JP3244517U - 太陽光発電パネル用の降温清掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】清掃とスプレー後の水を循環し、節水効果が良好で、水資源の浪費が回避され、コストが低い、太陽光発電パネル用の降温清掃装置を提供する。【解決手段】返水ユニット３と、降温部と、スプレーユニットと、集水部材１１と、を含み、太陽光発電パネル１は、太陽光発電マウントに設けられ、返水ユニット３は、沈殿槽４、移行槽５、及び給水槽６を含み、沈殿槽の上部に第１吐水口が設けられ、第１吐水口が移行槽に連通し、移行槽の上部に第２吐水口が設けられ、第２吐水口が給水槽に連通し、第１吐水口の高さが第２吐水口の高さよりも大きい。降温部は、その入口が給水槽に接続され、その出口が移行槽に連通する。スプレーユニットは、出口が太陽光発電パネルに向かう霧化ノズルを含み、スプレーユニットの入口が給水槽に連通する。集水部材は、太陽光発電パネルの下方に設けられ、その出口が沈殿槽に連通する。【選択図】図１

Description

本考案は、太陽光発電の技術分野に関し、具体的には、太陽光発電パネル用の降温清掃装置に関する。

太陽光発電は最もクリーンな発電技術であり、炭素や硫黄の排出を低減し、大気環境を改善する強力な手段である。しかし、どのような太陽電池モジュールでも、運転モード条件が異なると、発電量は大きく異なる。最も主要な要素である現地の太陽放射照度に加えて、太陽光発電パネルに影響を与える２つの主要な要素は、パネル面の温度とパネル面のクリーン度の２つの条件であり、つまり、太陽光発電パネルの発電効率は温度上昇の影響を受けて低下し、また、塵の蓄積も発電効率に影響を与える。

現在、太陽光発電パネルの降温には熱交換装置、太陽光発電パネルの表面の清掃にはスプレーが使用され、熱交換とスプレー後の水が排出されるが、太陽光発電パネルは、水資源が乏しい砂漠などに設置されるのが一般的で、これらは水資源の浪費を招く。

したがって、本考案が解決しようとする技術的課題は、太陽光発電パネルの降温と清掃後の水排出による水資源の浪費という従来技術の欠陥を解決するために、太陽光発電パネル用の降温清掃装置を提供することである。

上記の技術的課題を解決するために、本考案は、
太陽光発電マウントに設けられた太陽光発電パネルと、
順次設けられた沈殿槽、移行槽、及び給水槽を含み、前記沈殿槽の上部に第１吐水口が設けられ、前記第１吐水口が前記移行槽に連通し、前記移行槽の上部に第２吐水口が設けられ、前記第２吐水口が前記給水槽に連通し、前記第１吐水口の高さが前記第２吐水口の高さよりも大きい返水ユニットと、
前記太陽光発電パネルの裏面に設けられ、入口が前記給水槽に接続され、出口が前記移行槽に連通する降温部と、
前記太陽光発電マウントに設けられ、出口が前記太陽光発電パネルに向かう霧化ノズルを含み、その入口が前記給水槽に連通するスプレーユニットと、
前記太陽光発電パネルの下方に設けられ、前記太陽光発電パネルへのスプレーによる汚水を収集することに用いられ、その出口が前記沈殿槽に連通する集水部材と、を含む太陽光発電パネル用の降温清掃装置を提供する。

選択可能に、前記降温部は、前記太陽光発電パネルの裏面に設けられ、Ｚ字状に配置された熱交換配管を含む。

選択可能に、前記太陽光発電パネルは、アレイ状に配列された複数組あり、前記降温部は、前記太陽光発電パネルに１対１で対応する複数組あり、隣接する２組の前記降温部が連通している。

選択可能に、前記降温部の入口は、第１接続配管を介して前記給水槽に接続され、前記第１接続配管には、第１ポンプ及び第１バルブが設けられ、
前記降温部の出口は、第２接続配管を介して前記移行槽に接続され、前記第２接続配管には、第２バルブが設けられる。

