一种整齐排列的光伏组件清洗系统的制作方法

本发明涉及一种光伏组件清洗系统，具体地说是一种整齐排列的光伏组件清洗系统，属于光伏组件清洗系统领域。

背景技术：

目前，在全球范围内，能源行业都在大力推进能源革命，持续推动能源结构清洁低碳转型，大力发展可再生清洁能源，已经成为国家加快推进绿色发展，构建清洁低碳、安全高效的能源体系的重要举措。近年来，光伏作为国家战略性新兴产业，已成为我国具有国际竞争优势的战略性新兴产业，同时也是普遍公认的，最具潜力的可再生清洁能源之一。发展好光伏产业对调整能源结构、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要意义。推动光伏行业持续健康发展，已经是业界共同追求的目标和努力的方向。光伏发电的优点显著，但仍存在一些影响发电效率的技术难题。由于光伏发电所用的光伏组件阵列通常安装在室外，而室外的扬尘、雾霾、雨水、鸟类粪便等都会对光伏组件造成污染和覆盖，从而极大地影响光伏组件的电能转换效率。据研究表明，由于光伏组件积尘最大可以导致20%以上的发电量衰减。因此需要定期对光伏组件进行清洗，保持组件面板的干净整洁。

目前常采用的方法是对光伏组件清洗多数采取长柄雨刮器、拖把等清洁工具搭配载水车辆进行人工清洗，这样不仅加大了工作人员的工作强度、效率低下，还将造成水资源浪费严重、增加投资成本。现有相关发明尝试解决这些问题，实现自动控制和设备集成，但由于更多聚焦于单个光伏组件的清洗，存在结构过于复杂、不适宜大面积光伏电站推广等缺陷。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明设计了一种整齐排列的光伏组件清洗系统，可同时清洗一排甚至一片区域，结构简单，提高了工作效率，降低了成本。

本发明的技术方案为：

一种整齐排列的光伏组件清洗系统，包括喷水部分和清洗部分两个部分，运行时先开启喷水部分对光伏组件进行湿润处理，再利用清洗部分进行组件的除尘吸干处理。

所述喷水部分包括中高压喷头喷水组件、输水管网配水组件和动力水泵供水组件；

所述清洗部分包括传动组件、清洗组件、固定组件、动力组件；所述传动组件包括传动链条和传动钢丝；所述清洗组件包括吸水棉和雨刷；所述固定组件包括钢丝轨迹固定结构和清洗刷轨迹固定结构；所述动力组件包括电力控制功能和人力控制功能。

首先由动力组件带动传动组件运动，分为电力控制和人力控制，分别指利用电力输入扭矩带动传动系统和人力带动传动组件；然后由传动组件带动清洗组件进行清洗，动力组件的正反转实现清洗组件的来回运动，从而实现对光伏组件的反复清洗；固定组件主要是为了限制传动组件和清洗组件的运动方向。

进一步地，所述光伏组件即光伏电池板设置在光伏支架上，所述光伏支架设置在地面上。

进一步地，所述光伏支架上设有清洗刷固定架和滑轮固定支架，所述滑轮固定支架设有定滑轮；所述定滑轮通过钢丝与动力组件传动相连；动力轴可通过人力做功带动，也可与动力机连接通过电力做功带动，实现人力、电力双功能。

进一步地，所述动力组件包括链条，所述链条的两端通过钢丝扣分别与所述钢丝的两端相连接，所述链条设置在链条轮上，所述链条轮设有动力轴，通过动力轴驱动链条轮的正反转；采用链条轮带动链条传动实现其正反转，从而带动清洗刷来回清洗；一条钢丝及链条组合传动结构可控制一排的光伏板，效率高。

