DE10013989A1 - Reinigungsanlage für Solarkollektoren und Photovoltaikmodule - Google Patents
Reinigungsanlage für Solarkollektoren und PhotovoltaikmoduleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsanlage für Solarkollektoren und Photovoltaik
module, um diese von ertragsmindernden Verschmutzungen und Schneeablagerungen zu
befreien.
Durch eine durch übliche Umwelteinflüsse hervorgerufene Verschmutzung der
Solarkollektoren und Photovoltaikmodule tritt eine Verminderung des Strahlungseinfalls
und somit eine Verschlechterung der Energieausbeute ein. Im Winter wird eine durch
Schneefall verursachte Komplettabdunkelung der Kollektoren und Photovoltaikmodule die
Energieausbeute auf Null reduzieren. Die durchschnittliche Jahresausbeute an Energie wird
dadurch deutlich vermindert. Oft wird versucht, durch eine händische Reinigung den
Wirkungsgrad der Anlage nach Verschmutzung oder Schneefall wieder zu erhöhen, dies
kann aber nur als kurzfristige Maßnahme gesehen werden und ist speziell bei auf
üblicherweise auf Dächern montierten Anlagen mit einem hohen Gefahren- und
Unfallpotential für Personen versehen. Bei starkem Dauerschneefall kann eine händische
Entfernung des Schnees nicht kontinuierlich erfolgen. Auch bei Abwesenheit des
Anlagenbetreibers ist die Entfernung des Schnees nicht gewährleistet.
Das Ziel der Erfindung ist es, durch eine mechanische Vorrichtung die für den
Strahlungseinfall relevanten Glasflächen von Solarkollektoren und Photovoltaikmodulen
jederzeit zuverlässig reinigen und von Schneeauflagen befreien zu können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen mit Gummilippen oder ähnlichem
Abstreifern versehenen Ausleger, welcher durch Motorkraft an einer Führungsschiene
entlang in der Art über die Glasflächen bewegt wird, daß die Gummilippen
Verunreinigungen und Schneebelag über die ganze Breite der zu reinigenden Fläche
beiseite schieben können
Der Vorteil der Vorrichtung besteht darin, daß eine ertragsmindernde Verschmutzung
durch regelmäßige Reinigung der für den Strahlungseinfall relevanten Glasflächen von
Solarkollektoren und Photovoltaikmodule auch an schlecht zugänglich montierten Anlagen
auf Knopfdruck entfernt werden kann, ohne daß sich jemand einer Gefahr für Leib und
Leben aussetzen muß. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine durch Schneefall
bedingte Komplettabdeckung der Module durch permanenten Betrieb der
erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung schon während des Schneefalls verhindert
werden kann. Somit kann die Solarnutzungsanlage auch während eines Schneefalls und,
falls der Schnee längere Zeit liegen bleiben würde, auch danach die sonnenreichen
Wintertage zur Energiegewinnung nutzen und somit den Jahresertrag der Anlage spürbar
erhöhen.
Die Erfindung wird erläutert durch die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
mit Bezug auf die Zeichnungen, welche schematisch diese erfindungsgemäße Vorrichtung
zeigt. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Ausleger (1) wird durch Federvorspannung oder durch Gewichte eingeleitete Kräfte
auf die zu reinigende Fläche (2) gedrückt und dabei mittels einer Umlaufkette (3) oder
ähnlicher Vorrichtung wie zum Beispiel einem Zahnriemen oder einer Gewindespindel an
der Führungsschiene (4) über die zu reinigende Fläche (2) in der Art bewegt, daß die
Gummilippen (7) Verunreinigungen und Schneebelag beiseite schieben. Der Rücktransport
des Auslegers nach Beendigung der Fahrtstrecke in einer Richtung wird durch die
Umlenkung (5) der Kette oder des Zahnriemens gewährleistet, an der der Ausleger mittels
eines Schubstange (6) in der Art eines Pleuels befestigt ist und durch die der Ausleger
transportiert wird. Bei der Version mit der Gewindespindel wird der Rücktransport durch
Änderung der Drehrichtung der Spindel erzielt.
