WO2011110670A1 - Parabolspiegelwaschfahrzeugid50000030586474 pub copy null - Google Patents

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WO2011110670A1
WO2011110670A1 PCT/EP2011/053713 EP2011053713W WO2011110670A1 WO 2011110670 A1 WO2011110670 A1 WO 2011110670A1 EP 2011053713 W EP2011053713 W EP 2011053713W WO 2011110670 A1 WO2011110670 A1 WO 2011110670A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
washing
parabolic mirror
support arm
cleaning
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/053713
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English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel BÜNING
Frieder Graeter
Olaf Van De Venne
Stefan Worringer
Original Assignee
Flagsol Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Flagsol Gmbh filed Critical Flagsol Gmbh
Publication of WO2011110670A1 publication Critical patent/WO2011110670A1/de

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/20—Cleaning; Removing snow
    • 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
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Definitions

  • the invention is directed to a
  • Parabolic mirror washing vehicle comprising a freely movable, steerable and motor-driven vehicle having a washing liquid tank arranged on a loading surface and a washing device arranged on the vehicle, by means of which washing liquid from the washing liquid tank can be applied to a parabolic mirror surface to be cleaned.
  • a cleaning method is to spray from a truck with high-pressure nozzles against the mirror of a parabolic trough collector.
  • spray lances and hand brushes also used in cleaning parabolic mirror washing vehicles.
  • a cleaning method is to spray from a truck with high-pressure nozzles against the mirror of a parabolic trough collector.
  • spray the washing liquid while driving on the mirror surface when passing.
  • the distance to the mirror surface is either controlled by the position of the vehicle to the collector or automatically kept constant by means of ultrasonic sensors and electronic control.
  • a boom arm is arranged on a vehicle, the cleaning head of which comprises brushes which are pulled over the mirror surface as the vehicle drives past a mirror segment. In front of, between and behind the rows of brushes, additional water is sprayed onto the mirror surface under high pressure.
  • the extension arm is operated by a person and manually positioned and held by this person. Water tank, water pump and operator are housed on a trailer pulled by a tractor.
  • the invention is the object of the invention to provide a solution which makes it possible to improve the precision of the cleaning operation to be performed.
  • this object is achieved in that the washing device is attached to the carrier vehicle and equipped with at least three degrees of freedom of movement and / or at least partially pivotable about at least two axes support arm.
  • the supporting arm designed in the manner of an extension arm of an excavator arm comprises, for example, two support arm sections, which are pivotally connected to each other about an axis and of which a support arm section is pivotably mounted about a second axis on the carrier vehicle.
  • a Auslegearm can be configured, which can be equipped, for example, with a hydraulic and thus improved control and maneuverability. Such arm can be controlled more precisely than known from 'practice manual control of a heavy and sluggish extension arm.
  • both the vehicle and the washing device with associated support arm can now be driven or actuated by a person. As a result, operator errors are reduced because the driver can act on both the vehicle and on the washing device.
  • the washing device is designed in the manner of an industrial robot, in particular articulated robot, with a movable up to six axes of rotation support arm.
  • the support arm is arranged at the front of the host vehicle, which provides the invention in an embodiment.
  • the clarity is improved for the driver, since he then simultaneously view the route and the cleaning track and can observe the located in his field of view arm.
  • This supports the simple and safe operation of the parabolic mirror washing vehicle.
  • the support arm is arranged transversely - preferably vertically - to the vehicle longitudinal axis displaceable on this.
  • the invention provides that a cleaning head having cleaning nozzles and / or cleaning brushes is arranged on the support arm.
  • the cleaning head comprises a plurality of rows of cleaning brushes, wherein adjacent rows of cleaning brushes alternately with stiff and soft trained
  • the cleaning head when the cleaning head is arranged interchangeably on the support arm. This makes it possible to quickly and easily change the cleaning head depending on the desired application, so that, for example, a brush as a cleaning device or the combination of brushes and nozzles or even nozzles alone as the actual cleaning device used and can be changed quickly. Such a conversion by replacing the cleaning head makes a flexible conversion from a common cleaning method to another cleaning method possible.
  • the invention is further characterized in that the cleaning head and / or the support arm are associated with its movement (s) controlling ultrasonic sensors with associated control.
  • the distance of the brushes or nozzles of the washing device to the mirror surface can be automatically regulated and kept to the desired level while the parabolic mirror washing vehicle is moving.
  • the risk of a collision of the washing device with the mirror surface is thereby significantly reduced.
  • higher speeds of the parabolic mirror washing vehicle can be realized.
  • the support arm is hydraulically adjustable, whereby the invention is also distinguished.
  • a hydraulic control of the support arm for example by arranged on this or sections of this hydraulic cylinder with Ausschubstange, a flexible and fast positioning of the support arm relative to the mirror surface to be cleaned can be achieved.
  • due to resulting changes in the relative positions of the parabolic mirror washing vehicle and to be cleaned are thereby necessary during the trip necessary corrections
  • the hydraulic of the support arm with the ultrasonic sensors associated control is in operative connection. This allows the formation of a further increased degree of automation and in particular the error-free, possibly computer-aided control of the vehicle and washing device or support arm by a person and the avoidance of operating errors.
