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Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung von Modulreihen einer Photovoltaik- oder Solaranlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In Solarparks oder Photovoltaik-Freiflächenanlagen sind die Solarmodule üblicherweise in mehreren voneinander beanstandeten Reihen angeordnet. Um einen möglichst hohen Energieertrag zu erreichen, wird der Abstand zwischen den Modulreihen so gewählt, dass eine Verschattung der Module durch die davor angeordnete Modulreihe möglichst vermieden wird. Eine weitere Ertragssteigerung kann durch geeignete Nachführsysteme erreicht werden. Hierbei sind die Solarmodule um eine oder zwei Achsen beweglich und können so im Tagesverlauf der Sonne folgen. Allerdings kann der Ertrag solcher Photovoltaik-Freiflächenanlagen durch Verschmutzung der Solarmodule verringert werden. Um solche Ertragsverluste zu vermeiden, müssen die Solarmodule daher von Zeit zu Zeit gereinigt werden. Zur Reinigung der Solarmodule sind bereits an einem Fahrzeug montierbare Reinigungsvorrichtungen bekannt, die eine an einem Träger drehbar gelagerte und durch einen Antrieb um ihre Längsachse drehbaren Reinigungsbürste und eine Tragkonstruktion mit einem schwenkbaren Tragarm zur Positionierung und Halterung der Reinigungsbürste aufweisen. Eine derartige Reinigungsvorrichtung ist in der
DE 20 2011 105 493 U1 offenbart. Mit einer solchen Reinigungsvorrichtung kann bei einer Durchfahrt allerdings immer nur eine Modulreihe gereinigt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reinigungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine schnellere Reinigung auch größerer Photovoltaik- und Solaranlagen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Reinigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung zwei über jeweils eine Trag- und Positioniereinrichtung an einer Halteeinrichtung angeordnete Reinigungsaggregate zur gleichzeitigen Reinigung zweier Modulreihen auf. Über die beiden Trag- und Positioniereinrichtungen sind die beiden Reinigungsaggregate über den zu reinigenden Oberflächen der beiden Modulreihen positionierbar. Durch die Halteeinrichtung kann die Reinigungsvorrichtung an das Fahrzeug angekoppelt werden. Mit einer derartigen Reinigungsvorrichtung können bei einer einzigen Durchfahrt zwei Modulreihen einer Photovoltaik- oder Solaranlage gleichzeitig gereinigt werden, so dass die Reinigungsdauer verkürzt und die Flächenleistung erhöht werden kann.
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Die Halteeinrichtung weist zweckmäßigerweise zwei gegeneinander verschiebbare Halterungen für jeweils eine Trag- und Positioniereinrichtung auf. Dadurch kann der Abstand zwischen den Reinigungsaggregaten zur Anpassung an unterschiedliche Abstände zwischen den Modulreihen auf einfache Weise verändert werden.
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Die beiden Halterungen können vorzugsweise an einer am Fahrzeug montierbaren Halteplatte gegeneinander verschiebbar geführt sein. Dadurch wird eine stabile Halterung der beiden Trag- und Positioniereinrichtungen mit den daran angeordneten Reinigungsaggregaten erreicht.
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Den beiden Trag- und Positioniereinrichtungen ist in zweckmäßiger Weise jeweils ein mit entsprechenden Steuerventilen versehener Steuerblock zur Ansteuerung von Stellantrieben zugeordnet. Die beiden Steuerblöcke können über ein Steuermodul mit einer Bedieneinheit verbunden sein. Die Bedieneinheit weist vorzugsweise eine Eingabeeinheit zur Vorgabe eines Steuerdrucks und ein Bedienelement zur Positionierung der Reinigungsaggregate auf. Durch die Auswahl eines Steuerdrucks kann ein an die unterschiedlichen Reinigungsaggregate angepasster und vorkonfigurierter Systemdruck zur Gewährleistung eines gewünschten Auflagedrucks der Reinigungsaggregate erreicht werden.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist an der Bedieneinheit eine Auswahleinrichtung zur Auswahl einer getrennten oder gemeinsamen Betätigung der beiden Trag- und Positioniereinrichtungen angeordnet ist. Dadurch kann ausgewählt werden, ob nur eine der beiden Trag- und Positioniereinrichtungen mit dem daran angeordneten Reinigungsaggregat oder ob gleichzeitig beide Trag- und Positioniereinrichtungen mit dem daran angeordneten Reinigungsaggregat gesteuert werden. Die Auswahleinrichtung kann z.B. als ein an dem Bedienelement angeordneter Dreistellungsschalter ausgebildet sein.