Durch gelenkige Lagerung der Gummilippen (7) am Ausleger können Unebenheiten der
Module ausgeglichen werden und eine flächige Reinigung der gesamten Scheibe
gewährleistet werden.
Der Ausleger wird mittels Rollen (8) in einem entsprechenden Führungskanal (9) oder
ähnlicher Aufnahme an der Führungsschiene (4) geführt. Die vorzugsweise Gestaltung des
Auslegers mit den Führungsrollen als Dreieck gewährleistet eine sichere und verzugsfreie
Bewegung auch bei hohen Schneelasten.
Die Vorrichtung ist bei Schneefall in permanenten Betrieb und reinigt somit die
Modulflächen kontinuierlich und gewährleistet somit einen hohen Energieertrag auch bei
Schneefall. Um normale Verunreinigungen durch Umwelteinflüße zu entfernen ist der
Intervallbetrieb in Zyklen von Stunden bis Tagen individuell nach Verschmutzungsgrad
einzustellen. Um die Modulflächen von Schlieren und rußigem Belag zu befreien, reicht
eine mechanische Reinigung oft nicht aus. Für diesen Fall ist in der Führungschiene ein
Kanal (10) eingearbeitet, durch den ein unter Druck stehendes Reinigungsmedium mittels
mehrerer Spritzdüsen (11), die der Länge nach an der Führungsschiene mittels Bohrung in
diesen Kanal eingeschraubt sind, auf die zu reinigende Fläche gesprüht werden kann. Diese
Spritzdüsen lassen sich mittels Kugelgelenk in eine exakten Sprührichtung auf die zu
reinigende Fläche ausrichten und sind im Abstand zueinander so ausgerichtet, daß eine
ganzflächige Besprühung mit Reinigungslösung möglich ist. Die Reinigungslösung wird so
die Verunreinigung auflösen und eine restlose Entfernung dieser durch das Abstreifen mit
den Gummilippen ermöglichen.
Um das Anfrieren der Gummilippen an den zu reinigenden Scheiben zu verhindern, wird
der Ausleger nach jedem Reinigungsvorgang in eine Ruheposition gefahren, an der die
Gummilippen an einen heizbaren Anschlag (12) anliegen. Dieser Anschlag wird bei Frost
vor jedem Reinigungszyklus aufgeheizt und somit vorhandene Vereisungen und
Anfrierungen aufgetaut. Somit werden Beschädigungen der Gummilippen durch Abreißen
der angefrorenen Bereiche verhindert.
Die Führungsschiene ist vorzugsweise aus Aluminium extrudiert oder als Rollprofil aus
Stahl gefertigt und kann mit einem Abdeckblech (13) gegen Witterungseinflüsse geschützt
werden.
Die Länge der Reinigungsanlage kann durch beliebige Länge der Führungsschiene an die
Länge der Modulreihen angepaßt werden. Um jede beliebige Breite der Modulreihen
reinigen zu können, wird die Länge der Ausleger und die Breite der Gummilippen an die
Breite der Module angepaßt. Auch mehrere Reihen von Modulen sind mit einer
Reinigungsanlage mit nur einer Führungsschiene und einem Ausleger zu reinigen. Auch ist
die Anbringung einer Führungsschiene mit zwei gegenüberliegenden Auslegern zwischen
einzelnen Modulreihen möglich. Dabei kann je ein Ausleger je nach Anordnung der
Führungsschiene die obere oder rechte Modulreihe und der zweite Ausleger die untere oder
linke Modulreihe bearbeiten.