  • the invention is further distinguished by the fact that an increased washing liquid pressure generating pump system is arranged on or on the carrier vehicle, which is in operative connection with the washing liquid tank ,
  • the terrain on which parabolic trough collectors are installed is not necessarily exactly flat and formed with a non-slip surface, it is expedient according to the invention, when the carrier vehicle is an Ailradgetriebenes motor vehicle.
  • the invention finally also provides that the support arm is designed as a telescopic boom ,
  • the invention is explained in more detail below by way of example with reference to a drawing. This shows in
  • FIG. 1 in plan view in a schematic representation
  • FIG. 2 is a schematic representation of a
  • Fig. 3 is a schematic representation of a front view of a parabolic mirror washing vehicle.
  • the parabolic mirror washing vehicle generally designated 1 consists of a freely movable, steerable and motor-driven carrier vehicle 2, which in the embodiment is a four-wheel drive motor vehicle, the compact, i. relatively narrow and provided with a relatively short wheelbase is formed.
  • the carrier vehicle 2 is thus smaller in size than a standard standard truck.
  • On the back of the host vehicle 2 is a
  • Washing liquid tank 3 is arranged.
  • a front mounting plate 4 is fixed to which a washing device 5 is mounted transversely and perpendicular to the vehicle longitudinal axis slidably.
  • the washing device 5 comprises a support arm 6 and a cleaning head 7 attached thereto at one end
  • the cleaning head 7 comprises areas with spray nozzles 8 and areas designed as a cleaning brush 9.
  • the washing device 5 is in operative connection with the washing liquid tank 3, so that by means of the washing device 5 washing liquid from the washing liquid tank 3 can be applied to a parabolic mirror surface 10 (see FIGS. 2 and 3) to be cleaned.
  • the washing device 5 is attached to the carrier vehicle 2 via the front mounting plate 4 and comprises the support arm 6, which is equipped with at least three degrees of freedom of movement and with Operaarm Suiteen 6a, 6b vertically aligned to trained first and second axes IIa, IIb and horizontal alignable trained third and fourth axes 11c, lld is formed pivotable.
  • the partial arm portion 6a of the support arm 6 about the axes IIa and 11c is pivotally mounted in the region of the front mounting plate 4 on the carrier vehicle 2.
  • the partial arm regions 6a and 6b are connected to one another about the axes IIb and lld and are pivotable relative to one another.
  • axes are formed at the washing machine end of the Operaarm Schemees 6 b, around which the cleaning head 7 is fixed and mounted relative to the Operaarm Scheme 6 b and thus to the support arm 6 pivotally mounted on the support arm 6.
  • the washing device 5 and the support arm 6 may be formed in the manner of an industrial robot, in particular a articulated robot, with a movable by up to six axes of rotation support arm.
  • the support arm 6 is arranged transversely to the front longitudinal part of the carrier vehicle 2 on the front mounting plate 4 and perpendicular to the vehicle longitudinal axis.
  • the arranged on the support arm 6 cleaning head 7 is replaceably attached to the support arm 6.
  • the support arm 6 is formed in the manner of a boom of a shovel and hydraulically actuated.
  • the carrier vehicle 2 to a hydraulic pump, not shown, which is connected via hydraulic lines 12, 13 with the support arm 6 and a rear-side water pump 14.
  • the likewise hydraulically driven water pump 14 brings the suctioned from the washing liquid tank 3 washing liquid to a pressure such that from the spray nozzles 8 washing liquid can be discharged at high pressure.
  • the water pump 14 is part of a pump system arranged on the carrier vehicle 3 for generating an increased wash liquid pressure.
  • Assigned ultrasonic sensors with which the relative position of the cleaning head 7 and / or the support arm 6 to be cleaned parabolic mirror surface 10 can be detected.
  • the resulting electrical signals are fed to an associated and associated controller, in which the signals are processed in such a way that facilitated, optionally automated control of the movements of the support arm 6 of the cleaning head 7 is made possible.
  • the ultrasonic sensors associated control in operative connection.
  • Arranged device elements and components, which are required in order to perform a cleaning of parabolic mirror surfaces 10 of a parabolic trough collector of a solar power plant can.
  • the supporting arm 6 can be telescopically extendable in one or both of its part (s) 6a, 6b, so that the supporting arm 6 is then formed overall as a telescopic arm.
  • the supporting arm 6 is then formed overall as a telescopic arm.
  • not all four axes must always be realized.
  • Rear side are on the carrier vehicle 2 is still a rear PTO 15, a. Heckdrei Vietnamese 16 and a Heckzuginate 17 educated.
  • the rear PTO 15 is also driven hydraulically.
  • FIG. 2 shows a schematic side view of a section through a parabolic trough collector 18, which has a support frame 19 with a parabolic mirror surface 10 applied thereon. Suggestion is also the arranged in the focal line of the parabolic trough collector 18 absorber tube 20 is shown.
  • the parabolic trough collector 18 is pivotable about an axis of rotation 21, so that it can be pivoted into the position shown in FIG. 2 for cleaning. In this position, the parabolic mirror surface 10 of the cleaning head 7 of the parabolic mirror washing vehicle 1 passing along the parabolic trough collector 18 is cleaned. In this case, the cleaning head covers only the lower, located below the dashed lines in Fig. 2 shown line 22 partial surface of the mirror element.
