一种适用于西部地区的太阳能发电板清扫装置及其清扫方法

摘要

本发明公开了一种适用于西部地区的太阳能发电板清扫装置及其清扫方法，包括：设置在装载车上的水循环机构和清扫机构，清扫机构包括设置在机械臂一端的防护罩，机械臂安装在装载车上，机械臂上端设置驱动轴，驱动轴通过驱动装置驱动，驱动轴通过伸缩构件连接防护罩，防护罩周向侧面设置两个滑轨，滑轨上设置清扫组件，清扫组件包括：移动构件以及依次设置在移动构件上的吹气机、喷水器和热风机，防护罩下方边缘设置抽水槽，水循环机构包括一体设置的储水箱和集尘箱，储水箱上方设置管道组件。通过在机械臂一端设置的防护罩，能够使吹气机吹起的扬尘一直停留在防护罩内，不会使扬尘飞至其它的太阳能发电板上，进而保证其清洁的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能发电领域以及太阳能板清理领域，尤其涉及一种适用于西部地区的太阳能发电板清扫装置及其清扫方法。

背景技术

安装太阳能发电板以后，难免会遇到这样的情况，灰尘、落叶、鸟粪等堆积在组件表面，十分影响太阳能发电板的发电量，所以定期清洗太阳能发电板太阳能板就很有必要。根据业内人士统计，经常清洗光伏太阳能板，每年能够有效提升约8%的发电量。从目前来看，家庭太阳能发电板自己就能清洗，如果没有特殊情况，是不需要再花钱找专业运维团队的。而太阳能板的清洗工具也比较常见，清洗时，如果太阳能板表面只有少量灰尘的情况下，只需用高压水枪进行简单冲洗即可。如果表面有沙子、泥块等颗粒状污染物，可以先用高压水枪冲洗，将颗粒物冲走，再用软毛刷进行刷洗，避免颗粒物粘在电板上。如果表面有鸟粪等黏稠污染物以及油性污染物时，需用干净的抹布来擦除，并配合玻璃水进行清洗，最后用水枪冲洗。

而在西部地区，沙漠是比较常见的地形之一，在全世界有20%左右的陆地为沙漠，一直以来，沙漠就是人迹罕至之地，无法被开发利用。但是随着新能源技术的发展，沙漠难得的广大面积和干旱炎热的气候条件，成为了开发利用太阳能资源的有利条件。以我们最大的沙漠塔克拉玛干沙漠为例，塔克拉玛干沙漠的总面积为33万平方公里，周围都是人迹罕至地带。根据有关研究表明，每平方米的沙漠每年接收的太阳能约为2000千瓦时到3000千瓦时，如果我们能够把这些太阳能全部转化为电能，那足以让1千瓦的电器使用3000个小时，按照我国家庭年均用电量6000瓦计算，只要2平方米沙漠就能满足一个家庭一年的用电量。我们也应该看到，太阳能发电巨大的投入，以及西部地区向东部地区进行电力传输的成本和损耗，还是面临着成本过高的问题，尤其是在太阳能板清理方面。

对太阳能发电板进行人工清洗是最原始的组件清洗方式，完全依靠人力完成，这种清洗方式工作效率低、清洗周期长、人力成本高，且存在人身安全隐患。且目前的清洗方式对水资源的依赖性较高，在一些西部地区，水资源本来就很匮乏的地区，清洗成本就会很高。另一方面，在使用高压水枪的过程中，要注意高压水枪的压力，水压过大也会对太阳能发电板产生损伤。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种适用于西部地区的太阳能发电板清扫装置及其清扫方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种适用于西部地区的太阳能发电板清扫装置及其清扫方法，包括：设置在装载车上的水循环机构和清扫机构，所述清扫机构包括机械臂以及设置在所述机械臂一端的防护罩，所述机械臂通过阻尼转轴安装在所述装载车上，所述机械臂上端设置驱动轴，所述驱动轴通过驱动装置驱动，所述驱动轴通过伸缩构件连接防护罩。

所述防护罩周向侧面设置两个滑轨，所述滑轨上设置清扫组件，所述清扫组件包括：移动构件以及依次设置在所述移动构件上的吹气机、喷水器和热风机，所述防护罩下方边缘设置抽水槽。

所述水循环机构包括一体设置的储水箱和集尘箱，所述储水箱上方设置管道组件，所述管道组件包括从左至右依次设置的送水管、送风管和抽气管，所述储水箱侧面设置回流管，所述回流管一端安装在所述抽水槽中。