Die Anordnung der Führungsschiene kann sowohl horizontal wie auch vertikal zu den
Modulen erfolgen. Bei vertikaler Anordnung der Führungsschiene bewegt sich der
Ausleger vertikal und ist die Reinigungsrichtung zwangsläufig nach unten gerichtet. Bei
horizontaler Anordnung der Führungsschiene bewegt sich der Ausleger horizontal. Bei
dieser Anordnung ist es vorteilhaft, die Gummilippen in einem Winkel zur
Bewegungsrichtung anzuordnen, der den Abtransport der Verunreinigungen erleichtert.
Auch die Stoßstellen zwischen den einzelnen Modulen können bei einer Schrägstellung der
Gummilippen leichter überfahren werden. Zur Befestigung wird die Führungsschiene
entweder an das für die Modulbefestigung bereits auf dem Dach vorhandene
Befestigungssystem angebracht oder mittels spezieller Haltewinkel separat auf dem Dach
montiert. Auch der Einbau unter der Dachhaut ist durch spezielle Adapter möglich.
Die Steuerung wird über eine Schaltbox innerhalb des Hauses oder mittels Zeitschaltuhr
oder beidem realisiert.
Abb. 1 zeigt die Reinigungsvorrichtung schematisch in der Draufsicht.
Bezugskennzeichnungen siehe Beschreibung.
Abb. 2 zeigt einen Schnitt durch eine beispielhaftes Führungsschiene (4) mit
Transportkette (3) im Vor- und Rücklauf und Ausleger (1).
Claims (17)
1. Vorrichtung zum Reinigen der für den Strahlungseinfall relevanten Flächen von
Photovoltaikmodulen und Solarkollektoren und jeder Art von Glasflächen, dadurch
gekennzeichnet, daß durch einen mit Gummilippen oder ähnlichem Abstreifern
versehener Ausleger an einer mittels Motorkraft angetriebenen Transportkette an einer
Führungsschiene entlang in der Art über die Glasflächen bewegt wird, daß die
Gummilippen Verunreinigungen und Schneebelag auf den Photovoltaikmodulen und
Solarkollektoren von diesen herunterschieben können.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücktransport des
Auslegers durch die Umlenkung der Kette am Ende des Tranportweges und einer mit
der Kette und dem Ausleger mittels Drehgelenken in Verbindung stehender
Schubstange realisiert wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Führungsschiene mehrere Spritzdüsen zum Aufsprühen von Reinigungsflüssigkeit
integriert sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger
einseitig und auch zweiseitig an der Führungsschiene entlang geführt weden kann.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene
Kanäle für die Kette und deren Führung sowie Führungskanäle für die Rollenböcke
des Auslegers aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger eine
Dreiecksform aufweisen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene
mittels T-Nut an Haltern, welche auf das Dach montiert sind, befestigt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene
aus Aluminium extrudiert oder als Rollprofil aus Stahl gefertigt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummilippen
eine so hohe Verformbarkeit aufweisen, daß sie über umlaufend um die zu reinigende
Fläche überstehende Rahmen bewegt werden können, ohne sich selbst oder den
Rahmen zu beschädigen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummilippen in
einem schrägen Winkel zur Bewegungsrichtung angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruheposition
der Gummilippen mit einem heizbaren Kontaktbereich zur Gummilippe versehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger und
mit ihm die Gummilippen mittels Federkraft oder Gewichtsbelastet auf die zu
reinigenden Flächen gedrückt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummilippen
bei dem Rücktransport des Auslegers von der zu reinigenden Fläche abgehoben
werden.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen
für die Transportkette in Ausnehmungen der Führungsschiene integriert sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des
Auslegers über eine sich drehende Gewindespindel oder einen Zahnriemen erfolgt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungschiene
mit einen Abdeckblech gegen Witterungseinflüsse geschützt wird.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen
der Förderkette mittels Federkraft die Förderkette spannen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10013989A DE10013989A1 (de) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | Reinigungsanlage für Solarkollektoren und Photovoltaikmodule |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=7635778
Family Applications (1)
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DE (1) | DE10013989A1 (de) |
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- 2000-03-23 DE DE10013989A patent/DE10013989A1/de not_active Withdrawn
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |