一種太陽(yáng)能電池板的清洗裝置及清洗方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽(yáng)能電池板清洗裝置及清洗方法，包括電源、泵、泵管、清洗儲(chǔ)備箱、塑料軟管、清洗筒以及清洗軌道。泵的動(dòng)力由電源提供；清洗儲(chǔ)備箱盛裝清洗液；泵通過(guò)泵管從清洗儲(chǔ)備箱中吸取清洗液并將清洗液加壓后通過(guò)塑料軟管輸送給清洗筒；清洗筒的主體部分是帶孔中空結(jié)構(gòu)，一端通過(guò)塑料軟管與泵相連，另一端封閉，其外表面是可以拆換的刷套；清洗筒的孔中噴出高壓清洗液對(duì)電池板表面進(jìn)行清洗，同時(shí)噴射清洗液的反作用推動(dòng)清洗筒沿清洗軌道移動(dòng)。該裝置可以自動(dòng)對(duì)太陽(yáng)能電池板表面進(jìn)行清洗，避免使用復(fù)雜的軌道傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，不但可以提高太陽(yáng)能電站的發(fā)電效率，并且可以節(jié)省人力，提高清洗效果，明顯降低運(yùn)營(yíng)成本。
【專利說(shuō)明】一種太陽(yáng)能電池板的清洗裝置及清洗方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)電池的輔助裝置領(lǐng)域，尤其是涉及太陽(yáng)電池板的自動(dòng)清洗裝置。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]太陽(yáng)能電池板的壽命是2(Γ30年，其表面面板玻璃長(zhǎng)期暴露在空氣中，灰塵附著在玻璃上，會(huì)嚴(yán)重影響透光性，其某一位置的太陽(yáng)光如果被遮擋就會(huì)影響該板塊或者整個(gè)匯流箱電池板的轉(zhuǎn)換效率，甚至?xí)纬蔁岚咝?yīng)，最終燒壞整塊電池板。在我國(guó)北方地區(qū)，氣候比較干燥，更容易在電池板的表面沉積臟污，影響透光率，而且一般電池板的安裝位置相對(duì)較高，清洗比較麻煩，所以太陽(yáng)能電池板的自動(dòng)清洗是一個(gè)很重要的問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)中的自動(dòng)清洗裝置，采用類似雨刮器的部件清洗表面，存在橡膠部件易老化，擦拭過(guò)程中容易產(chǎn)生劃痕或?qū)﹄姵匕灞旧碓斐蓳p傷等缺陷；現(xiàn)有自動(dòng)清洗技術(shù)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也比較復(fù)雜，而且?guī)鲃?dòng)和鏈傳動(dòng)的方式長(zhǎng)期暴露在陽(yáng)光下，也容易老化損壞；現(xiàn)有技術(shù)的清洗效果，仍然達(dá)不到最佳，主要是單獨(dú)靠吹風(fēng)、噴水或者刷毛中的一種，很難達(dá)到最佳的清洗效果；清洗裝置與被擦拭表面很難直接接觸，從而很難保證清潔效果。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的就是針對(duì)上述存在的缺陷而提出一種太陽(yáng)能電池板的清洗裝置，用于對(duì)電池板表面玻璃實(shí)行全自動(dòng)徹底清洗，解決因電池板玻璃灰塵雜物覆蓋而影響發(fā)電效率和產(chǎn)生熱斑效應(yīng)、清洗部件容易老化、清洗軌道傳動(dòng)系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜且容易老化和清洗效果不佳等問(wèn)題，進(jìn)而提高太陽(yáng)能電池板的發(fā)電效率和使用壽命。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題的:
一種太陽(yáng)能電池板清洗裝置，包括電源、電源線、泵、泵管、清洗儲(chǔ)備箱、塑料軟管、清洗筒以及清洗軌道，泵的動(dòng)力由電源提供；清洗儲(chǔ)備箱盛裝清洗液；泵通過(guò)泵管從清洗儲(chǔ)備箱中吸取清洗液并將加壓后的清洗液通過(guò)塑料軟管輸送給清洗筒；清洗筒的主體部分是帶孔中空結(jié)構(gòu)，一端通過(guò)塑料軟管與泵相連，另一端封閉，清洗筒主體部分的孔位于清洗筒的側(cè)下方，呈一條直線并與清洗筒的軸線平行；清洗筒的兩端配合安裝有可以轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪，滾輪可沿清洗軌道移動(dòng)，帶動(dòng)清洗筒在電池板表面移動(dòng)，同時(shí)清洗筒表面的孔中噴出高壓清洗液，對(duì)電池板表面進(jìn)行清洗。利用這一裝置，清洗筒可以在清洗液的推動(dòng)下沿著電池板表面移動(dòng)，當(dāng)滾輪移動(dòng)到清洗軌道的弧形彎曲部的時(shí)候，清洗筒發(fā)生自傳，開始反向移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)在不借助于其他外力的作用下，清洗筒在待清洗的太陽(yáng)能電池板表面往復(fù)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到清洗效果。