  • the approximate position of the parabolic mirror washing vehicle 1 to the parabolic mirror surface 10 is shown schematically in FIG. 3.
  • the support arm 6 is shown once in the middle in upward pointing position on the carrier vehicle 2 and shown once in an outboard position with the support arm 6 in the fully extended position.
  • the support arm 6 on the front mounting plate 4 by means of a movable support member 23 is transverse to the vehicle longitudinal axis movable and on the other hand, the Operaarm Schemee 6a, 6b in different relative positions to each other and the carrier vehicle 2 can be brought and pivoted.
  • this is equipped with a plurality of hydraulic cylinders 24, as is known from arms, for example, a shovel. Since the cleaning of the parabolic mirror surfaces 10 usually takes place at night, this has
  • Parabolic mirror washing vehicle peat launcher 25 by means of which the parabolic mirror surface 10 to be cleaned can be illuminated.
  • the carrier vehicle 2 is an all-terrain, in particular all-wheel drive motor vehicle with a low wheelbase and relatively low headroom.
  • the parabolic mirror washing vehicle 1 has all the cleaning components necessary for cleaning a parabolic mirror surface, such as a washing boom, i. a support arm 6 with cleaning head 7, a washing liquid tank 3, a water pump 14 and the necessary instrumentation and the necessary control and regulation system.
  • the individual components can be controlled by a controller so that both the driving of the vehicle and the operation of the washing device 5 can be carried out by an operator sitting on the driver's seat of the carrier vehicle 2 while the parabolic mirror washing vehicle 1 is driving, for example by means of a joystick.
  • the water pump 14 is designed so that it can pump washing liquid from the washing liquid tank 3 into the cleaning head 7 at a pressure of up to 200 bar and a volume flow of up to 100 l per minute.
  • the support arm 6 has at least two Operaarm Schemee 6a, 6b, which preferably a to the parabola of the
  • Parabolic mirror surface 10 adapted shaped
  • the cleaning head 7 is controlled such that it is ensured that the nozzles 8 do not touch the glass surface.

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Abstract

Bei einem Parabolspiegelwaschfahrzeug (1) umfassend ein frei verfahrbares, lenkfähiges und motorgetriebenes Trägerfahrzeug (2) mit einem auf einer Ladefläche angeordneten Waschflüssigkeitstank (3) und einer am Trägerfahrzeug (2) angeordneten und einen Tragarm (6) aufweisenden Waschvorrichtung (5), mit welcher Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitstank (3) auf eine zu reinigende Parabolspiegeloberfläche (10) aufbringbar ist, wird vorgeschlagen, dass die Waschvorrichtung (5) an dem Trägerfahrzeug (2) befestigt ist und einen mit mindestens drei Bewegungsfreiheitsgraden ausgestatteten und/oder zumindest teilweise um mindestens zwei Achsen (11a, 11b, 11c, 11d) verschwenkbaren Tragarm (6) aufweist.

Description

Parabolspiegelwaschfahrzeug
Die Erfindung richtet sich auf ein
Parabolspiegelwaschfahrzeug umfassend ein frei verfahrbares , lenkfähiges und motorgetriebenes Fahrzeug mit einem auf einer Ladefläche angeordneten Waschflüssigkeitstank und einer am Fahrzeug angeordneten Waschvorrichtung, mittels welcher Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitstank auf eine zu reinigende Parabolspiegeloberfläche aufbringbar ist.
Solarkraftwerke mit Parabolrinnenkollektoren werden üblicherweise in warmen, sonnenreichen Gegenden, insbesondere Wüstengegenden, errichtet. In diesen Gegenden stellen umherfliegender und aufgewirbelter Staub oder Sand Verschmutzungspartikel dar, die sich auf den Parabolspiegeln eines Parabolrinnenkollektorkraftwerkes niederschlagen. Durch die Sand- oder Staubablagerungen auf den Spiegelsegmenten sinkt deren Reflektivität . Damit wird weniger Sonnenlicht auf das in der Brennlinie der Spiegelsegmente angeordnete Absorberrohr mit dem darin fließenden Wärmeträgermedium reflektiert, so dass dadurch insgesamt die
Kraftwerkseffizienz sinkt. Um den Wirkungsgrad des Kraftwerks hoch zu halten und die durch die Verschmutzung der Spiegel um 0,1% - 2% pro Tag verminderte Reflektivität zu beseitigen, ist daher die regelmäßige Reinigung des Solarfeldes und der Spiegelflächen, in der Regel ein- bis zweimal pro Woche, elementarer Bestandteil der regelmäßigen Wartungsarbeiten in einem Solarkraftwerk. Aus der Praxis sind neben der manuellen Reinigung der Spiegelsegmente mittels Sprühlanzen und Handbürsten auch bei der Reinigung eingesetzte Parabolspiegelwaschfahrzeuge bekannt. Eine Reinigungsmethode besteht darin, von einem Lastwagen aus mit Hochdruckdüsen gegen den Spiegel eines Parabolrinnenkollektors zu sprühen. Hierbei sind an einer Vorrichtung mehrere feststehende oder rotierende Düsen angeordnet, die beim Vorbeifahren Waschflüssigkeit unter Hochdruck auf die Spiegeloberfläche sprühen. Der Abstand zur Spiegeloberfläche wird dabei entweder durch die Position des Fahrzeuges zum Kollektor gesteuert oder mit Hilfe von Ultraschallsensoren und elektronischer Steuerung automatisch konstant gehalten. Ein auf einem von den Lastwagen gezogenen Anhänger oder auf dem Lastwagen selbst montierter Wassertank mit angeschlossener Wasserpumpe versorgen die
Waschvorrichtung mit der notwendigen Waschflüssigkeit und dem notwendigen Druck.
