DE202011051073U1 - Cleaning device for solar modules - Google Patents
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Abstract
Reinigungsvorrichtung (1) für die Oberflächen von Solarmodulen (14), wobei ein Hauptabschnitt (6, 6') der Reinigungsvorrichtung (1) an ein Fahrzeug (3) koppelbar und in Wirkverbindung mit den Oberflächen bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptabschnitt (6) eine Abblasvorrichtung hat.Cleaning device (1) for the surfaces of solar modules (14), wherein a main section (6, 6 ') of the cleaning device (1) can be coupled to a vehicle (3) and can be brought into active connection with the surfaces, characterized in that the main section ( 6) has a blow-off device.
Description
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für Solarmodule.The invention relates to a cleaning device for solar modules.
Solarmodule werden stets möglichst senkrecht zur Sonneneinstrahlung ausgerichtet, um eine maximale Strahlungsdichte und damit Leistungsdichte bei der Wandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom zu erreichen. Dabei ist es im Sinne einer Leistungsmaximierung weiterhin wichtig, dass die Oberflächen der Solarmodule stets sauber sind und regelmäßig z. B. von Staub, Vogelkot oder auch Schnee befreit werden. Hinzu kommt in Wüstengebieten, in denen die Solarmodule besonders effektiv sind, eine starke Belastung durch Sand, der regelmäßig entfernt werden muss.Solar modules are always aligned as perpendicular to the sun as possible in order to achieve a maximum radiation density and thus power density in the conversion of sunlight into electricity. It is important in terms of maximizing performance that the surfaces of the solar modules are always clean and regularly z. B. be freed of dust, bird droppings or even snow. In addition, in desert areas where the solar modules are particularly effective, there is a heavy burden of sand that needs to be removed on a regular basis.
Die Druckschriften
In der
In der
Nachteilig an beiden vorbeschriebenen Reinigungsvorrichtungen des Standes der Technik ist ihr Wasserverbrauch, der insbesondere in Wüstenländern besonders kritisch zu sehen ist.A disadvantage of both above-described cleaning devices of the prior art is their water consumption, which is particularly critical in desert countries to see.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Reinigungsvorrichtung für Solarmodule zu schaffen, deren Wasserverbrauch minimiert ist.In contrast, the invention is based on the object to provide a cleaning device for solar modules, whose water consumption is minimized.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Reinigungsvorrichtung für Solarmodule mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1.This object is achieved by a cleaning device for solar modules with the features of
Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung dient zur Reinigung von Oberflächen von Solarmodulen und hat einen Hauptabschnitt, der an ein Fahrzeug koppelbar und in Wirkverbindung mit den Oberflächen bringbar ist. Der Hauptabschnitt hat eine Abblasvorrichtung.The cleaning device according to the invention is used for cleaning surfaces of solar modules and has a main portion which can be coupled to a vehicle and brought into operative connection with the surfaces. The main section has a blow-off device.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Schutzansprüchen beschrieben.Further advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.
Es wird bevorzugt, wenn die Abblasvorrichtung eine Mehrzahl von Luftdüsen hat, über die Schmutzpartikel – insbesondere Sand und Staub – von den Oberflächen abgeblasen werden können.It is preferred if the blow-off device has a plurality of air nozzles, via which dirt particles - in particular sand and dust - can be blown off the surfaces.
Die Luftdüsen können entlang einer oder in mehreren Leitungen angeordnet sein, deren Länge der Breite eines Tisches entspricht, der aus Solarmodulen zusammengesetzt ist.The air nozzles may be arranged along one or more lines, the length of which corresponds to the width of a table composed of solar modules.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung sind am Hauptabschnitt in Fahrtrichtung hinter der Abblasvorrichtung Bürsten – insbesondere drehbar – angeordnet. Damit kann zusätzlich angetrockneter Schmutz entfernt werden, der zuvor durch die Abblasvorrichtung nicht entfernt wurde.In a preferred development brushes - in particular rotatable - are arranged on the main section in the direction of travel behind the blower. This additionally dried on dirt can be removed, which was not previously removed by the blower.
Die Bürsten können trocken in Anlage mit den Oberflächen gebracht werden und diese reinigen. Dadurch wird weiteres Wasser gespart und die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung kann ohne Wasserverbrauch betrieben werden.The brushes can be brought dry into contact with the surfaces and clean them. As a result, further water is saved and the cleaning device according to the invention can be operated without water consumption.