本发明一个较佳实施例中，所述移动构件上设置滑轨槽，所述滑轨槽内设置脚轮，所述脚轮与所述滑轨滑动连接。

本发明一个较佳实施例中，所述防护罩下部设置条形开口，所述条形开口处设置管道接口，所述管道接口分别连接所述送水管、所述送风管和所述抽气管。

本发明一个较佳实施例中，所述送水管、所述回流管、所述送风管和所述抽气管均采用柔性管道，且所述送水管、所述回流管、所述送风管和所述抽气管长度均能够伸缩。

本发明一个较佳实施例中，所述抽气管连接集尘箱和防护罩内部，所述抽气管用于抽出防护罩内扬尘。

本发明一个较佳实施例中，所述防护罩底面整体面积与所述太阳能发电板表面整体面积大小相等，且所述防护罩底面边缘与所述太阳能发电板周向边缘能够相互贴合。

本发明所采用的第二种技术方案为：

步骤S1：调整机械臂直至防护罩底部边缘完全贴合太阳能发电板上表面，且所述抽水槽内侧面抵住太阳能发电板下边缘；

步骤S2：防护罩内的移动构件在电机驱动下从左至右开始行进，与此同时，开启吹气机向前吹气将太阳能发电板表面上的大部分灰尘吹起，通过抽气管将扬尘从防护罩内抽入集尘箱；

步骤S3：通过喷水器进行喷水，对太阳能发电板进行水洗清理，污水沿太阳能发电板流入抽水槽，经过抽水泵抽进过滤箱中，过滤箱对水过滤储存至储水箱，实现对水的循环利用；

步骤S4：通过热风机对水洗清理之后的太阳能发电板表面进行热风风干，完成太阳能发电板清理，取下防护罩，装载车行进至下一太阳能发电板位置完成上述工序。

本发明一个较佳实施例中，所述吹气机、所述喷水器和所述热风机沿所述滑轨同时运动，且当所述抽水槽内进入污水时，所述抽水泵启动。

本发明一个较佳实施例中，所述喷水器上设置若干喷水口，所述喷水口处水压为0.2MPa-1.6MPa。

本发明一个较佳实施例中，所述热风机与所述吹气机均设置若干吹风口，且所述热风机产生热风温度控制在50-80℃。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

（1）本发明通过在机械臂一端设置的防护罩，能够使吹气机吹起的扬尘一直停留在防护罩内，不会使扬尘飞至其它的太阳能发电板上，进而保证其清洁的效果，同时利用抽气管将防护罩内扬尘抽至集尘箱中，实现收集扬尘的目的，在水洗清理时不再受防护罩内扬尘干扰，进一步保证清扫装置对太阳能发电板表面的清洁效果。

（2）本发明先经过吹气机对太阳能发电板表面灰尘和杂质初步清理，再经过喷水器对太阳能发电板进行水洗，当喷水器水洗时，太阳能发电板表面的大部分扬尘和杂质已经吹离抽走，喷水器对太阳能发电板的水洗产生的污水中灰尘就比较少，从而在过滤时就会更容易，间接达到节约水资源的目的；同时，两步不同方式的清洗，使太阳能发电板清洁效果更好。

（3）本发明通过在移动构件上设置热风机，能够在水洗之后对太阳能发电板表面进行热风吹干，保证对太阳能发电板进行水洗之后不会停留水珠，进而始终保持其透光性。

（4）本发明通过在防护罩下方边缘处设置抽水槽，能够将清洗太阳能发电板之后的污水进行回收利用，利用抽水泵经过回流管抽送至过滤槽中，实现废水的再次利用，进一步节约水资源。同时，在防护罩罩在太阳能发电板表面时，抽水槽内侧面抵住太阳能发电板下边缘，能够保证污水都流进抽水槽中，进一步防止水资源的浪费。

（5）本发明通过装载车运送清扫装置，实现半自动化清理，节省大量的人力物力，节约清理成本。同时本发明通过阻尼转轴安装在装载车上，能够实时调整防护罩与太阳能发电板的贴合角度。且防护罩底面边缘与太阳能发电板周向边缘能够相互贴合，减少扬尘的扩散至防护罩外。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明优选实施例的立体结构图；

图2为本发明优选实施例清扫机构的立体结构图；

图3为本发明优选实施例防护罩的透明示意图；

图4为本发明优选实施例防护罩的立体结构图。

具体地，100-装载车，110-机械臂，120-伸缩构件，130-驱动轴，140-储水箱，150-集尘箱，160-管道组件，161-回流管，170-阻尼转轴，

200-防护罩，210-太阳能发电板，220-清扫组件，221-热风机，222-喷水器，223-吹气机，230-滑轨，240-抽水槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，一种太阳能发电板210清扫装置及其清洁方法，包括：设置在装载车100上的水循环机构和清扫机构，清扫机构包括机械臂110以及设置在机械臂110一端的防护罩200，机械臂110通过阻尼转轴170安装在装载车100上，机械臂110上端设置驱动轴130，驱动轴130通过驱动装置驱动，驱动轴130通过伸缩构件120连接防护罩200。

