴线转动。

6.根据权利要求5所述的光伏组件的清洗灌溉一体化装置，其特征在于，所述驱动组件包括电机和齿轮组，所述齿轮组包括主动轮和从动轮，所述主动轮与所述电机的输出端固定连接，所述从动轮固定套设在所述清洗管的外周且与所述主动轮啮合传动。

7.根据权利要求6所述的光伏组件的清洗灌溉一体化装置，其特征在于，所述清洗管的一端设有入水口，另一端密封，所述入水口处设有与所述入水口连通的进水机构。

8.根据权利要求7所述的光伏组件的清洗灌溉一体化装置，其特征在于，所述进水机构包括水箱、水泵、进水管和旋转接头，所述水泵的进水口与所述水箱的出水口连通，所述进水管的进水口与所述水泵的出水口连通，所述进水管的出水口与所述旋转接头的进水端连通，所述旋转接头的出水端与所述清洗管的所述入水口连通，所述旋转接头的出水端能够随着所述清洗管同步转动。

9.根据权利要求8所述的光伏组件的清洗灌溉一体化装置，其特征在于，所述进水管构造为伸缩软管，所述进水机构还包括容纳盒，所述容纳盒用于存放所述伸缩软管。

10.根据权利要求8所述的光伏组件的清洗灌溉一体化装置，其特征在于，所述清洗灌溉一体化装置还包括控制机构，所述控制机构分别与所述升降机构、所述水泵和所述电机信号连接。