選択可能に、前記スプレーユニットは、前記太陽光発電マウントに設けられ、複数組の前記霧化ノズルが設けられたスプレー管をさらに含む。

選択可能に、前記スプレー管の入口は、第３接続配管を介して前記給水槽に接続され、前記第３接続配管には、第２ポンプ及び第３バルブが設けられる。

選択可能に、前記霧化ノズルは、単一流体霧化ノズルである。

選択可能に、前記集水部材の底部は、底端が前記沈殿槽に連通する第１傾斜面を有する。

選択可能に、前記沈殿槽の底部に排泥口が設けられている。

選択可能に、前記沈殿槽の底部は、前記排泥口が底端に設けられた第２傾斜面を有する。

本考案の技術的解決手段は以下の利点を有する。

１．本考案による太陽光発電パネル用の降温清掃装置は、太陽光発電パネルと、返水ユニットと、降温部と、スプレーユニットと、集水部材と、を含み、太陽光発電パネルは、太陽光発電マウントに設けられ、返水ユニットは、順次設けられた沈殿槽、移行槽、及び給水槽を含む。スプレーによる汚水が集水部材を経て沈殿槽に入り、固体異物粒子が沈殿槽中で沈殿し、沈殿槽の上部にある清水が第１吐水口から移行槽に入り、移行槽中でさらに沈殿し、自然に降温し、移行槽の上部にある清水が第２吐水口から給水槽に入り、給水槽内の水が降温部及びスプレーユニットに送られ、降温部によって熱交換された水が、移行槽に入って自然に降温し、太陽光発電パネルの降温及び洗浄を実現し、発電効率が向上し、しかも、降温及び洗浄後の水がリサイクルされ、循環水の利用を実現し、節水効果が良好で、水資源の浪費が回避され、コストが低い。

２．本考案による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、降温部は、Ｚ字状に配置された熱交換配管を含む。これにより、熱交換経路が長くなり、熱交換効率が向上し、太陽光発電パネルに対する降温効果が高まる。

３．本考案による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、太陽光発電パネルは、アレイ状に配置された複数組あり、降温部は、太陽光発電パネルに１対１で対応する複数組あり、隣接する降温部が連通している。降温部内に熱交換水を送る際には、１組の降温部に水を送るだけでよく、各組に個別の送水配管を設ける必要がないため、構造が簡単で、コストが低い。

４．本考案による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、降温部の入口は、第１接続配管を介して給水槽に接続され、第１接続配管には、第１ポンプ及び第１バルブが設けられ、第１ポンプは動力を供給して、給水槽内の水を降温部に送り、第１バルブは、第１接続配管の導通・遮断を制御する。降温部の出口は、第２接続配管を介して移行槽に接続され、第２配管には、第２バルブが設けられ、第２バルブは、第２接続配管の導通・遮断を制御する。

５．本考案による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、スプレーユニットは、複数組の霧化ノズルが順次設けられたスプレー管をさらに含む。スプレー管に水を送ることにより、複数の霧化ノズルへ水が供給され、それぞれの霧化ノズルに個別の管路を設ける必要がなく、これによって、レイアウトがシンプルで、コストが削減され、噴霧が均一である。

６．本考案による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、スプレー管の入口は、第３接続配管を介して給水槽に接続され、第３接続配管には、第２ポンプ及び第３バルブが設けられ、第２ポンプは、動力を供給して、給水槽内の水をスプレー管に送り、第３バルブは第３接続配管の導通・遮断を制御する。

７．本考案による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、集水部材の底部は、底端が沈殿槽に連通する第１傾斜面を有する。これによって、収集された汚水が沈殿槽に自発的に入り、機械設備を用いて吸引する必要がなくなり、このため、コストが低く、効率が高い。

８．本考案による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、沈殿槽の底部に排泥口が設けられている。所定時間作動した後、排泥口を介して沈殿槽内の汚泥を除去することで、汚泥が多すぎて後続の給水槽内の水の品質に影響を与えないようにする。

本実用新案の具体的な実施形態又は従来技術の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、具体的な実施形態又は従来技術の説明に使用される必要がある図面を簡単に説明し、明らかなように、以下説明される図面は本実用新案のいくつかの実施形態であり、当業者であれば、創造的な労働をせずに、これらの図面に基づいてほかの図面をさらに得ることができる。

本考案の実施例による太陽光発電パネル用の降温清掃装置の一具体的な実施形態の構造概略図の一例である。 図１における裏面構造の概略図の一例である。 図１における太陽光発電パネルの側面図の一例である。 図１における太陽光発電パネルと集水部材との位置関係の構造概略図の一例である。

以下、図面を参照しながら本実用新案の技術的解決手段を明確かつ完全に説明し、明らかなように、説明される実施例は本実用新案の一部の実施例であり、すべての実施例ではない。本実用新案の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をせずに得るほかの実施例はすべて本実用新案の保護範囲に属する。