Bei einer anderen Reinigungsmethode ist auf einem Fahrzeug ein Auslegearm angeordnet, dessen Reinigungskopf Bürsten umfasst, die beim Vorbeifahren des Fahrzeugs an einem Spiegelsegment über die Spiegeloberfläche gezogen werden. Düsen vor, zwischen und hinter den Bürstenreihen sprühen ergänzend Wasser unter Hochdruck auf die Spiegeloberfläche. Der Auslegearm wird von einer Person bedient und von dieser manuell in Position gebracht und gehalten. Wassertank, Wasserpumpe und Bediener sind auf einem Anhänger untergebracht, der von einer Zugmaschine gezogen wird.
Bei den aus der Praxis bekannten Reinigungsmethoden finden als Trägerfahrzeug serienmäßige Lastkraftwagen oder Traktoren mit Anhänger Verwendung. Diese sind lang und schwer, verteilen ihr hohes Gewicht auf geringe Reifenflächen und sind dadurch unhandlich. Auch besteht die Gefahr, dass sich das Fahrwerk aufschaukelt. Insbesondere zwischen den parallel angeordneten Reihen von Parabolspiegelkollektoren müssen die Trägerfahrzeuge aber unter beengten Bedingungen wenden und manövrieren können. Ein weiterer Nachteil der bekannten Reinigungsmethoden besteht darin, dass die Waschvorrichtung und das Trägerfahrzeug von jeweils einer Person betätigt werden. Der Fahrer des Trägerfahrzeuges kann somit die Waschvorrichtung nicht unmittelbar überwachen und damit auf einen eventuellen Fehler an der Waschvorrichtung nicht unverzüglich reagieren. Schließlich besteht ein weiterer Nachteil darin, dass aufgrund der manuellen Bedienung der Waschvorrichtung Fehlbetätigungen oder ein Aufsetzen auf die Spiegeloberfläche erfolgen können, da der schwere und träge Tragarm manuell gesteuert wird.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht, die Präzision der durchzuführenden Reinigungstätigkeit zu verbessern.
Bei einem Parabolspiegelwaschfahrzeug der eingangs näher bezeichneten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Waschvorrichtung an dem Trägerfahrzeug befestigt ist und einen mit mindestens drei Bewegungsfreiheitsgraden ausgestatteten und/oder zumindest teilweise um mindestens zwei Achsen verschwenkbaren Tragarm aufweist .
Aufgrund des mit mehreren Bewegungsfreiheitsgraden ausgestatteten und/oder zumindest teilweise um mindestens zwei Achsen verschwenkbaren Tragarms ist es möglich, die Präzision der durchzuführenden Reinigungstätigkeiten zu verbessern. Der nach Art eines Auslegerarmes > eines Baggerarmes ausgebildete Tragarm umfasst beispielsweise zwei Tragarmabschnitte, die einerseits um eine Achse verschwenkbar miteinander verbunden sind und von denen ein Tragarmabschnitt um eine zweite Achse verschwenkbar am Trägerfahrzeug angeordnet ist. Hierdurch lässt sich, wie von Baggern bekannt, ein Auslegearm ausgestalten, der beispielsweise mit einer Hydraulik und dadurch mit einer verbesserten Steuer- und Manövrierbarkeit ausstattbar ist. Ein solcher Arm lässt sich präziser steuern, als die aus ' der Praxis bekannte manuelle Steuerung eines schweren und trägen Auslegearms. Darüber hinaus lassen sich nun alle für die Ausbildung des Parabolspiegelwaschfahrzeuges notwendigen Einrichtungs- , Ausrüstungs- und Vorrichtungsgegenstände auf einem Trägerfahrzeug anordnen, so dass dadurch die Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs weiter erhöht wird, weil beispielsweise kein Anhänger mehr notwendig ist. Außerdem kann in Kombination der beschriebenen Vorteile nun sowohl das Fahrzeug als auch die Waschvorrichtung mit zugeordnetem Tragarm von einer Person gefahren bzw. betätigt werden. Hierdurch werden Bedienfehler reduziert, da der Fahrer sowohl auf das Fahrzeug als auch auf die Waschvorrichtung einwirken kann .
Dadurch, dass nun alle für die Ausbildung des Parabolspiegelwaschfahrzeuges wichtigen Komponenten auf dem Trägerfahrzeug angeordnet sind, kann dieses relativ klein und kompakt und insbesondere mit einem gegenüber üblichen Lastkraftwagen deutlich geringeren Radstand ausgebildet sein. Eine besonders gute Beweglichkeit und ein verbesserter Automatisierungsgrad lässt sich in Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreichen, dass die Waschvorrichtung nach Art eines Industrieroboters, insbesondere Knickarmroboters, mit einem um bis zu sechs Rotationsachsen bewegbaren Tragarm ausgebildet ist.