[0007]進(jìn)一步，一個(gè)所述清洗儲(chǔ)備箱可對(duì)應(yīng)于整個(gè)光伏電站中的若干個(gè)泵和待清洗的電池板，一個(gè)所述電源可以控制整個(gè)光伏電站中的若干個(gè)泵。
[0008]本發(fā)明的積極效果在于:泵可以給清洗液增壓，增壓后的清洗液從清洗筒的孔中噴出，因?yàn)樗械目资侵本€排列，所以噴射出的液體流呈一排直線，在不借助與其他外力和復(fù)雜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況下，推動(dòng)清洗筒向相反的方向移動(dòng)，既達(dá)到了大面積的清洗的效果，又避免復(fù)雜傳動(dòng)系統(tǒng)造價(jià)高，長(zhǎng)期暴露于空氣中易老化的問(wèn)題；
在裝配過(guò)程中，左右清洗軌道兩端不封閉，清洗軌道截面的凹形結(jié)構(gòu)的開口處相對(duì)放置，既便于清洗筒兩端的滾輪與之裝配，又能有效限制滾輪朝著背離太陽(yáng)能電池板表面的方向移動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便，效果明顯；
清洗軌道的凹形結(jié)構(gòu)的開口處加上向內(nèi)側(cè)彎折的彎折部，可以進(jìn)一步限制滾輪沿著清洗筒的軸向左右移動(dòng)，從而限定清洗筒在水平方向上的自由度，同樣具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便的效果。
[0009]清洗軌道兩端向上彎曲的弧形彎曲部，可以通過(guò)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，將清洗筒和滾輪的位置升高，讓清洗筒脫離太陽(yáng)能電池板表面，在清洗液反作用力和重力的作用下，清洗筒發(fā)生自轉(zhuǎn)，改變清洗液的噴射方向，從而改變清洗筒的移動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)在不需要其他外力和復(fù)雜傳動(dòng)機(jī)構(gòu)幫助的情況下，清洗筒能在電池板表面往復(fù)運(yùn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)方便，經(jīng)濟(jì)效益明顯；
清洗筒的主體部分外面套裝有可拆卸的刷套，刷套上開設(shè)孔，套裝時(shí)與清洗筒的孔相配合，能保證清洗液從孔中噴出；刷套可以拆卸換洗，節(jié)省材料，提高清潔效果；刷套采用毛絨套或塑料刷毛等柔軟的材料，直接與電池板表面接觸，不會(huì)對(duì)電池板表面產(chǎn)生劃痕，也能配合清洗液提高清洗與擦拭的效果，并且限制清洗筒的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]綜上所述，利用該太陽(yáng)能電池板清洗裝置及清洗方法，可以有效的降低結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，降低成本，裝配方便，避免各種部件和材料的老化失效，不需要外力驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)清洗筒的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，提高清洗效果。
[0011]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
圖1是太陽(yáng)能電池板清洗裝置整體示意圖圖2所示為本發(fā)明一種清洗筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖圖3所示為本發(fā)明一種清洗軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖圖4所示為本發(fā)明一種清洗軌道截面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖圖5所示為本發(fā)明一種清洗軌道截面改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖圖號(hào)說(shuō)明:
1.電源；2.清洗儲(chǔ)備箱；3.泵管；4.泵；5.塑料軟管；6.電池板；7.清洗筒；8.滾輪；
9.清洗軌道；10.電源線；71.孔，91.弧形彎曲部，92.彎折部。
[0012]【具體實(shí)施方式】:
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，但是本發(fā)明并不局限于此。