Alternativ oder in Ergänzung können die Bürsten über Leitungen mit einem Frischwassertank verbunden sein. Der Frischwassertank kann auf oder in dem Fahrzeug angeordnet sein. Damit kann der Schmutz besser gelöst werden.Alternatively or in addition, the brushes can be connected via lines to a fresh water tank. The fresh water tank may be arranged on or in the vehicle. So that the dirt can be solved better.
Besonders bevorzugt wird eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung mit einer Absaugvorrichtung. Sie kann trocken zur Aufnahme von Schmutzpartikel oder nass zur Aufnahme von Schmutzwasser geeignet sein. Die Absaugvorrichtung kann weiterhin in Fahrtrichtung hinter und/oder in Neigungsrichtung der Oberflächen bzw. des Hauptabschnitts unter den Bürsten angeordnet sein.Particularly preferred is a development of the cleaning device according to the invention with a suction device. It may be dry to take dirt particles or wet to pick up dirty water. The suction device can furthermore be arranged in the direction of travel behind and / or in the direction of inclination of the surfaces or of the main section under the brushes.
Die Absaugvorrichtung kann – insbesondere über eine Schmutzwasserleitung – mit einem Schmutzwassertank verbunden sein. Der Schmutzwassertank kann auf oder in dem Fahrzeug angeordnet sein.The suction device can - in particular be connected via a dirty water pipe - with a recovery tank. The dirty water tank may be arranged on or in the vehicle.
Die Absaugvorrichtung kann auch – insbesondere über eine Schmutzwasserleitung – mit einer Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung verbunden sein. Die Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung kann auf oder in dem Fahrzeug angeordnet sein.The suction device can also be connected to a wastewater treatment device, in particular via a dirty water line. The dirty water treatment device may be arranged on or in the vehicle.
Dabei wird es bevorzugt, wenn die Schmutzwasseraufbereitungsvorrichtung – insbesondere über eine rückführende Schmutzwasserleitung – mit dem Frischwassertank verbunden ist. Dann kann das aufbereitete Schmutzwasser wieder zur Reinigung der Oberflächen benutzt werden. Damit ist eine Reinigungsvorrichtung geschaffen, die feucht bzw. nass reinigen kann, und deren Wasserverbrauch gegen Null strebt. It is preferred if the dirty water treatment device - in particular via a returning dirty water pipe - is connected to the fresh water tank. Then the treated dirty water can be used again for cleaning the surfaces. For a cleaning device is created that can clean wet or wet, and their water consumption tends to zero.
Der Hauptabschnitt kann über einen Arm an das Fahrzeug gekoppelt sein.The main portion may be coupled to the vehicle via an arm.
Dabei wird es bevorzugt, wenn der Arm über ein Gelenk an das Fahrzeug gekoppelt ist, über das der Arm um 180 Grad gegenüber dem Fahrzeug schwenkbar ist. Damit kann die Reinigungsvorrichtung beidseitig des Fahrzeugs eingesetzt werden.It is preferred if the arm is coupled via a joint to the vehicle, via which the arm is pivotable through 180 degrees relative to the vehicle. Thus, the cleaning device can be used on both sides of the vehicle.
Wenn der Hauptabschnitt gegenüber dem Arm drehbar und/oder schwenkbar ist, können der Hauptabschnitt und damit die Leitungen mit Luftdüsen gegenüber der Fahrtrichtung und damit gegenüber der Oberfläche schräg angestellt werden. Dies kann für spezielle Reinigungsaufgaben von Vorteil sein. Wenn auch Reihen von Bürsten vorgesehen sind, kann die Schrägstellung des Hauptabschnitts z. B. für das Herunterschieben von Schnee von Vorteil sein.If the main portion is rotatable and / or pivotable relative to the arm, the main portion and thus the lines with air nozzles with respect to the direction of travel and thus with respect to the surface can be made oblique. This can be advantageous for special cleaning tasks. If rows of brushes are provided, the inclination of the main section z. B. be advantageous for the pushing down of snow.
