一种光伏板表面积尘的清洁装置的制作方法

本发明涉及一种光伏板的辅助设施，具体地说是一种光伏板表面积尘的清洁装置。

背景技术：

近些年，我国光伏产业发展迅速，在干旱、半干旱地区，尤其是干旱沙漠、戈壁地区。由于光伏板板面均朝南倾斜设置，西北风扬沙及风尘很容易飘落在光伏板板面，严重影响光伏发电。

甘肃河西走廊被称为“光伏三峡”。据我们调查截止2016年底，甘肃河西走廊已在沙漠、戈壁中建立了18个光伏产业园区，光伏发电装机容量达到了422.4万千瓦，年发电量达35.261亿度。一般单个光伏板的长1.66m～1.96m，多以1.96m规格为主，宽均为1.0m，在安装时根据光伏板瓦数规格来设计一个支路的光伏板数量，一般一个支路以6～10千瓦为宜，设计一个支路的光伏板大多为40片左右，分两排东西向安装，简称“一个支路光伏板组”，则一个支路光伏板组的总长度一般为20m，水平宽度约3.2m；光伏板组后沿距地面高度一般在295～315㎝，前沿距地面30～50㎝,光伏板组与地面倾角37°。由于光伏板组表面经常性的积尘，每刮一场风几乎都有明显的扬沙积尘现象，而沙漠、戈壁区本来就极端干旱少雨、风大沙多，有言到“一年只刮一场风，从春一直刮到冬”。因此，依靠自然降雨来洗涤清洁光伏板表面的积尘是天方夜谭，实际中需要人工经常性的驾驶装载有高压喷枪装置的水车来冲洗。目前，仅甘肃河西走廊的沙漠、戈壁光伏基地已占地面积达1.3万平方公里，在干旱区依靠水车喷洗光伏板积尘不仅浪费大量水资源，而且成本相当高，已让光伏企业苦不堪言。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单、除尘效果好的光伏板表面积尘清洁装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种光伏板表面积尘的清洁装置，包括光伏板组，其特征在于：还包括供水管、出水管与多个清洗喷嘴；出水管安装在光伏板组后沿延伸面上且与光伏板组后沿平行，竖管将供水管与出水管相连接；多个清洗喷嘴布设在出水管前壁（即靠近于光伏板组），清洗喷嘴与光伏板组后沿设有距离，出水管两端封堵。

供水管、竖管与出水管的管径从大到小依次递减；清洗喷嘴商购得到，可供选用的有多种型号规格，最好选用微型高压扇形清洗喷嘴或广角扇形喷嘴，清洗喷嘴的出水口平行于光伏板组的光伏板面；竖管上安装控水阀门，用来控制出水管供水量和喷嘴水流量大小。

本发明用于清洁光伏板组表面的积尘，其结构简单，实施容易，除尘效果好。选定的微型高压扇形清洗喷嘴最大喷射角为80°，若水平正对某墙面直冲时其清洗面显示为一个半圆形；本发明装置在清洗时，打开控水阀门，喷嘴喷射的半圆形直径一侧正好冲击在光伏板后沿边线处，半圆弧一侧最远冲击到光伏板组第二排中下位置，整个光伏板组板面冲洗无盲区，打开阀门几秒钟便可冲洗干净。试验证明，采用本发明清洗光伏板表面积尘的耗水量为高压水车清洗耗水量的1/4，几秒中就可完成清洗，这不仅节约了水资源，同时也利于光伏发电管理、降低成本等。

附图说明

图1是本发明的安装结构示意图；

图2是图1的a向视图；

图3是图2的b部放大图；

图4是图2的左视图；

图5是本发明使用中的左视示意图；

图6是本发明使用中的正向示意图。

图中：1—出水管，101—出水管中心线，2—供水管，3—清洗喷嘴,4—堵头，5—光伏板组，501—上排光伏板面，502—下排光伏板面，503—光伏板支架，504—光伏板组后沿，505—光伏板组前沿，506—光伏板中缝，6—竖管，7—控水阀门，8—连接件，9—地面，10—一个喷嘴喷射水系，g—水系喷射最远点，l—清洗喷嘴与光伏板组后沿距离，m—两个相邻喷嘴间的距离，n—一个喷嘴水系到光伏板后沿的喷射宽度，q—清洗喷嘴最大喷射角。

