RU2645444C1 - Устройство и способ автоматизированной очистки солнечной панели - Google Patents
Устройство и способ автоматизированной очистки солнечной панели Download PDFInfo
- Publication number
- RU2645444C1 RU2645444C1 RU2017102270A RU2017102270A RU2645444C1 RU 2645444 C1 RU2645444 C1 RU 2645444C1 RU 2017102270 A RU2017102270 A RU 2017102270A RU 2017102270 A RU2017102270 A RU 2017102270A RU 2645444 C1 RU2645444 C1 RU 2645444C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solar panel
- wires
- cleaning
- solar
- panel
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/024—Group 12/16 materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к системам автоматической очистки солнечных панелей. Устройство очистки солнечной панели, содержащее источник питания, соединенный с солнечной панелью, датчики контроля загрязнения и провода, расположенные на поверхности солнечной панели, отличающееся тем, что провода выполнены с возможностью колебания и переплетены друг с другом в виде решетки, установленной на поверхность солнечной панели, при этом в качестве источника питания используют источник переменного тока, а датчики контроля загрязнения выполнены в виде датчиков натяжения проводов, расположенных по всей внешней грани решетки из проводов. Также предложен способ автоматизированной очистки солнечных панелей. Изобретение обеспечивает эффективную очистку поверхности солнечной панели от снега, льда, мусора и других объектов, мешающих преобразованию солнечной энергии. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к системам очистки, в частности к системам автоматической очистки солнечных панелей.
В настоящее время ресурсы Земли истощаются, экология с каждым годом ухудшается, и современные источники энергии способствуют этому. Солнечная энергия является эффективной альтернативой современным способам добычи электроэнергии, в условиях постоянного роста цен на традиционные виды энергоносителей. Расположение солнечных панелей в горных местностях на высотах в несколько километров от уровня земли позволит увеличить, получаемый поток солнечного излучения, но усложнит обслуживание и очистку солнечных панелей. Поэтому разработка автоматизированной системы очистки солнечных панелей является актуальной задачей.
Известна система очистки солнечных панелей [патент US №8323421 F24J 2/40, 4.12.2012], содержащая защитную панель, которая устанавливается на солнечную батарею, приводное устройство, которое обеспечивает движение вдоль панели чистящей щетки, при этом щетка располагается между шкивами. Кроме того, на панели устанавливаются резервуары с чистящей жидкостью и датчики, которые обнаруживают загрязнение на защитной панели. В результате обнаружения загрязнения щетка приводится в движение приводным механизмом, одновременно распыляется спрей с чистящей жидкостью.
Недостатками данной системы являются большие габариты и невозможность использования в зимнее время из-за низких температур и возможных оледенений. Кроме того, использование защитной панели создает препятствие для прохождения солнечного потока, тем самым уменьшается КПД всей системы. Также недостатком данного устройства является наличие дополнительных конструкций, на которых должно устанавливаться данное устройство, а также не автономность и зависимость от чистящих средств.
Известна система очистки солнечных панелей [патент US №20090288691 В08В 3/00, 26.11.2009], включающая в себя линию подачи жидкости, первый конец которой подключен к источнику водоснабжения, а второй конец имеет множество сопел, из которых распыляется чистящая жидкость под давлением, и очищает поверхность панелей. Кроме того, система включает в себя насос - нагнетатель давления и корпус, внутри которого находится отсек с химическим веществом. Когда химическое вещество поступает в линию подачи жидкости, оно смешивается с водой, и создается чистящая жидкость, позволяющая растворять пыль и грязь с поверхности.
Недостатками данной системы являются невозможность использования в зимнее время из-за низких температур и возможных оледенений линий подачи жидкости. Также недостатком данного устройства является наличие дополнительных насосов, которые нуждаются в мощных источниках энергии, а также необходимость использовать чистящие средства.