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Die Trag- und Positioniereinrichtungen können eine mittels eines Antriebs über ein Getriebe um eine Vertikalachse drehbare Tragsäule und einen an der Tragsäule schwenkbar angelenkten Tragarm mit einem um eine horizontale Achse schwenkbaren ersten Armteil und einem mit diesem über eine Gelenkanordnung gelenkig verbundenen zweiten Armteil enthalten. Das Reinigungsaggregat kann über ein Halteteil an dem vorderen Ende des zweiten Armteils angeordnet sein. Die Trag- und Positioniereinrichtungen können auch anders ausgestaltet sein.
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Die Reinigungsaggregate können vorzugsweise als Bürstenaggregate mit einer an einem Träger drehbar gelagerten und mittels eines Antriebsmotors drehbaren Reinigungsbürste ausgebildet sein. Auch andere Reinigungsaggregate sind möglich.
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Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
- 1 eine Reinigungsvorrichtung zur gleichzeitigen Reinigung zweier Modulreihen einer Photovoltaikanlage in einer Perspektive;
- 2 die Reinigungsvorrichtung von 1 in einer Seitenansicht;
- 3 die Reinigungsvorrichtung von 1 in einer Transportstellung;
- 4 eine vergrößerte Darstellung des Details A von 3;
- 5 eine Vorderansicht der Reinigungsvorrichtung von 1 mit zwei Halterungen in einer auseinandergeschobenen ersten Stellung;
- 6 eine Vorderansicht der Reinigungsvorrichtung von 1 mit zwei Halterungen in einer zusammengeschobenen zweiten Stellung;
- 7 eine Bedieneinheit zur Bedienung der in 1 gezeigten Reinigungsvorrichtung und
- 8 eine vergrößerte Darstellung des Details B von 7.
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In 1 ist eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung von zwei Modulreihen 1a und 1b einer Photovoltaik- oder Solaranlage in einer schematischen Perspektivansicht gezeigt. Die voneinander beabstandeten Modulreihen 1a und 1b weisen in an sich bekannter Weise mehrere auf einem Untergestell 2 nebeneinander angeordnete und elektrisch miteinander verbundene Solarmodule 3 auf. Die beiden Untergestelle 2 sind derart ausgeführt, dass die Neigung der Modulreihen 1a und 1b verändert werden kann. Die Verstellung der Untergestelle 2 ist derart ausgeführt, dass z.B. die Neigung der Modulreihe 1b aus einer nicht gezeigten, der Neigung der Modulreihe 1a entsprechenden Arbeitsstellung in die in 1 gezeigte Reinigungsstellung verändert werden kann. Das bedeutet, dass die Neigung von zumindest einer von zwei nebeneinander angeordneten Modulreihen 1a und 1b zur Durchführung einer Reinigung so verändert werden kann, dass die Oberflächen zweier Modulreihen 1a und 1b mit einer vorgegebenen Neigung entsprechend 1 einander zugewandt sind. Die kann z.B. dadurch erfolgen, dass die Solarmodule 3 der Modulreihe 1b zur Durchführung der Reinigung um 180° geschwenkt werden.
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Die zur Montage an einem Traktor oder einem anderen geeigneten Fahrzeug 4 konzipierte Reinigungsvorrichtung weist zwei über jeweils eine Trag- und Positioniereinrichtung 5 an einer Halteeinrichtung 6 angeordnete Reinigungsaggregate 7 zur gleichzeitigen Reinigung zweier Modulreihen 1a und 1b auf. Über die beiden Trag- und Positioniereinrichtungen 5 sind die beiden Reinigungsaggregate 7 über den zu reinigenden Oberflächen der beiden Modulreihen 1a und 1b positionierbar. Durch die Halteeinrichtung 6 kann die Reinigungsvorrichtung an das Fahrzeug 4 angekoppelt werden.