Die Gefahr von Unfällen und der Beschädigung von mit dem Parabolspiegelwaschfahrzeug zu reinigenden Spiegeloberflächen lassen sich weiterhin dadurch reduzieren, dass der Tragarm an der Frontpartie des Trägerfahrzeugs angeordnet ist, was die Erfindung in Ausgestaltung vorsieht. Hierdurch wird die Übersichtlichkeit für den Fahrer verbessert, da er dann gleichzeitig die Fahrstrecke und die Reinigungsstrecke einsehen und den sich in seinem Sichtbereich befindlichen Tragarm beobachten kann. Dies unterstützt die einfache und sichere Bedienung des Parabolspiegelwaschfahrzeuges. Hierbei ist es bei der Ausbildung der Beweglichkeit des Tragarmes weiterhin von Vorteil, wenn der Tragarm quer - vorzugsweise senkrecht - zur Fahrzeuglängsachse verschiebbar an diesem angeordnet ist. Weiterhin lässt sich hierdurch auf einfache Art und Weise eine Abstandsregelung ausbilden, die dafür Sorge trägt, dass durch Querverschiebung des Tragarmes die Waschvorrichtung konstant mit ihrem Reinigungskopf oder ihrer Waschvorrichtung an der Spiegeloberfläche auch dann positioniert ist, wenn das Fahrzeug nicht exakt parallel zu dem jeweils zu reinigenden Sonnenkollektor fährt, sondern beispielsweise aufgrund von Bodenunebenheiten ausweichende Lenkbewegungen vollzogen werden müssen. In Weiterbildung sieht die Erfindung vor, dass an dem Tragarm ein Reinigungsdüsen und/oder Reinigungsbürsten aufweisender Reinigungskopf angeordnet ist. Hierbei ist es dann gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung von Vorteil, wenn der Reinigungskopf mehrere Reinigungsbürstenreihen umfasst, wobei benachbarte Reinigungsbürstenreihen abwechselnd jeweils mit steif ausgebildeten und weich ausgebildeten
Reinigungsbürstenelementen ausgestattet sind.
Hierbei ist es gemäß Weiterbildung der Erfindung von Vorteil, wenn der Reinigungskopf austauschbar an dem Tragarm angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, den Reinigungskopf je nach gewünschtem Anwendungszweck schnell und unkompliziert zu wechseln, so dass beispielsweise eine Bürste als Reinigungsvorrichtung oder die Kombination von Bürsten und Düsen oder auch Düsen alleine als eigentliche Reinigungsvorrichtung zum Einsatz kommen und schnell gewechselt werden können. Ein solcher Umbau durch Austausch des Reinigungskopfes macht einen flexiblen Umbau von einem gängigen Reinigungsverfahren auf ein anderes Reinigungsverfahren möglich. Um eine automatische Abstandsregelung zur zu reinigenden Spiegeloberfläche realisieren zu können zeichnet sich die Erfindung weiterhin dadurch aus, dass dem Reinigungskopf und/oder dem Tragarm dessen/deren Bewegung (en) steuernde Ultraschallsensoren mit zugehöriger Steuerung zugeordnet sind. Mit einer Ultraschallabstandsüberwachung lässt sich während der Fahrt des Parabolspiegelwaschfahrzeuges automatisch der Abstand der Bürsten oder Düsen der Waschvorrichtung zur Spiegeloberfläche regulieren und auf dem gewünschten Maß halten. Die Gefahr einer Kollision der Waschvorrichtung mit der Spiegeloberfläche ist dadurch deutlich reduziert. Gleichzeitig lassen sich dadurch höhere Fahrgeschwindigkeiten des Parabolspiegelwaschfahrzeuges realisieren.
Von besonderem Vorteil ist es hierbei, wenn der Tragarm hydraulisch verstellbar ausgebildet ist, wodurch sich die Erfindung ebenfalls auszeichnet. Mit einer hydraulischen Steuerung des Tragarmes, beispielsweise durch an diesem oder Teilabschnitten von diesem angeordnete Hydraulikzylinder mit Ausschubstange, lässt sich eine flexible und schnelle Positionierung des Tragarms relativ zur zu reinigenden Spiegeloberfläche erreichen. Insbesondere sind dadurch auch während der Fahrt notwendig werdende Korrekturen aufgrund sich ergebender Veränderungen der Relativpositionen von Parabolspiegelwaschfahrzeug und zu reinigender
Spiegeloberfläche schnell auch während der Fahrt ausgleichbar. Darüber hinaus ergibt sich die Möglichkeit, dass eine Hydraulik es ermöglicht, beispielsweise mittels eines Joysticks sowohl den Tragarm als auch das Trägerfahrzeug zu steuern.
Ganz besonders zweckmäßig ist es hierbei dann, dass die Hydraulik des Tragarms mit der den Ultraschallsensoren zugehörigen Steuerung in Wirkverbindung steht. Dies ermöglicht die Ausbildung eines weiter erhöhten Automatisierungsgrades und insbesondere die fehlerfreie, gegebenenfalls computerunterstützte Steuerung von Fahrzeug und Waschvorrichtung bzw. Tragarm durch eine Person und die Vermeidung von Bedienfehlern.