进一步地，所述钢丝上固设有若干个钢球，所述钢球的数量比所述光伏电池板的数量多一。

进一步地，所述清洗刷固定架的两端设有清洗刷轨道棒，两个所述清洗刷轨道棒之间设有清洗刷，所述清洗刷的中间设有小孔，所述钢球的直径大于所述小孔的孔径，使得钢丝穿过清洗刷而钢球无法穿过，所述钢球的间距与所述光伏组件间距一致，因此钢丝正向牵引能让钢球推动清洗刷正向运动，反向牵引同样可以由下一个钢球推动清洗刷反向运动，利用钢球来牵动清洗刷，结构巧妙，简单实用。

进一步地，所述清洗刷的两侧各开一个柱形槽，所述清洗刷轨道棒设置在所述柱形槽内，限制清洗刷运动，也让清洗刷与光伏组件面板紧密接触。利用清洗刷轨道棒限制清洗刷的位置，既保证清洗刷与光伏组件紧密接触，又保证清洗刷沿钢丝牵引方向运动，实现对整个矩形光伏组件的清洗功能。

进一步地，所述清洗刷包括并排的吸水棉和雨刷两部分，可实现刷洗和吸水双功能，体积沿运动方向各占一半，正向运动时雨刷发挥主要功能，对组件污垢进行刷洗，反向运动时吸水棉发挥主要功能，对组件上污水进行吸干。

清洗部分整体是一个链传动和钢丝传动的组合系统，输入端是一个链条传动结构，通过动力轴驱动链条轮的正反转，其中，人力输入部分可通过伸缩轴改变力矩输入半径，从而可以根据不同光伏阵列的长度调整轴长，达到省力的效果。

进一步地，所述喷水部分包括一台水泵，所述水泵与主管相连通，所述主管连接有多条支管，所述支管上等距离安装竖管和中高压摇臂式喷头，实现全圆喷洒，射程远，控制范围大，同时能节约用水；其中，所述主管采用pvc管，所述支管采用铝管，所述竖管采用镀锌钢管，所述竖管的间距根据喷头射程确定，所述竖管高度根据光伏支架高度确定，比支架略高即可。

本发明喷水部分和清洗部分分离，可避免因喷水设备堵塞导致整个系统无法运行的情况；利用喷水部分的管网喷洒系统同时向整片区域的光伏板喷水，可带走空气中灰尘，改善光伏组件上方大气环境，有利于阳光照射、光能吸收。

本发明的优点在于：适用于整齐布置（光伏支架间距一致）的大面积光伏电站，可同时清洗一排甚至一片区域，结构简单，提高了工作效率，降低了成本。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例清洗部分的结构示意图；

图2为本发明实施例清洗刷的局部结构示意图；

图3为本发明实施例喷水部分的结构示意图；

图中：1-地面、2-光伏支架、3-光伏电池板（光伏组件）、4-清洗刷固定架、5-定滑轮、6-滑轮固定支架、7-清洗刷轨道棒、8-清洗刷、9-钢球、10-钢丝、11-钢丝扣、12-链条、13-链条轮、14-动力轴、15-可升缩轴、16-吸水棉、17-雨刷、18-水泵、19-主管、20-支管、21-竖管和喷头、22-喷洒半径。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，一种整齐排列的光伏组件清洗系统，包括喷水部分和清洗部分两个部分，运行时先开启喷水部分对光伏组件进行湿润处理，再利用清洗部分进行组件的除尘吸干处理。

所述喷水部分包括中高压喷头喷水组件、输水管网配水组件和动力水泵供水组件；

所述清洗部分包括传动组件、清洗组件、固定组件、动力组件；所述传动组件包括传动链条和传动钢丝；所述清洗组件包括吸水棉和雨刷；所述固定组件包括钢丝轨迹固定结构和清洗刷轨迹固定结构；所述动力组件包括电力控制功能和人力控制功能。

首先由动力组件带动传动组件运动，分为电力控制和人力控制，分别指利用电力输入扭矩带动传动系统和人力带动传动组件；然后由传动组件带动清洗组件进行清洗，动力组件的正反转实现清洗组件的来回运动，从而实现对光伏组件的反复清洗；固定组件主要是为了限制传动组件和清洗组件的运动方向。