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Wie besonders aus 2 hervorgeht, sind die Reinigungsaggregate 7 beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Bürstenaggregate mit einer an einem langen Träger 8 drehbar gelagerten und mittels eines Antriebsmotors 9 drehbaren Reinigungsbürste 10 ausgeführt. Die um ihre Längsachse drehbare Reinigungsbürste 10 ist am Träger 8 zwischen zwei Seitenteilen 11 und 12 derart gelagert, dass die Längsachse der Reinigungsbürste 10 parallel zur Längsachse des Trägers 8 verläuft. An dem rohrförmigen Träger 8 ist außerdem eine Sprüheinrichtung 13 zum Aufbringen eines Reinigungsfluids angebracht.
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Aus den 4 bis 6 ist ersichtlich, dass die Halteeinrichtung 6 eine an der Front des Fahrzeugs 4 befestigbare Halteplatte 14 und zwei an der Halteplatte 14 gegeneinander horizontal verschiebbar angeordnete Halterungen 15 für jeweils eine Trag- und Positioniereinrichtung 5 enthält. Die beiden Halterungen 15 sind an der Halteplatte 14 verschiebbar geführt. Durch Verschiebung der Halterungen 15 kann der Abstand zwischen den Trag- und Positioniereinrichtungen 5 und damit der Abstand der Reinigungsaggregate 7 zur Anpassung an die unterschiedlichen Abstände zwischen den einzelnen Modulreihen 1a und 1b verändert werden, wie dies in den 5 und 6 gezeigt ist.
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Die an den beiden Halterungen 15 angeordneten Trag- und Positioniereinrichtungen 5 weisen eine mittels eines Antriebs 16 über ein Getriebe 17 um eine Vertikalachse drehbare Tragsäule 18 und einen an der Tragsäule 18 schwenkbar angelenkten Tragarm mit einem um eine horizontale Achse schwenkbaren ersten Armteil 19 und einem mit diesem über eine Gelenkanordnung 20 gelenkig verbundenen zweiten Armteil 21 auf. Das Reinigungsaggregat 7 ist am vorderen Ende des zweiten Armteils 21 über ein Halteteil 22 befestigt. Durch einen Stellantrieb, der hier aus zwei zwischen der Gelenkanordnung 20 und dem zweiten Armteil 21 angeordneten Stellzylindern 23 besteht, kann der zweite Armteil 21 mit dem daran befestigten Reinigungsaggregat 7 zwischen einer in 1 gezeigten Arbeitsstellung und einer in 2 gezeigten Transportstellung geschwenkt werden.
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Wie aus 2 hervorgeht, ist der erste Armteil 19 des Tragarms an einem oberen Anschlussteil 24 der Tragsäule 18 um eine Querachse 25 schwenkbar angelenkt. Durch einen zwischen einem unteren Anschlussteil 26 am unteren Ende der Tragsäule 18 und dem ersten Armteil 19 angeordneten Niveauzylinder 27 ist der erste Armteil 19 des Tragarms gegenüber der Tragsäule 18 abgestützt. Durch eine geeignete Ansteuerung des Niveauzylinders 27 kann nicht nur die Neigung des ersten Armteils 19 zur Absenkung der Reinigungsaggregats 1 auf eine zu reinigende Oberfläche bzw. zum Anheben der Reinigungsaggregats 7 von der zu reinigenden Oberfläche eingestellt, sondern auch die von dem Reinigungsaggregat 1 auf die zu reinigende Oberfläche ausgeübte Last während des Reinigungsvorgangs konstant auf einem vorwählbaren Wert gehalten werden. Hierzu ist dem Niveauzylinder 27 ein in 2 erkennbarer Steuerblock 28 mit entsprechenden Steuerventilen zur Ansteuerung des Niveauzylinders 24 zugeordnet. Über den mit entsprechenden Steuerventilen versehenen Steuerblock 28 sind auch die Stellzylinder 23 und der Antrieb 16 zur Drehung der Tragsäule 18 ansteuerbar. Durch den Antrieb 16 kann der hier aus den beiden Armteilen 19 und 21 gebildete Tragarm gemeinsam mit dem daran gehaltenen Reinigungsaggregat 7 geschwenkt werden. Der Antrieb 16, die beiden Stellzylinder 23 und der Niveauzylinder 27 bilden Stellantriebe, durch die das Reinigungsaggregat 7 an eine gewünschte Stelle bewegt und genau positioniert werden kann.