Um mit dem Parabolspiegelwaschfahrzeug auch Waschflüssigkeit mit einem ausreichend hohen Druck auf eine zu reinigende Spiegeloberfläche aufsprühen zu können, zeichnet sich die Erfindung weiterhin dadurch aus, dass auf oder an dem Trägerfahrzeug ein einen erhöhten Waschflüssigkeitsdruck erzeugendes Pumpsystem angeordnet ist, das mit dem Waschflüssigkeitstank in Wirkverbindung steht.
Da das Gelände, auf welchem Parabolrinnenkollektoren aufgestellt sind, nicht unbedingt exakt eben und mit einer rutschfesten Oberfläche ausgebildet ist, ist es gemäß Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig, wenn das Trägerfahrzeug ein ailradgetriebenes Kraftfahrzeug ist.
Um eine über die mögliche Verschiebung quer zur Fahrzeuglängsachse hinausgehende Bewegbarkeit des Tragarmes insbesondere in Querrichtung zum Trägerfahrzeug, aber auch um insgesamt eine Variabilität bezüglich der mit dem Tragarm zu überbrückenden Distanz zu realisieren, sieht die Erfindung schließlich auch vor, dass der Tragarm als Teleskopausleger ausgebildet ist. Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1 in Draufsicht in schematischer Darstellung ein
Parabolspiegelwaschfahrzeug, Fig. 2 schematischer Darstellung einen
Parabolspiegel in Reinigungsstellung und in
Fig . 3 in schematischer Darstellung eine Frontansicht eines Parabolspiegelwaschfahrzeugs .
Das insgesamt mit 1 bezeichnete Parabolspiegelwaschfahrzeug besteht aus einem frei verfahrbaren, lenkfähigen und motorgetriebenen Trägerfahrzeug 2, bei welchem es sich beim Ausführungsbeispiel um ein allradgetriebenes Kraftfahrzeug handelt, das kompakt, d.h. relativ schmal und mit einem relativ kurzen Radstand versehen, ausgebildet ist. Das Trägerfahrzeug 2 ist somit von der Größe her kleiner als ein üblicher Standardlastkraftwagen ausgebildet. Auf der Ladefläche des Trägerfahrzeugs 2 ist ein
Waschflüssigkeitstank 3 angeordnet. An der Frontseite des Trägerfahrzeugs 2 ist eine Frontanbauplatte 4 befestigt, an welcher eine Waschvorrichtung 5 quer und senkrecht zur Fahrzeuglängsachse verschiebbar befestigt ist. Die Waschvorrichtung 5 umfasst einen Tragarm 6 und einen an einem Ende daran befestigten Reinigungskopf 7. Im
Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 umfasst der Reinigungskopf 7 Bereiche mit Sprühdüsen 8 und als Reinigungsbürste 9 ausgebildete Bereiche. Die Waschvorrichtung 5 steht in Wirkverbindung mit dem Waschflüssigkeitstank 3, so dass mittels der Waschvorrichtung 5 Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitstank 3 auf eine zu reinigende Parabolspiegeloberfläche 10 (siehe Fig. 2 und 3} aufbringbar ist.
Die Waschvorrichtung 5 ist über die Frontanbauplatte 4 an dem Trägerfahrzeug 2 befestigt und umfasst den Tragarm 6, der mit mindestens drei Bewegungsfreiheitsgraden ausgestattet und mit Teilarmbereichen 6a, 6b um vertikal ausrichtbar ausgebildete erste und zweite Achsen IIa, IIb und um horizontal ausrichtbar ausgebildete dritte und vierte Achsen 11c, lld verschwenkbar ausgebildet ist. Hierbei ist der Teilarmbereich 6a des Tragarms 6 um die Achsen IIa und 11c verschwenkbar im Bereich der Frontanbauplatte 4 am Trägerfahrzeug 2 angeordnet. Um die Achsen IIb und lld verschwenkbar sind die Teilarmbereiche 6a und 6b miteinander verbunden und relativ zueinander verschwenkbar. Weitere, nicht dargestellte Achsen sind am waschvorrichtungsseitigen Ende des Teilarmbereiches 6b ausgebildet, um welche der Reinigungskopf 7 relativ zum Teilarmbereich 6b und damit zum Tragarm 6 verschwenkbar an dem Tragarm 6 befestigt und gelagert ist.
In nicht dargestellter Art und Weise können die Waschvorrichtung 5 und der Tragarm 6 nach Art eines Industrieroboters, insbesondere eines Knickarmroboters, mit einem um bis zu sechs Rotationsachsen bewegbaren Tragarm ausgebildet sein.