Bei der bevorzugten Weiterbildung der Reinigungsvorrichtung ist ein Abstand ihres Hauptabschnitts zur jeweiligen Oberfläche über eine Abstandssensorik berührungslos erfassbar. Weiterhin ist der Abstand über eine Stellvorrichtung einstellbar. Dadurch ist eine Regelung des optimalen Abstands zwischen der Abblasvorrichtung des Hauptabschnitts und der jeweiligen Oberfläche möglich, wobei die Abstandsmessung ohne mechanische Belastung der Solarmodule und ohne Oberflächenbeschädigung (insbesondere Verkratzen) erfolgt. Wenn keine Bürsten vorgesehen sind, erfolgt eine berührungslose Reinigung der Oberflächen.In the preferred development of the cleaning device, a distance between its main section and the respective surface can be detected contactlessly by means of a distance sensor system. Furthermore, the distance via an adjusting device is adjustable. This makes it possible to control the optimum distance between the blow-off device of the main section and the respective surface, the distance measurement taking place without mechanical loading of the solar modules and without surface damage (in particular scratching). If no brushes are provided, non-contact cleaning of the surfaces takes place.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung hat eine Steuerung, von der die Stellvorrichtung bzw. Hubvorrichtung in Abhängigkeit von Signalen der Abstandssensorik ansteuerbar ist. Damit ist ein automatischer Regelkreis geschaffen.A preferred embodiment of the cleaning device according to the invention has a controller, of which the adjusting device or lifting device in response to signals of the distance sensor can be controlled. This creates an automatic control loop.
Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Reinigungsvorrichtung sind an beiden Endabschnitten des Hauptabschnitts zwei Infrarotsensoren der Abstandssensorik angeordnet. Damit ist der vorrichtungstechnische Aufwand für die Abstandssensorik minimiert, wobei neben dem Abstand auch eine korrekte parallele Ausrichtung des Hauptabschnitts zur jeweiligen Oberfläche überwacht und bei entsprechend ausgelegter Stellvorrichtung eingehalten werden kann.In a particularly preferred embodiment of the cleaning device, two infrared sensors of the distance sensor are arranged at both end portions of the main section. Thus, the device-technical effort for the distance sensors is minimized, wherein in addition to the distance and a correct parallel alignment of the main section monitored to the respective surface and can be met with appropriately designed adjusting device.
Dabei kann die Länge des Hauptabschnitts bei einer Querstellung gegenüber einer Bewegungsrichtung einer Breite des zu reinigenden Tisches entsprechen. Damit ist der ein optimales Verhältnis aus Größe des Hauptabschnitts und Bearbeitungsdauer entlang der Bewegungsrichtung geschaffen. Oder die Länge des Hauptabschnitts kann bei einer Schrägstellung gegenüber der Bewegungsrichtung größer als die Breite des zu reinigenden Tisches sein. Dies kann vorteilhaft bei der effektiven Entfernung von Schnee durch die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung sein.In this case, the length of the main portion in a transverse position relative to a direction of movement correspond to a width of the table to be cleaned. This is the optimal ratio of size of the main section and processing time created along the direction of movement. Or the length of the main portion may be greater than the width of the table to be cleaned at an inclination relative to the direction of movement. This can be advantageous in the effective removal of snow by the cleaning device according to the invention.
Vorzugsweise sind mehre drehbare Bürsten vorgesehen, die hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch mit variablen Drehrichtungen und Drehgeschwindigkeiten antreibbar sind. Die Drehgeschwindigkeiten können z. B. zwischen 50 und 200 U/min betragen.Preferably, several rotatable brushes are provided which can be driven hydraulically, pneumatically or electrically with variable directions of rotation and rotational speeds. The rotational speeds z. B. be between 50 and 200 U / min.
Bei einem vorrichtungstechnisch einfachen Aufbau mit Bürsten sind eine erste und eine zweite Reihe von im Wesentlichen gleichen Bürsten vorgesehen, die sich beide etwa über die Länge des Hauptabschnitts erstrecken.In a device-technically simple construction with brushes, a first and a second series of substantially identical brushes are provided, which both extend approximately over the length of the main section.
Für unterschiedliche Reinigungsaufgaben können die Bürsten der zweiten Reihe gleichsinnig und gegensinnig zu den Bürsten der ersten Reihe antreibbar sein.For different cleaning tasks, the brushes of the second row can be driven in the same direction and in opposite directions to the brushes of the first row.