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Die Ansteuerung der beiden Steuerblöcke 28 kann gemäß 7 durch eine Bedieneinheit 29 über eine Steuermodul 30 erfolgen. Die Bedieneinheit 29 kann eine Eingabeeinheit 31 zur Vorgabe eines z.B. an die Länge bzw. das Gewicht des Reinigungsaggregats 7 angepassten Steuerdruck und ein Bedienelement 32 zur Positionierung der Reinigungsaggregate 7 aufweisen. An der Eingabeeinheit 31 kann der Bediener je nach Länge des verwendeten Reinigungsaggregats 7 den jeweils passenden Steuerdruck zur Gewährleistung des gewünschten Auflagedrucks des Reinigungsaggregats 7 auswählen. Während des Reinigungsvorgangs kann dabei der Steuerdruck durch einen nicht dargestellten Drucksensor überwacht werden. Wenn das Fahrzeug 3 dabei über Bodenunebenheiten fährt und sich dadurch der Steuerdruck verändert, erfolgt eine Nachregelung, so dass der vom Reinigungsaggregat 7 auf die zu reinigende Fläche ausgeübte Auflage- oder Anpressdruck konstant gehalten werden kann.
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In 7 ist eine z.B. über einen CAN-Bus oder ein anderes Bussystem mit dem Steuermodul 30 verbundene Bedieneinheit 29 gezeigt. Bei der gezeigten Ausführung weist die Bedieneinheit 29 ein hier als Joystick ausgebildetes Bedienelement 32 mit mehreren Bedienknöpfen 33 und einer z.B. als Touchpad ausgebildeten Eingabeeinheit 31 zur Auswahl unterschiedlicher Systemdrücke in Abhängigkeit von der Länge der Reinigungsbürste 10 auf. Durch die Bewegung des als Joystick ausgebildeten Bedienelements 32 kann die Trag- und Positioniereinrichtung 5 zum Absetzen der Reinigungsbürste 10 auf die zu reinigend Oberfläche gesenkt und angehoben werden. An dem Bedienelement 32 ist außerdem eine in 8 näher dargestellte Auswahleinrichtung 34 zur Auswahl einer getrennten oder gemeinsamen Betätigung der beiden Trag- und Positioniereinrichtungen angeordnet. Durch die Auswahleinrichtung 34 kann ausgewählt werden, ob nur einer der beiden Reinigungsaggregate 7 oder beide gleichzeitig betätigt werden. In der gezeigten Ausführung ist die Auswahleinrichtung 34 als Dreistellungsschalter ausgeführt. In einer mittleren Stellung können beide Trag- und Positioniereinrichtungen 5 mit den daran angeordneten Reinigungsaggregaten 7 gleichzeitig angesteuert werden, während in der linken oder rechten Stellung nur jeweils die linke oder rechte Trag- und Positioniereinrichtung 5 mit dem daran angeordneten Reinigungsaggregat 7 angesteuert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1a
- Erste Modulreihe
- 1b
- Zweite Modulreihe
- 2
- Untergestell
- 3
- Solarmodul
- 4
- Fahrzeug
- 5
- Trag- und Positioniereinrichtung
- 6
- Halteeinrichtung
- 7
- Reinigungsaggregat
- 8
- Träger
- 9
- Antriebsmotor
- 10
- Reinigungsbürste
- 11
- Erstes Seitenteil
- 12
- Zweites Seitenteil
- 13
- Sprüheinrichtung
- 14
- Halteplatte
- 15
- Halterung
- 16
- Antrieb
- 17
- Getriebe
- 18
- Tragsäule
- 19
- Erster Armteil
- 20
- Gelenkanordnung
- 21
- Zweiter Armteil
- 22
- Halteteil
- 23
- Stellzylinder
- 24
- Oberes Anschlussteil
- 25
- Querachse
- 26
- Unteres Anschlussteil
- 27
- Niveauzylinder
- 28
- Steuerblock
- 29
- Bedieneinheit
- 30
- Steuermodul
- 31
- Eingabeeinheit
- 32
- Bedienelement
- 33
- Bedienknopf
- 34
- Auswahleinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202011105493 U1 [0002]