なお、本実用新案の説明では、用語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「内」、「外」等で指示される方位又は位置関係は図示に基づく方位又は位置関係であり、単に本実用新案を簡単に説明し且つ説明を簡素化するためのものであり、係る装置又は素子が特定の方位を有したり、特定の方位で構成及び操作されたりすることを指示又は暗示せず、従って本実用新案を限定するものとして理解すべきではない。また、用語「第１」、「第２」、「第３」は説明の目的にのみ使用され、相対的な重要性を指示又は暗示すると理解すべきではない。

なお、本実用新案の説明では、特に明確な規定及び限定がない限り、用語「取り付け」、「連結」、「接続」は広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続、取り外し可能な接続、又は一体的接続であってもよく、機械的接続、電気的接続であってもよく、直接連結、中間媒体を介する間接的連結、２つの素子の内部の連通であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて本実用新案における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

また、以下説明される本実用新案の異なる実施形態に係る技術的特徴は互いに矛盾しない限り、互いに組み合わせることができる。

本実施例による太陽光発電パネル用の降温清掃装置は、太陽光発電パネルに対して降温清掃を行い、発電効率を高めるものである。

図１～図４に示すように、本実施例による太陽光発電パネル用の降温清掃装置の一具体的な実施形態では、太陽光発電パネル１と、返水ユニット３と、降温部と、スプレーユニット９と、集水部材１１と、を含み、太陽光発電パネル１は、太陽光発電マウント２に設けられ、返水ユニット３は、順次設けられた沈殿槽４、移行槽５、及び給水槽６を含み、前記沈殿槽４の上部に第１吐水口７が設けられ、前記第１吐水口７が前記移行槽５に連通し、前記移行槽５の上部に第２吐水口８が設けられ、前記第２吐水口８が前記給水槽６に連通し、前記第１吐水口７の高さが前記第２吐水口８の高さよりも大きい。降温部は、前記太陽光発電パネル１の裏面に設けられ、その入口が前記給水槽６に接続され、その出口が前記移行槽５に連通する。スプレーユニット９は、前記太陽光発電マウント２に設けられ、出口が前記太陽光発電パネル１に向かう霧化ノズル１０を含み、前記スプレーユニット９の入口が前記給水槽６に連通する。集水部材１１は、前記太陽光発電パネル１の下方に設けられ、前記太陽光発電パネル１へのスプレーによる汚水を収集することに用いられ、その出口が前記沈殿槽４に連通する。

スプレーによる汚水が集水部材１１を経て沈殿槽４に入り、固体異物粒子が沈殿槽４中で沈殿し、沈殿槽４の上部にある清水が第１吐水口７から移行槽５に入り、移行槽５中でさらに沈殿し、自然に降温し、移行槽５の上部にある清水が第２吐水口８から給水槽６に入り、給水槽６内の水が降温部及びスプレーユニット９に送られ、降温部によって熱交換された水が、移行槽５に入って自然に降温し、太陽光発電パネル１の降温及び洗浄を実現し、発電効率が向上し、しかも、循環水の利用を実現し、節水効果が良好で、水資源の浪費が回避され、コストが低い。

具体的には、沈殿槽４、移行槽５、及び給水槽６は、サイズの同じ貯水槽として構成されてもよく、第１吐水口７と第２吐水口８の高さが異なることにより、水の自発的な輸送を実現し、これら３つの底部は面一でも面一でなくてもよい。また、代替実施形態として、沈殿槽４、移行槽５、及び給水槽６は、サイズの同じタンクとして構成されてもよく、沈殿槽４、移行槽５、及び給水槽６の高さが順次低くなり、水のオーバーフローを通じてこれら３つの間の流れを実現する。

図２に示すように、本実施例による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、降温部は、前記太陽光発電パネル１の裏面に設けられ、Ｚ字状に配置された熱交換配管１２を含む。熱交換配管１２は、横方向にＺ字状に配置されてもよいし、縦方向にＺ字状に配置されてもよい。これにより、熱交換経路が長くなり、熱交換効率が向上し、太陽光発電パネル１に対する降温効果が高まる。

図１及び図２に示すように、本実施例による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、太陽光発電パネル１は、アレイ状に配置された複数組あり、前記降温部は、前記太陽光発電パネル１に１対１で対応する複数組あり、隣接する２組の前記降温部が連通している。降温部内に熱交換水を送る際には、１組の降温部に水を送るだけでよく、各組に個別の送水配管を設ける必要がないため、構造が簡単で、コストが低い。