Bei einer Weiterbildung mit zwei Reihen von etwa gleichgroßen Bürsten ist es von Vorteil, wenn die jeweiligen Abstände zwischen den Bürsten (reihenintern und reihenübergreifend) geringer sind als ihre Durchmesser, und wenn ein Versatz der ersten Reihe zur zweiten Reihe entlang der Länge des Hauptabschnitts
Eine beliebige Schrägstellung des Hauptabschnitts bzw. der Reihen gegenüber der Bewegungsrichtung bei gleichzeitiger lückenloser Reinigung der kompletten Arbeitsbreite ist möglich, wenn für die Abstände zwischen den Bürsten gilt:
Um eine besonders gründliche Reinigung – insbesondere bei Sand, Staub oder Schnee – zu erreichen, wird es bei einer anderen Ausführungsform bevorzugt, wenn die Bürsten einer Reihe unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind und/oder sich sogar leicht berühren. Bei einer gewissen Fertigungstoleranz der Bürsten und bei Durchmesservergrößerungen, die sich nach einer gewissen Einsatzzeit der Bürsten ergeben, kann z. B. ein nomineller Abstand von 0,5 mm vorteilhaft sein.In order to achieve a particularly thorough cleaning - especially with sand, dust or snow - it is in another embodiment preferred when the brushes of a row are arranged immediately adjacent to each other and / or even touch lightly. At a certain manufacturing tolerance of the brushes and diameter increases that arise after a certain period of use of the brush, z. B. a nominal distance of 0.5 mm be advantageous.
Das Fahrzeug kann einen Frischwassertank für entmineralisiertes Wasser und/oder einen Tank für Reinigungsmittel haben. Die Reinigungsvorrichtung hat dabei Düsen, die entsprechend jeweils mit zumindest einem der Tanks verbunden sind. Damit lässt sich stetig Reinigungsmittel zur Unterstützung der Reinigung und in der Bewegungsrichtung dahinter entmineralisiertes Wasser zum Spülen auf die zu reinigenden Oberflächen auftragen.The vehicle may have a fresh water tank for demineralized water and / or a tank for cleaning agents. The cleaning device has nozzles which are respectively connected to at least one of the tanks. Thus, cleaning agents can be continuously applied to assist cleaning and, in the direction of movement behind them, demineralized water for rinsing on the surfaces to be cleaned.
Im Folgenden wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung detailliert beschrieben. Es zeigen:In the following, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to FIGS. Show it:
Das Fahrzeug
An einer Vorderseite des Fahrzeugs
Am vom Fahrzeug
Am Hauptabschnitt
In Fahrtrichtung hinter den drei Leitungen
Am Hauptabschnitt
In Fahrtrichtung hinten am Hauptabschnitt
Die Absaugvorrichtung
An zwei Endabschnitten des Hauptabschnitts
Wenn das Fahrzeug
Ergänzend zum ersten Ausführungsbeispiel kann der Hauptabschnitt
Offenbart ist eine Reinigungsvorrichtung, die zur Oberflächenreinigung von Solarmodulen dient. Die Reinigungsvorrichtung hat einen Hauptabschnitt, der an ein Fahrzeug gekoppelt ist und in Wirkverbindung mit den zu reinigenden Oberflächen gebracht werden kann. Der Hauptabschnitt hat eine Abblasvorrichtung insbesondere mit Luftdüsen.Disclosed is a cleaning device which serves for the surface cleaning of solar modules. The cleaning device has a main portion which is coupled to a vehicle and can be brought into operative connection with the surfaces to be cleaned. The main section has a blowing device, in particular with air nozzles.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Reinigungsvorrichtungcleaning device
- 22
- Teleskoparmtelescopic arm
- 33
- Fahrzeugvehicle
- 44
- Hubvorrichtunglifting device
- 6, 6'6, 6 '
- Hauptabschnittmain section
- 88th
- DrehschwenkgelenkArticulating
- 9a, 9b, 9c9a, 9b, 9c
- Leitung (mit Luftdüsen)Pipe (with air nozzles)
- 1010
- Bürstebrush
- 1111
- Luftdüseair nozzle
- 1414
- Solarmodulsolar module
- 1616
- Bodenground
- 1818
- Gelenkjoint
- 2020
- erste Leitung (mit Wasserdüsen)first line (with water nozzles)
- 2222
- zweite Leitung (mit Spüldüsen)second line (with rinsing nozzles)
- 2424
- FrischwassertankFresh water tank
- 2525
- Absaugvorrichtungsuction
- 2626
- SchmutzwasseraufbereitungsvorrichtungA sewage treatment device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Claims (13)
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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R082 | Change of representative |
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