如图3和图4所示，防护罩200周向侧面设置两个滑轨230，滑轨230上设置清扫组件220，清扫组件220包括：移动构件以及依次设置在移动构件上的吹气机223、喷水器222和热风机221，防护罩200下方边缘设置抽水槽240。移动构件上设置滑轨230槽，滑轨230槽内设置脚轮，脚轮与滑轨230滑动连接，能够保证清扫组件220在防护罩200内左右移动。

水循环机构包括一体设置的储水箱140和集尘箱150，储水箱140上方设置管道组件160，管道组件160包括从左至右依次设置的送水管、送风管和抽气管，储水箱140侧面设置回流管161，回流管161一端安装在抽水槽240中。同时在防护罩200下部设置条形开口，条形开口处设置管道接口，管道接口分别连接送水管、送风管和抽气管，且送水管、回流管161、送风管和抽气管均采用柔性管道，且送水管、回流管161、送风管和抽气管长度均能够伸缩，能够保证清扫组件220在移动时，若干管道均始终跟随清扫组件220运动。

本发明一个较佳实施例中，通过在机械臂110一端设置的防护罩200，能够使吹气机223吹起的扬尘一直停留在防护罩200内，不会使扬尘飞至其它的太阳能发电板210上，进而保证其清洁的效果，抽气管连接集尘箱150和防护罩200内部，抽气管用于抽出防护罩200内扬尘，利用抽气管将防护罩200内扬尘抽至集尘箱150中，实现收集扬尘的目的，在水洗清理时不再受防护罩200内扬尘干扰，进一步保证清扫装置对太阳能发电板210表面的清洁效果。

本发明一个较佳实施例中，先经过吹气机223对太阳能发电板210表面灰尘和杂质初步清理，再经过喷水器222对太阳能发电板210进行水洗，当喷水器222水洗时，太阳能发电板210表面的大部分扬尘和杂质已经吹离抽走，喷水器222对太阳能发电板210的水洗产生的污水中灰尘就比较少，从而在过滤时就会更容易，间接达到节约水资源的目的；同时，两步不同方式的清洗，使太阳能发电板210清洁效果更好。

本发明一个较佳实施例中，通过在移动构件上设置热风机221，能够在水洗之后对太阳能发电板210表面进行热风吹干，保证对太阳能发电板210进行水洗之后不会停留水珠，进而始终保持其透光性。

本发明一个较佳实施例中，通过在防护罩200下方边缘处设置抽水槽240，能够将清洗太阳能发电板210之后的污水进行回收利用，利用抽水泵经过回流管161抽送至过滤槽中，实现废水的再次利用，进一步节约水资源。同时，在防护罩200罩在太阳能发电板210表面时，抽水槽240内侧面抵住太阳能发电板210下边缘，能够保证污水都流进抽水槽240中，进一步防止水资源的浪费。

本发明一个较佳实施例中，防护罩200底面整体面积与太阳能发电板210表面整体面积大小相等，且防护罩200底面边缘与太阳能发电板210周向边缘能够相互贴合，通过装载车100运送清扫装置，实现半自动化清理，节省大量的人力物力，节约清理成本。同时本发明通过阻尼转轴170安装在装载车100上，能够实时调整防护罩200与太阳能发电板210的贴合角度。且防护罩200底面边缘与太阳能发电板210周向边缘能够相互贴合，减少扬尘的扩散至防护罩200外。

本发明使用时，调整机械臂110直至防护罩200底部边缘完全贴合太阳能发电板210上表面，且抽水槽240内侧面抵住太阳能发电板210下边缘，防护罩200内的移动构件在电机驱动下从左至右开始行进，与此同时，开启吹气机223向前吹气将太阳能发电板210表面上的大部分灰尘吹起，通过抽气管将扬尘从防护罩200内抽入集尘箱150，通过喷水器222进行喷水，对太阳能发电板210进行水洗清理，污水沿太阳能发电板210流入抽水槽240，经过抽水泵抽进过滤箱中，过滤箱对水过滤储存至储水箱140，实现对水的循环利用，通过热风机221对水洗清理之后的太阳能发电板210表面进行热风风干，完成太阳能发电板210清理，取下防护罩200，装载车100行进至下一太阳能发电板210位置完成上述工序。

需要说明的是，吹气机223、喷水器222和热风机221沿滑轨230同时运动，且当抽水槽240内进入污水时，抽水泵启动，能够避免抽水泵空载运行。喷水器222上设置若干喷水口，喷水口处水压为0.2MPa-1.6MPa，且在热风机221与吹气机223均设置若干吹风口，且热风机221产生热风温度控制在50-80℃，进一步考虑太阳能发电板210的耐热和抗压能力，通过对热风机221和喷水口处水压做到精准控制，能够保护太阳能发电板210不至损坏。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。