Известно устройство для очистки солнечных панелей [патент US №9130502 В08В 11/04, 8.09.2015], состоящее из нагнетателя воздуха (компрессора), двух валиков, один из которых очищает механическим образом поверхность солнечной панели, второй валик статическим образом притягивает остатки частиц пыли. Движение устройства осуществляется по направляющим, устанавливаемым по всему линейному массиву панелей. Устройство приводится в движение за счет энергии от аккумуляторной батареи.
Недостатками данной системы являются большие габариты и невозможность использования в зимнее время из-за низких температур и возможных оледенение конструкций. Также недостатком данного устройства является наличие дополнительных конструкций, по которым передвигается данное устройство.
Известно устройство для очистки солнечных панелей [патент US №8984704 В08В 1/00, 24.03.2015], представляющее из себя каретку, на которой установлены датчики контроля загрязнения, щетки для чистки панелей и устройство распыления моющего средства. Каретка передвигается по рельсам, которые установлены вдоль солнечных панелей; с помощью датчиков визуально происходит определение степени загрязненности, и при обнаружении загрязнения на панелях каретка проводит процедуру очистки, используя моечные средства и щетки.
Недостатками данной системы являются большие габариты и невозможность использования в зимнее время из-за низких температур и возможных оледенений чистящих средств. Также недостатком данного устройства является наличие рельс, по которым передвигается устройство, а также не автономность, из-за необходимости использовать чистящие средства.
Известна интеллектуальная самоочищающаяся солнечная панель [патент US №20120285516, В08В 6/00, 15.11.2012], состоящая из солнечной панели, высокопрозрачного полимера, датчиков загрязнения и генераторов ультразвуковых волн, устанавливаемых на саму панель. В случае обнаружения загрязнения в виде снега или песка, ультразвуковые волны генерируются генератором и очищают поверхность панели.
Недостатком данной системы является необходимость заводской сборки данной системы и невозможность установки ее в полевых условиях.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является автономная зимняя солнечная панель [заявка WO №2014022914 H04W 24/00, 15.11.2012], состоящая из источника питания, соединенного с солнечной панелью, датчиков контроля загрязнения, проводов расположенных на поверхности солнечной панели, и четырех вибрационных блоков, два из которых расположены на верхней грани поверхности панели, и по одному на боковых гранях панели. При обнаружении снега или льда на провода поступает электрический ток, в результате чего провода нагреваются, за счет этого происходит таяние снега и льда, после чего активируется вибрационные блоки для очищения панели от загрязнения.
Недостатком ближайшего аналога является необходимость заводской сборки данной системы и невозможность установки ее в полевых условиях, сложность конструкции, из-за использования множества различных элементов очистки: четырех вибрационных блоков, нагревательных проводов, и как следствие увеличение расхода мощности и снижение КПД всей системы в целом.
Задача изобретения - автоматизация процесса очистки солнечных панелей независимо от температурных и погодных условий и при отсутствии обслуживающего персонала, также возможность установки и использования данной системы на уже существующих солнечных панелях.
Технический результат - эффективная очистка поверхности солнечной панели от снега, льда, мусора и других объектов, мешающих преобразованию солнечной энергии.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в устройстве очистки солнечной панели, содержащем источник питания, соединенный с солнечной панелью, датчики контроля загрязнения и провода, расположенные на поверхности солнечной панели, согласно изобретению, провода выполнены с возможностью колебания и переплетены друг с другом в виде решетки, установленной на поверхность солнечной панели, при этом в качестве источника питания используют источник переменного тока, а датчики контроля загрязнения выполнены в виде датчиков натяжения проводов, расположенных по всей внешней грани решетки из проводов.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается также способом очистки солнечной панели, по которому загрязнение поверхности обнаруживают за счет увеличения силы натяжения проводов, при этом активируют очистку, при которой на провода подают переменный ток, обеспечивая одинаковые значения собственной частоты колебания проводов, при колебании провода соприкасаются друг с другом при максимальном значении амплитуды колебания, достигая механического резонанса, за счет которого обеспечивают вибрацию, необходимую для дробления льда и нагрев, необходимый для таяния снега и очистки панели.
Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена система очистки солнечной панели. На фиг. 2 изображен общий вид солнечной панели с установленной системой очистки.
Устройство автоматизированной очистки солнечной панели (фиг. 1) содержит провода 1, переплетенные друг с другом и установленные на солнечную панель 2 (фиг. 2), на которой установлены датчики натяжения проводов 3 (фиг. 1). Источник переменного тока 4 установлен в корпусе и расположен под панелью (фиг. 2).
Устройство автоматизированной очистки солнечной панели работает следующим образом: при обнаружении зимних осадков датчиками натяжения проводов 3 на провода 1 подают переменный ток таким образом, чтобы провода (горизонтальные и вертикальные) имели одинаковую собственную частоту колебаний, при данных условиях возникает явление механического резонанса, при котором вибрация проводов раскалывает лед и очищает солнечную панель, также за счет нагрева проводов, растаявший снег стекает вниз по склону солнечной панели.
Пример конкретной реализации способа
Для очистки солнечной панели «Hevel Solar» на нее монтируется решетка из проводов, при оледенении поверхности солнечной панели датчики фиксируют натяжение проводов и активируют систему очистки. Переменный ток силой в 0,3 А, протекающий по проводам, создает вибрацию в них, за счет того, что провода имеют одинаковую собственную частоту колебаний. При колебании провода соприкасаются друг с другом при максимальном значении амплитуды колебания, таким образом, возникает явление механического резонанса, при котором вибрация проводов раскалывает лед и за счет этого осколки льда скатываются с панели и очищают ее, также за счет нагрева проводов растаявший снег стекает вниз по склону солнечной панели
Итак, заявляемое изобретение автоматизирует процесс очистки солнечных панелей независимо от температурных и погодных условий и при отсутствии обслуживающего персонала, также позволяет устанавливать и использовать данную систему на уже существующих солнечных панелях.
В результате повышается эффективность очистки поверхности солнечной панели от снега, льда, мусора и других объектов, мешающих преобразованию солнечной энергии.
Claims (2)
1. Устройство очистки солнечной панели, содержащее источник питания, соединенный с солнечной панелью, датчики контроля загрязнения и провода, расположенные на поверхности солнечной панели, отличающееся тем, что провода выполнены с возможностью колебания и переплетены друг с другом в виде решетки, установленной на поверхность солнечной панели, при этом в качестве источника питания используют источник переменного тока, а датчики контроля загрязнения выполнены в виде датчиков натяжения проводов, расположенных по всей внешней грани решетки из проводов.
2. Способ очистки солнечной панели, по которому загрязнение поверхности обнаруживают за счет увеличения силы натяжения проводов, при этом активируют очистку, при которой на провода подают переменный ток, обеспечивая одинаковые значения собственной частоты колебания проводов, при колебании провода соприкасаются друг с другом при максимальном значении амплитуды колебания, достигая механического резонанса, за счет которого обеспечивают вибрацию, необходимую для дробления льда и нагрев, необходимый для таяния снега и очистки панели.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017102270A RU2645444C1 (ru) | 2017-01-24 | 2017-01-24 | Устройство и способ автоматизированной очистки солнечной панели |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017102270A RU2645444C1 (ru) | 2017-01-24 | 2017-01-24 | Устройство и способ автоматизированной очистки солнечной панели |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2645444C1 true RU2645444C1 (ru) | 2018-02-21 |