図１及び図２に示すように、本実施例による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、降温部の入口は、第１接続配管１３を介して前記給水槽６に接続され、前記第１接続配管１３には、第１ポンプ１４及び第１バルブ１５が設けられ、前記降温部の出口は、第２接続配管１６を介して前記移行槽５に接続され、前記第２接続配管１６には、第２バルブ１７が設けられる。第１ポンプ１４は、動力を供給して、給水槽６内の水を降温部に送り、第１バルブ１５は、第１接続配管１３の導通・遮断を制御し、第２バルブ１７は、第２接続配管１６の導通・遮断を制御する。本実施例による第１ポンプ１４のタイプは、遠心ポンプ、軸流ポンプ、斜流ポンプ、スクリューポンプ、ルーツポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、ギヤポンプなどであってもよく、第１バルブ１５及び第２バルブ１７は、電磁バルブであってもよい。

図１～図３に示すように、本実施例による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、スプレーユニット９は、前記太陽光発電マウント２に設けられ、複数組の前記霧化ノズル１０が設けられたスプレー管１８をさらに含む。スプレー管１８は、太陽光発電マウント２の長手方向に平行であり、霧化ノズル１０はスプレー管１８に均等に配置されてもよく、スプレー管１８に水を送ることにより、複数の霧化ノズル１０へ水が供給され、それぞれの霧化ノズル１０に個別の管路を設ける必要がなく、これによって、レイアウトがシンプルで、コストが削減され、噴霧が均一である。

図１～図３に示すように、本実施例による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、スプレー管１８の入口は、第３接続配管１９を介して前記給水槽６に接続され、前記第３接続配管１９には、第２ポンプ２０及び第３バルブ２１が設けられる。第２ポンプ２０は、動力を供給して、給水槽６内の水をスプレー管１８に送り、第３バルブ２１は、第３接続配管１９の導通・遮断を制御する。第２ポンプ２０は、高圧ポンプで、霧化ノズル１０に高圧水を送り、霧化ノズル１０から霧状の水が吐出され、ほこりをその表面に付着させることができ、これにより、除塵効果がより確実に達成され、第３バルブ２１は電磁バルブであってもよい。

本実施例による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、霧化ノズル１０は単一流体霧化ノズルである。また、代替実施形態として、霧化ノズル１０は、他のタイプのノズルであってもよい。

図１に示すように、本実施例による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、集水部材１１の底部は、底端が前記沈殿槽４に連通する第１傾斜面２２を有する。これによって、収集された汚水が沈殿槽４に自発的に入り、機械設備を用いて吸引する必要がなくなり、このため、コストが低く、効率が高い。集水部材１１は、傾斜した環状の水槽としてもよく、角形槽としてもよい。

図１及び図２に示すように、本実施例による太陽光発電パネル用の降温清掃装置では、沈殿槽４の底部に排泥口２３が設けられている。所定時間作動した後、排泥口２３から沈殿槽４内の汚泥を除去することで、汚泥が多すぎて後続の給水槽６内の水の品質に影響を与えることが回避される。前記沈殿槽４の底部は第２傾斜面２４を有し、前記排泥口２３は前記第２傾斜面２４の底端に設けられ、第２傾斜面２４が設けられることにより、汚泥の排泥口２３への集まりが容易になり、後続の排出に有利である。

太陽光発電パネル用の降温清掃装置の作動過程は以下のとおりである。太陽光発電パネル１を降温する必要がある場合、第１バルブ１５を開けて、第１ポンプ１４が起動されるとともに、第２バルブ１７が閉じられ、給水槽６内の水が降温部に送られ、降温部が熱交換水で満たされ、所定時間貯蔵した後、第２バルブ１７を開けて、降温部内の熱交換水が移行槽５に入って自然に降温し、また、第１ポンプ１４が給水槽６内の水を降温部に送り続け、このように、循環降温を行い、降温効果が確保され、発電効率が高まる。

太陽光発電パネル１を清掃する必要がある場合、第３バルブ２１を開けて、第２ポンプ２０が起動され、給水槽６内の水がスプレー管１８を介して霧化ノズル１０に送られ、霧状の水が噴出され、太陽光発電パネル１の表面に付いたほこりを付着させ、スプレー後の汚水が集水部材１１に入り、沈殿槽４に送られて沈殿、スラグ除去が行われ、沈殿槽４内の清水が移行槽５及び給水槽６を順次通過し、このように、水の循環を完成し、水資源の浪費が回避される。