所述光伏组件3即光伏电池板设置在光伏支架2上，所述光伏支架2设置在地面1上；

所述光伏支架2上设有清洗刷固定架4和滑轮固定支架6，所述滑轮固定支架6设有定滑轮5；所述定滑轮5通过钢丝10与动力组件传动相连；动力轴可通过人力做功带动，也可与动力机连接通过电力做功带动，实现人力、电力双功能。

所述动力组件包括链条12，所述链条12的两端通过钢丝扣11分别与所述钢丝10的两端相连接，所述链条12设置在链条轮13上，所述链条轮13设有动力轴14，通过动力轴14驱动链条轮13的正反转（顺时针为正转）；采用链条轮带动链条传动实现其正反转，从而带动清洗刷来回清洗；一条钢丝及链条组合传动结构可控制一排的光伏板，效率高。

所述钢丝10上设有固设由若干个钢球9，所述钢球9的数量比所述光伏电池板的数量多一。

所述清洗刷固定架4的两端设有清洗刷轨道棒7，两个所述清洗刷轨道棒7之间设有清洗刷8；如图2所示，所述清洗刷8的中间设有小孔，所述钢球9的直径大于所述小孔的孔径，使得钢丝10穿过清洗刷8而钢球9无法穿过，所述钢球的间距与所述光伏组件间距一致，因此钢丝10正向牵引能让钢球9推动清洗刷8正向运动，反向牵引同样可以由下一个钢球9推动清洗刷8反向运动，利用钢球来牵动清洗刷，结构巧妙，简单实用。

所述清洗刷8两侧各开一个柱形槽，所述清洗刷轨道棒7设置在所述柱形槽内，限制清洗刷8运动，也让清洗刷8与光伏组件面板3紧密接触。利用清洗刷轨道棒限制清洗刷的位置，既保证清洗刷与光伏组件紧密接触，又保证清洗刷沿钢丝牵引方向运动，实现对整个矩形光伏组件的清洗功能；

所述清洗刷8包括吸水棉16和雨刷17两部分，可实现刷洗和吸水双功能，体积沿运动方向各占一半，正向运动时雨刷17发挥主要功能，对组件污垢进行刷洗，反向运动时吸水棉16发挥主要功能，对组件上污水进行吸干。

清洗部分整体是一个链传动和钢丝传动的组合系统，输入端是一个链条传动结构，通过动力轴14驱动链条轮13的正反转（顺时针为正转），其中，人力输入部分可通过伸缩轴15改变力矩输入半径，从而可以根据不同光伏阵列的长度调整轴长，达到省力的效果；假设这一排有n个光伏板，随正转方向依次编号为1~n，在钢丝10上等间距焊接了n+1个钢球9，同样随正转方向依次编号为1~n+1，则正转时n号钢球控制n号光伏板的清洗刷，n+1号钢球不做功；反转时，n+1号钢球控制n号光伏板的清洗刷，1号钢球不做功。

如图3所示，所述喷水部分包括一台水泵18，所述水泵18与主管19相连通，所述主管19连接有多条支管20，所述支管20上等距离安装竖管和中高压摇臂式喷头21，实现全圆喷洒，喷洒半径22大，射程远，控制范围大，同时能节约用水；其中所述主管采用pvc管，所述支管采用铝管，所述竖管采用镀锌钢管，所述竖管的间距根据喷头射程确定，所述竖管高度根据光伏支架高度确定，比支架略高即可。

本发明喷水部分和清洗部分分离，可避免因喷水设备堵塞导致整个系统无法运行的情况；利用喷水部分的管网喷洒系统同时向整片区域的光伏板喷水，可带走空气中灰尘，改善光伏组件上方大气环境，有利于阳光照射、光能吸收。