Family
ID=61258903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017102270A RU2645444C1 (ru) | 2017-01-24 | 2017-01-24 | Устройство и способ автоматизированной очистки солнечной панели |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2645444C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215592U1 (ru) * | 2022-06-30 | 2022-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Устройство для очистки солнечных панелей |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090266353A1 (en) * | 2008-04-24 | 2009-10-29 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Automatic cleaning system for solar panels and method thereof |
| US20100043870A1 (en) * | 2008-08-25 | 2010-02-25 | Bennett James D | Solar panel monitoring system |
| EP2253901A1 (en) * | 2009-05-20 | 2010-11-24 | Suntop Solar Energy Co., Ltd. | Cleaning apparatus for solar panels |
| UA80197U (ru) * | 2013-04-09 | 2013-05-13 | Юрий Григорьевич Сидоренко | Очиститель панелей солнечных батарей |
| WO2014022914A1 (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-13 | Baird Harold Russell | Autonomous winter solar panel |
-
2017
- 2017-01-24 RU RU2017102270A patent/RU2645444C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090266353A1 (en) * | 2008-04-24 | 2009-10-29 | Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Automatic cleaning system for solar panels and method thereof |
| US20100043870A1 (en) * | 2008-08-25 | 2010-02-25 | Bennett James D | Solar panel monitoring system |
| EP2253901A1 (en) * | 2009-05-20 | 2010-11-24 | Suntop Solar Energy Co., Ltd. | Cleaning apparatus for solar panels |
| WO2014022914A1 (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-13 | Baird Harold Russell | Autonomous winter solar panel |
| UA80197U (ru) * | 2013-04-09 | 2013-05-13 | Юрий Григорьевич Сидоренко | Очиститель панелей солнечных батарей |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215592U1 (ru) * | 2022-06-30 | 2022-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" | Устройство для очистки солнечных панелей |
| RU2821867C1 (ru) * | 2023-10-30 | 2024-06-27 | Алексей Денисович Ермишин | Линейная тросовая система очистки солнечных панелей |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Deb et al. | Review of yield increase of solar panels through soiling prevention, and a proposed water-free automated cleaning solution | |
| Patil et al. | A review on cleaning mechanism of solar photovoltaic panel | |
| KR101301176B1 (ko) | 태양광 발전 시스템의 냉각 및 세정장치 | |
| KR101033443B1 (ko) | 태양광 발전기의 태양광 발전 패널 세척장치 | |
| JP2016030255A (ja) | 太陽光パネルの洗浄と除雪をするワイパー | |
| EP3662211B1 (en) | Robotic solar panel cleaning system | |
| CN201558822U (zh) | 太阳能自行式光伏组件清洗装置 | |
| CN104690024A (zh) | 一种光伏电站清洗系统 | |
| KR101791169B1 (ko) | 레이저 두께 측정기를 이용한 태양전지 모듈 유지관리장치 | |
| KR101751254B1 (ko) | 태양광발전장치 | |
| WO2016042791A1 (ja) | 太陽電池パネルの洗浄装置 | |
| WO2009139586A2 (ko) | 물제트를 이용한 태양광 모듈 관리 시스템 | |
| JP2015138854A (ja) | ソーラーパネル清掃装置およびソーラーパネル清掃装置の洗浄方法 | |
| WO2015141282A1 (ja) | 洗浄装置 | |
| JP2016067902A (ja) | 太陽電池パネルの清掃装置 | |
| KR101193122B1 (ko) | 태양광판 세정장치 | |
| KR20100115448A (ko) | 태양광 집광판 클리닝 로봇시스템 | |
| CN104320067A (zh) | 屋顶太阳能电池板自动清污除雪设备 | |
| CN105880225A (zh) | 太阳能板清洗机器人 | |
| CN208479564U (zh) | 具有自清洁功能的光伏组件 | |
| KR20120014227A (ko) | 태양광 발전기 | |
| RU2645444C1 (ru) | Устройство и способ автоматизированной очистки солнечной панели | |
| KR20070000926U (ko) | 태양광 발전 집광판 자동냉각 및 세척장치의 구조 | |
| CN104550160A (zh) | 一种太阳能电池板高效智能清洗装置 | |
| CN105932951A (zh) | 一种太阳能发电自动清洗装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190125 |