[0013]參閱附圖1所示，該太陽(yáng)能電池板自動(dòng)清洗裝置，包括電源1、清洗儲(chǔ)備箱2、泵管
3、泵4、塑料軟管5、清洗筒7、滾輪8、清洗軌道9、電源線10。電源I通過(guò)電源線10為泵2提供動(dòng)力；清洗儲(chǔ)備2箱盛裝清洗液；泵4通過(guò)泵管3從清洗儲(chǔ)備箱2中抽取清洗液，并通過(guò)塑料軟管5將清洗液輸送給清洗筒7 ;清洗筒7的兩端裝配滾輪8 ;滾輪8嵌合在清洗軌道9內(nèi)滾動(dòng)，使動(dòng)清洗筒7在電池板6的表面平行移動(dòng)；清洗軌道9安裝在太陽(yáng)能電池板的兩側(cè)并且互相平行。
[0014]參閱附圖2所示，清洗筒的表面開設(shè)多個(gè)孔71，孔71用來(lái)噴出清洗液，各個(gè)孔71的間距相同并且呈一條直線，該直線與清洗筒的軸線平行。
[0015]參閱附圖3所示，清洗軌道9的兩端不封閉，以方便將清洗筒和滾輪配合好以后整體從兩端嵌入軌道內(nèi)。清洗軌道9的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以限制清洗筒7往背離待清洗的電池板表面的方向垂直移動(dòng)，更進(jìn)一步，清洗軌道截面凹形開口處的彎折部92可以更好地限制清洗筒沿自身軸向移動(dòng)。清洗軌道9的兩端設(shè)立弧形彎曲部91，該設(shè)計(jì)的作用是實(shí)現(xiàn)清洗筒移動(dòng)到弧形彎曲部91的時(shí)候開始沿著弧形彎曲部上升，在上升的過(guò)程中發(fā)生自轉(zhuǎn)，從而改變清洗液的噴射方向，實(shí)現(xiàn)清洗筒的自動(dòng)掉頭，開始反向移動(dòng)，清洗電池板6的表面。
[0016]具體的實(shí)施原理和步驟是:泵將清洗液輸送給清洗筒，清洗液從清洗筒側(cè)下方的孔中噴出，開始清洗電池板表面，同時(shí)由于噴出的清洗液的反作用力，使得清洗筒向著與噴出清洗液相反的一側(cè)移動(dòng)，開始持續(xù)地清洗整個(gè)電池板表面。當(dāng)清洗筒沿著清洗軌道移動(dòng)到兩端的軌道弧形彎曲部時(shí)，在噴射清洗液的反作用下，開始沿著軌道弧形彎曲部的弧線上升，此時(shí)，清洗筒受到噴出清洗液的反作用力F，作用在清洗筒與軌道彎曲部的接觸處，并沿著清洗筒的切向向上；清洗筒及其內(nèi)部的清洗液受到豎直向下的重力G ;受到清洗軌道的支持力N，該力的方向?yàn)檠刂逑赐才c軌道彎曲部的接觸點(diǎn)和清洗筒的形心的連線向上。G與N的合力Fcn
F G N 2十N2十2GNe o s θ
其中Θ為G何N兩個(gè)力的夾角。
[0017]在清洗筒沿著軌道彎曲部上升時(shí)，N逐漸增大，Θ逐漸減小，故容易得知F μ逐漸增大，方向與F相反，并且與F不共線。當(dāng)清洗筒上升到足夠的弧度時(shí)，F(xiàn)cjn和F這兩個(gè)反向且不共線的力將對(duì)清洗筒產(chǎn)生足夠大的扭矩，使得清洗筒發(fā)生自轉(zhuǎn)，改變清洗筒中噴出的清洗液的角度，從而使得清洗液從清洗筒的另一側(cè)噴出，然后在清洗液的推動(dòng)下，清洗筒開始沿著清洗軌道反方向滑動(dòng)，繼續(xù)清洗電池板表面。當(dāng)清洗筒滑動(dòng)到清洗導(dǎo)軌的另一端的時(shí)候，再次遇到彎曲部，又會(huì)重復(fù)上述過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)清洗筒只要在其內(nèi)部有高壓清洗液的情況下，就會(huì)沿著清洗軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到清洗太陽(yáng)能電池板表面的目的。該方案的有點(diǎn)在于，在不使用牽引機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況下，清洗筒結(jié)合清洗軌道的自身形狀特點(diǎn)，在高壓清洗液自身的作用下，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池板表面的反復(fù)清洗工作，直到切斷高壓清洗液的供給，才會(huì)停止工作。該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，節(jié)省動(dòng)力，而且相對(duì)于有動(dòng)力裝置和牽引裝置的技術(shù)方案，使用壽命會(huì)更長(zhǎng)。
[0018]實(shí)際應(yīng)用中太陽(yáng)能電池板表面很多傾斜放置，一邊更好的吸收陽(yáng)光，此時(shí)清洗軌道應(yīng)相應(yīng)的與電池板表面平行，仍然適用上述的實(shí)施步驟。