具体实施方式

如图1与图2所示：一种光伏板表面积尘的清洁装置，包括光伏板组5，还包括供水管2、出水管1与多个清洗喷嘴3；出水管1安装在光伏板组后沿504延伸面上且与光伏板组后沿504平行，出水管1通过连接件8固定于光伏板支架503，竖管6将供水管2与出水管1相连接；多个清洗喷嘴3布设在出水管1前壁，清洗喷嘴3与光伏板组后沿504设有距离l，出水管1两端用堵头4封堵。

参见图4：供水管2设置光伏板组5后面近于地面9的位置；整个装置都不会遮挡光伏板上表面太阳光线，对光伏板的采光集热没有影响。

供水管2、竖管6与出水管1的管径从大到小依次递减；如供水管2是ф90pe管材制作，竖管6是ф40pe管材制作，出水管1是ф32pe管材制作。

清洗喷嘴3为微型高压扇形清洗喷嘴，参见图4与图5：清洗喷嘴3的出水口平行于光伏板组5的光伏板面并且位于光伏板面的延伸面上；竖管6上安装控水阀门7，用来控制出水管1供水量和清洗喷嘴3水流量大小。参见图3：微型高压扇形清洗喷嘴最大喷射角q=80°，微型高压扇形清洗喷嘴通过商购获得，它的特点就是喷射角最大为80°，变化范围在40°～80°；安装时的倾角要根据被清洗的界面来确定，在本实施例中清洗喷嘴安装倾角以和光伏板面平行且在一个面上的效果为好。

参见图3与图4：出水管1设置在光伏板组后沿504延伸方向，出水管中心线101位于光伏板组后沿504延伸面上，且与光伏板组后沿504相平行，出水管1长度与光伏板组后沿504长度等同；出水管1的前侧管壁上等间距安装微型高压扇形清洗喷嘴3，两个相邻喷嘴间的距离m为50㎝，清洗喷嘴与光伏板组后沿距离l为30cm；清洗时，一个喷嘴水系到光伏板后沿的喷射宽度为n，n为52㎝。

本发明在清洁光伏板表面积尘时，打开控水阀门7，供水管2中的水经竖管6、出水管1由微型高压扇形清洗喷嘴3倾斜向下喷射到上排光伏板面501与下排光伏板面502。参见图5与图6：工作时微型高压扇形清洗喷嘴3的一个喷嘴喷射水系10的侧视图为扇形，正向视图为纺锤形；根据应用试验，一个喷嘴喷射水系10的水系喷射最远点g越过光伏板中缝线506，直接冲击到下排光伏板面502的中下部位，一个喷嘴喷射水系10可冲击到4～6片光伏板面上，波及冲刷水系喷射最远点g以下区域。因此，多个清洗喷嘴3运行时，从光伏板组后沿504到光伏板组前沿505整个板面冲洗无盲区，打开阀门几秒钟便可冲洗干净。

作为本发明的完善，在光伏板组前沿505下方设置集水槽（图中未示出），集水槽与蓄水池连接，蓄水池与供水管2连接，集水槽的水流输送到蓄水池，则可二次利用。

根据喷嘴喷射初速度、喷嘴安装倾角（与光伏板组与地面倾角一样，都是37°）、喷嘴其他相关参数及喷嘴距离地面的垂直高度，可推算出喷射水系沿光伏板面喷射的最远直线距离ag理论近似值为3.33m，ag-ae=3.03m，光伏板斜面宽度ef=1.96＊2=3.92m，因而从理论数据上进一步证明了本发明装置设计的科学性和可靠性。

技术特征：

技术总结
一种光伏板表面积尘的清洁装置；包括光伏板组，还包括供水管、出水管与多个清洗喷嘴；出水管安装在光伏板组后沿延伸面上且与光伏板组后沿平行，竖管将供水管与出水管相连接；多个清洗喷嘴布设在出水管前壁，清洗喷嘴与光伏板组后沿设有距离，出水管两端封堵。供水管、竖管与出水管的管径从大到小依次递减；清洗喷嘴商购得到，可供选用的有多种型号规格，最好选用微型高压扇形清洗喷嘴或广角扇形喷嘴；清洗喷嘴的出水口平行于光伏板组的光伏板面；竖管上安装控水阀门，用来控制出水管供水量和喷嘴水流量。它用于清洁光伏板组表面的积尘，耗水量为高压水车清洗的1/4，几秒中就可完成清洗，不仅节约水资源，同时也利于光伏发电管理、降低成本等。

技术研发人员：王祺;张元恺;刘世增;刘淑娟;常兆丰
受保护的技术使用者：甘肃省治沙研究所
技术研发日：2017.12.21
技术公布日：2018.05.15