Der Tragarm 6 ist an der Frontpartie des Trägerfahrzeuges 2 an der Frontanbauplatte 4 quer und senkrecht zur Fahrzeuglängsachse verschiebbar angeordnet. Der an dem Tragarm 6 angeordnete Reinigungskopf 7 ist austauschbar an dem Tragarm 6 befestigt. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 3 ist der Tragarm 6 nach Art eines Auslegers eines Schaufelbaggers ausgebildet und hydraulisch betätigbar. Hierzu weist das Trägerfahrzeug 2 eine nicht dargestellte Hydraulikpumpe auf, die über Hydraulikleitungen 12, 13 mit dem Tragarm 6 sowie einer heckseitigen Wasserpumpe 14 verbunden ist. Die ebenfalls hydraulisch angetriebene Wasserpumpe 14 bringt die aus dem Waschflüssigkeitstank 3 angesaugte Waschflüssigkeit auf einen solchen Druck, dass aus den Sprühdüsen 8 Waschflüssigkeit mit hohem Druck abgegeben werden kann. Die Wasserpumpe 14 ist Bestandteil eines auf dem Trägerfahrzeug 3 angeordneten Pumpsystems zur Erzeugung eines erhöhten Waschtlüssigkeitsdrucks . In nicht dargestellter Weise sind dem Tragarm 6, der Waschvorrichtung 5 und dem Reinigungskopf 7
Ultraschallsensoren zugeordnet, mit welchen die Relativposition des Reinigungskopfes 7 und/oder des Tragarmes 6 zur zu reinigenden Parabolspiegeloberfläche 10 detektierbar ist. Bei dieser Detektion mit Ultraschallsensoren werden die entstehenden elektrischen Signale einer zugehörigen und zugeordneten Steuerung zugeleitet, in welcher die Signale derart verarbeitet werden, dass damit eine erleichterte, gegebenenfalls automatisierte Steuerung der Bewegungen des Tragarmes 6 des Reinigungskopfes 7 ermöglicht ist. Insbesondere steht vorzugsweise über ein Steuerungselement auch die Hydraulik des Trägerfahrzeuges 2 mit der den Ultraschallsensoren zugehörigen Steuerung in Wirkverbindung.
Insgesamt sind auf dem Parabolspiegelwaschfahrzeug 1 alle Einrichtungselemente, Ausrüstungselemente und
Vorrichtungselemente und Komponenten angeordnet, die benötigt werden, um damit eine Reinigung von Parabolspiegeloberflächen 10 eines Parabolrinnenkollektors eines Solarkraftwerkes durchführen zu können.
Zusätzlich zu den { Schwenk- ) Achsen IIa, IIb, 11c, lld kann der Tragarm 6 in einem oder beiden seiner Teilbereich (e) 6a, 6b teleskopförmig ausfahrbar ausgebildet sein, so dass der Tragarm 6 dann insgesamt als Teleskopausleger ausgebildet ist. Andererseits müssen aber auch nicht immer alle vier Achsen lla-lld realisiert sein. So ist es möglich, auch lediglich die Achsen 11c und lld auszubilden oder wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3 die Achsen IIa, 11c und lld vorzusehen.
Heckseitig sind an dem Trägerfahrzeug 2 noch eine Heckzapfwelle 15, ein . Heckdreipunkt 16 und eine Heckzugöse 17 ausgebildet. Hierbei ist die Heckzapfwelle 15 ebenfalls hydraulisch angetrieben.
Die Fig. 2 zeigt in schematischer Seitenansicht einen Schnitt durch einen Parabolrinnenkollektor 18, der ein Traggerüst 19 mit darauf aufgebrachter Parabolspiegeloberfläche 10 aufweist. Andeutungsweise ist auch das in der Brennlinie des Parabolrinnenkollektors 18 angeordnete Absorberrohr 20 dargestellt. Um eine Rotationsachse 21 ist der Parabolrinnenkollektor 18 verschwenkbar, so dass er zur Reinigung in die in Fig. 2 dargestellte Position verschwenkbar ist. In dieser Position wird die Parabolspiegeloberfläche 10 des Reinigungskopfes 7 des längs am Parabolrinnenkollektor 18 vorbeifahrenden Parabolspiegelwaschfahrzeuges 1 gereinigt. Hierbei überstreicht der Reinigungskopf lediglich die untere, unterhalb der in Fig. 2 gestrichelt dargestellten Linie 22 befindliche Teiloberfläche des Spiegelelementes. Die ungefähre Position des Parabolspiegelwaschfahrzeuges 1 zur Parabolspiegeloberfläche 10 ist schematisch aus der Fig. 3 ersichtlich. Hierbei ist der Tragarm 6 einmal mittig in nach oben zeigender Position am Trägerfahrzeug 2 dargestellt und einmal in einer außenseitigen Position mit dem Trägerarm 6 in voller Auszugsposition dargestellt. Dies zur Verdeutlichung, dass einerseits der Tragarm 6 an der Frontanbauplatte 4 mittels eines verfahrbaren Tragelementes 23 quer zur Fahrzeuglängsachse verfahrbar ist und andererseits die Teilarmbereiche 6a, 6b in unterschiedliche Relativpositionen zueinander und zum Trägerfahrzeug 2 bringbar und verschwenkbar sind. Zur Verstellung des Tragarmes 6 in verschiedene Positionen ist dieser mit mehreren Hydraulikzylindern 24 ausgestattet, wie dies von Auslegern beispielsweise eines Schaufelbaggers bekannt ist. Da die Reinigung der Parabolspiegeloberflächen 10 üblicherweise nachts erfolgt, weist das
Parabolspiegelwaschfahrzeug Schweinwerfer 25 auf, mittels welcher die zu reinigende Parabolspiegeloberfläche 10 ausleuchtbar ist.