[0019]清洗筒的材料可以采用聚氯乙烯(PVC)塑料，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，當(dāng)采用最大揚(yáng)程為Sm、管徑為15mm、輸出功率為90w的泵,并選用外徑50mm、壁厚2.0mm的塑料管作為清洗筒的制作材料，開孔的個(gè)數(shù)為7個(gè)，孔徑為2_時(shí)，清洗筒的往復(fù)清洗運(yùn)動(dòng)最平穩(wěn)。
[0020]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，清洗筒外表面是可以拆換的刷套。為了保證不影響清洗筒里的高壓清洗液噴出，刷套上開孔，開孔的位置與清洗筒外表面開孔的位置重合。
[0021]為達(dá)到更好的清洗效果，在配合高壓水流沖洗的同時(shí)，刷套與電池板玻璃的表面相接觸，通過(guò)在玻璃上滑動(dòng)、摩擦，進(jìn)一步提高清洗效果。刷套采用抗老化的材料，可以是毛絨套或者塑料刷毛。
[0022] 清洗儲(chǔ)備箱可搜集并儲(chǔ)備中水/雨水，從而達(dá)到節(jié)約用水的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能電池板清洗裝置，包括電源、電源線、泵、泵管、清洗儲(chǔ)備箱、塑料軟管、清洗筒以及清洗軌道，泵的動(dòng)力由電源提供；清洗儲(chǔ)備箱盛裝清洗液；泵通過(guò)泵管從清洗儲(chǔ)備箱中吸取清洗液并將加壓后的清洗液通過(guò)塑料軟管輸送給清洗筒；清洗筒的主體部分是帶孔中空結(jié)構(gòu)，一端通過(guò)塑料軟管與泵相連，另一端封閉，其特征在于:清洗筒主體部分的孔位于清洗筒的側(cè)下方，呈一條直線并與清洗筒的軸線平行；清洗筒的兩端配合安裝有可以轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪，滾輪可沿清洗軌道移動(dòng)，帶動(dòng)清洗筒在電池板表面移動(dòng)，同時(shí)清洗筒表面的孔中噴出高壓清洗液，對(duì)電池板表面進(jìn)行清洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能電池板清洗裝置，其特征在于所述清洗軌道為兩個(gè)，平行分布于電池板的左右兩側(cè)，清洗軌道截面為凹形結(jié)構(gòu)，軌道兩端不封閉，裝配時(shí)左右清洗軌道的凹形結(jié)構(gòu)的開口處相對(duì)放置，與清洗筒兩端的滾輪配合安裝，清洗筒兩端的滾輪嵌入在清洗軌道的凹形結(jié)構(gòu)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽(yáng)能電池板清洗裝置，其特征在于所述清洗軌道凹形開口邊緣設(shè)有向開口內(nèi)側(cè)彎折的彎折部，限制安裝在清洗軌道內(nèi)的滾輪沿清洗筒的軸向移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2-3所述的任一種太陽(yáng)能電池板清洗裝置，其特征在于清洗軌道的兩端設(shè)有弧形彎曲部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的任一種太陽(yáng)能電池板清洗裝置，其特征在于清洗筒的主體部分外面套裝有可拆卸的刷套，刷套與待清洗的電池板表面直接接觸，刷套上開設(shè)孔，套裝時(shí)與清洗筒的孔相配合保證清洗液噴出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)能電池板清洗裝置，其特征在于所述刷套可以是毛絨套或塑料刷毛。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的任一種太陽(yáng)能電池板清洗裝置，其特征在于所述清洗筒的采用外徑50mm、壁厚2.0mm的PVC塑料管,所述的泵的最大揚(yáng)程為8m,泵管的管徑為15mm,輸出功率為90w。
8.一種太陽(yáng)能電池板的清洗方法，其特征在于包括以下步驟:(1)接通電源，泵開始工作；(2)泵通過(guò)泵管從清洗儲(chǔ)備箱中抽取清洗液；(3)清洗液通過(guò)塑料軟管輸送給清洗筒；(4)清洗筒的側(cè)下方的孔中噴出高壓的清洗液，推動(dòng)清洗筒向清洗液噴射方向相反的方向移動(dòng)；(5)滾輪沿著清洗軌道移動(dòng)到清洗軌道兩端的弧形彎曲部后上升，清洗筒發(fā)生自轉(zhuǎn)，清洗液朝與原噴射方向相反的方向噴出；(6)噴出的高壓清洗液推動(dòng)清洗筒朝與清洗筒原先移動(dòng)方向相反的方向移動(dòng)；(7)重復(fù)步驟(2)?(6)，清洗筒在電池板表面往復(fù)運(yùn)動(dòng)并持續(xù)噴出清洗液，實(shí)現(xiàn)清洗效果。
【文檔編號(hào)】H02S40/10GK104201980SQ201410427320
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】李學(xué)林, 張玉偉, 李翠艷 申請(qǐng)人:齊魯工業(yè)大學(xué)