もちろん、上記の実施例は、挙げられた例を明確に説明するためのものに過ぎず、実施形態を限定するものではない。当業者であれば、上記の説明に基づいて他の様々な変化又は変更を行うことができる。ここでは、すべての実施形態を網羅する必要がなく、不可能なことである。これらから導き出された明らかな変化又は変更も本考案の保護範囲に含まれる。

１ 太陽光発電パネル
２ 太陽光発電マウント
３ 返水ユニット
４ 沈殿槽
５ 移行槽
６ 給水槽
７ 第１吐水口
８ 第２吐水口
９ スプレーユニット
１０ 霧化ノズル
１１ 集水部材
１２ 熱交換配管
１３ 第１接続配管
１４ 第１ポンプ
１５ 第１バルブ
１６ 第２接続配管
１７ 第２バルブ
１８ スプレー管
１９ 第３接続配管
２０ 第２ポンプ
２１ 第３バルブ
２２ 第１傾斜面
２３ 排泥口
２４ 第２傾斜面

Claims (10)

1. 太陽光発電パネル用の降温清掃装置であって、
   太陽光発電マウント（２）に設けられた太陽光発電パネル（１）と、
   順次設けられた沈殿槽（４）、移行槽（５）、及び給水槽（６）を含み、前記沈殿槽（４）の上部に第１吐水口（７）が設けられ、前記第１吐水口（７）が前記移行槽（５）に連通し、前記移行槽（５）の上部に第２吐水口（８）が設けられ、前記第２吐水口（８）が前記給水槽（６）に連通し、前記第１吐水口（７）の高さが前記第２吐水口（８）の高さよりも大きい返水ユニット（３）と、
   前記太陽光発電パネル（１）の裏面に設けられ、その入口が前記給水槽（６）に接続され、その出口が前記移行槽（５）に連通する降温部と、
   前記太陽光発電マウント（２）に設けられ、出口が前記太陽光発電パネル（１）に向かう霧化ノズル（１０）を含み、その入口が前記給水槽（６）に連通するスプレーユニット（９）と、
   前記太陽光発電パネル（１）の下方に設けられ、前記太陽光発電パネル（１）のスプレーによる汚水を収集することに用いられ、その出口が前記沈殿槽（４）に連通する集水部材（１１）と、を含む、ことを特徴とする太陽光発電パネル用の降温清掃装置。
2. 前記降温部は、
   前記太陽光発電パネル（１）の裏面に設けられ、Ｚ字状に配置された熱交換配管（１２）を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電パネル用の降温清掃装置。
3. 前記太陽光発電パネル（１）は、アレイ状に配列された複数組あり、前記降温部は、前記太陽光発電パネル（１）に１対１で対応する複数組あり、隣接する２組の前記降温部が連通している、ことを特徴とする請求項２に記載の太陽光発電パネル用の降温清掃装置。
4. 前記降温部の入口は、第１接続配管（１３）を介して前記給水槽（６）に接続され、前記第１接続配管（１３）には、第１ポンプ（１４）及び第１バルブ（１５）が設けられ、
   前記降温部の出口は、第２接続配管（１６）を介して前記移行槽（５）に接続され、前記第２接続配管（１６）には、第２バルブ（１７）が設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電パネル用の降温清掃装置。
5. 前記スプレーユニット（９）は、前記太陽光発電マウント（２）に設けられ、複数組の前記霧化ノズル（１０）が設けられたスプレー管（１８）をさらに含む、ことを特徴とする請求項１に記載の太陽光発電パネル用の降温清掃装置。
6. 前記スプレー管（１８）の入口は、第３接続配管（１９）を介して前記給水槽（６）に接続され、前記第３接続配管（１９）には、第２ポンプ（２０）及び第３バルブ（２１）が設けられる、ことを特徴とする請求項５に記載の太陽光発電パネル用の降温清掃装置。
7. 前記霧化ノズル（１０）は、単一流体霧化ノズルである、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の太陽光発電パネル用の降温清掃装置。
8. 前記集水部材（１１）の底部は、底端が前記沈殿槽（４）に連通する第１傾斜面（２２）を有する、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の太陽光発電パネル用の降温清掃装置。
9. 前記沈殿槽（４）の底部に排泥口（２３）が設けられている、ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の太陽光発電パネル用の降温清掃装置。
10. 前記沈殿槽（４）の底部は第２傾斜面（２４）を有し、前記排泥口（２３）は前記第２傾斜面（２４）の底端に設けられたことを特徴とする請求項９に記載の太陽光発電パネル用の降温清掃装置。