Bei dem Trägerfahrzeug 2 handelt es sich um ein geländegängiges, insbesondere allradgetriebenes Kraftfahrzeug mit geringem Radstand und relativ geringer Durchfahrtshöhe.
Das Parabolspiegelwaschfahrzeug 1 weist alle für die Reinigung einer Parabolspiegeloberfläche notwendigen Reinigungskomponenten wie einen Waschausleger, d.h. einen Tragarm 6 mit Reinigungskopf 7, einen Waschflüssigkeitstank 3, eine Wasserpumpe 14 sowie die notwendige Instrumentierung und das notwendige Regel- und Steuerungssystem auf. Insbesondere sind die einzelnen Komponenten so über eine Steuerung steuerbar, dass sowohl das Fahren des Fahrzeuges als auch die Betätigung der Waschvorrichtung 5 von einer auf dem Fahrersitz des Trägerfahrzeuges 2 sitzenden Bedienperson während der Fahrt des Parabolspiegelwaschfahrzeuges 1, beispielsweise mittels eines Joysticks, erfolgen kann.
Die Wasserpumpe 14 ist so ausgelegt, dass sie aus dem Waschflüssigkeitstank 3 Waschflüssigkeit mit einem Druck von bis zu 200 bar und einem Volumenstrom von bis zu 100 1 pro Minute in den Reinigungskopf 7 Pumpen kann. Der Tragarm 6 weist mindestens zwei Teilarmbereiche 6a, 6b auf, die einen vorzugsweise an die Parabelbiegung der
Parabolspiegeloberfläche 10 angepasst ausgeformten
Reinigungskopf 7 tragen. Mittels des Ultraschallsensor- Abstandhaltesystems wird der Reinigungskopf 7 derart gesteuert, dass sichergestellt ist, dass die Düsen 8 die Glasoberfläche nicht berühren. Die Bürsten 9 hingegen reinigen die Spiegeloberfläche mechanisch und liegen deshalb auf der Parabolspiegelober läche 10 auf.

Claims

Patentansprüche
Parabolspiegelwaschfahrzeug (1) umfassend ein frei verfahrbares, lenkfähiges und motorgetriebenes
Trägerfahrzeug (2) mit einem auf einer Ladefläche angeordneten Waschflüssigkeitstank (3) und einer am Trägerfahrzeug (2) angeordneten und einen Tragarm (6) aufweisenden Waschvorrichtung (5), mit welcher Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitstank (3) auf eine zu reinigende Parabolspiegeloberfläche (10} aufbringbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Waschvorrichtung (5) an dem Trägerfahrzeug (2} befestigt ist und einen mit mindestens drei Bewegungsfreiheitsgraden ausgestatteten und/oder zumindest teilweise um mindestens zwei Achsen {IIa, IIb, 11c, lld) verschwenkbaren Tragarm (6) aufweist.
Parabolspiegelwaschfahrzeug {1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschvorrichtung {5) nach Art eines Industrieroboters, insbesondere Knickarmroboters, mit einem um bis zu sechs Rotationsachsen bewegbaren Tragarm (6) ausgebildet . ist .
Parabolspiegelwaschfahrzeug (1} nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (6) an der Frontpartie des Trägerfahrzeugs (2) angeordnet ist.
4 . Parabolspiegelwaschfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (6) quer zur Fahrzeuglängsachse verschiebbar an dem Trägerfahrzeug (2) angeordnet ist.
5. Parabolspiegelwaschfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tragarm (6) ein Reinigungsdüsen (8) und/oder Reinigungsbürsten (9) aufweisender Reinigungskopf (7) angeordnet ist.
Parabolspiegelwaschfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskopf (7) mehrere Reinigungsbürstenreihen umfasst, wobei benachbarte Reinigungsbürstenreihen abwechselnd jeweils mit steif ausgebildeten und weich ausgebildeten
Reinigungsbürstenelementen ausgestattet sind.
Parabolspiegelwaschfahrzeug (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinigungskopf (7) austauschbar an dem Tragarm (6) angeordnet ist.
Parabolspiegelwaschfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Reinigungskopf (7) und/oder dem Tragarm (6) dessen/deren Bewegung (en) steuernde Ultraschallsensoren mit zugehöriger Steuerung zugeordnet sind.
Parabolspiegelwaschfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (6) hydraulisch verstellbar ausgebildet ist.
Parabolspiegelwaschfahrzeug (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulik des Tragarms (6) mit der den Ultraschallsensoren zugehörigen Steuerung in Wirkverbindung steht.
Parabolspiegelwaschfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf oder an dem Trägerfahrzeug (2) ein einen erhöhten Waschflüssigkeitsdruck erzeugendes Pumpsystem angeordnet ist, das mit dem Waschflüssigkeitstank (3) Wirkverbindung steht.
Parabolspiegelwaschfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerfahrzeug (2) ein allradgetriebenes Kraftfahrzeug ist.
13. Parabolspiegelwaschfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragarm (6} als Teleskopausleger ausgebildet ist.
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