一种应用于光伏电站的清洗设备的制作方法

文档序号:14952285发布日期:2018-07-17 22:49阅读:150来源:国知局

本实用新型涉及光伏电站领域,尤其是一种应用于光伏电站的清洗设备。



背景技术:

光伏电站是利用光伏组串直接将太阳能转换成电能的发电系统,它的主要部件是光伏组件、蓄电池、电气控制系统和逆变器,其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行,受到各国企业组织的青睐,被广泛应用于清洁能源领域,长时间使用下的光伏组件,光伏板表面积尘现象非常普遍,光伏板积尘后发电效率降低,需要及时的清理,目前主要的方式为人工清洁,人工清理耗时长,费用高,效率低,尤其是地面光伏发电站,若人工清扫,所投入的人力将会过于巨大,再者夏季高温情况下发电板效率明显降低,需要直喷喷水进行降温,目前主要的方式是通过在光伏组件附近建造洒水装置,但是直接通过在光伏组串的顶部通过流动水进行冲刷清洗目的性差,清洗不干净还易造成水资源的浪费。

申请号为201510779600.7的发明专利公开一种自清洗太阳能光伏电站,包括清洗装置和光伏组件,清洗设备包括供水总管、储水箱和供水分管,供水总管连接储水箱,供水总管上设有多个供水分管,供水分管上设有多个供水口管,光伏组件固定于光伏组件固定框架上,光伏组件固定框架顶部设有喷水管,喷水管上设有喷嘴,喷水管连接供水口管。然而该专利中,喷水管为固定式安装,喷出的水与光伏板的接触点固定,不能实现高压水对光伏板表面的全覆盖直喷清洗,清洗目标性不强,需要清洗的时间较长,对水资源造成了一定程度的不必要浪费。且喷嘴固定,不可调节,现场实用性较低。

有鉴于此,特提出本实用新型。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种应用于光伏电站的清洗设备,无需大量人力或洒水车运作,清洗迅速,省时省力,且旋转直喷式清洗大大提高了对鸟粪、泥巴等顽渍的去除效果。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案的基本构思是:

一种应用于光伏电站的清洗设备,所述的光伏电站包括有由多个光伏板组成的光伏组串,所述的清洗设备包括扩展支架、喷水装置及驱动装置,所述的扩展支架安装于光伏组串的支架上,所述的喷水装置可转动的设置在扩展支架上,位于光伏组串的顶部,所述的驱动装置与所述的喷水装置传动连接,控制喷水装置在设定范围内转动以将高压水直喷至光伏组串上各光伏板的表面。

优选的,所述的驱动装置设置在扩展支架上,位于喷水装置的一侧,驱动所述的喷水装置转动;

所述的驱动装置包括有电机和减速器,所述的电机的输出轴连接减速器的输入轴,减速器的输出轴连接所述的喷水装置。

优选的,所述的清洗设备还包括有电气控制系统,所述的驱动装置与电气控制系统电性连接,所述的电气控制系统控制驱动装置在设定范围内正向和反向旋转,所述的喷水装置在驱动装置的一个正反转周期内,对光伏组串的各光伏板进行一次全面清洗。

优选的,所述的喷水装置包括沿光伏组串的长度方向设置的喷水管,所述的喷水管通过轴承可转动的固定在扩展支架上,所述的喷水管朝向光伏板一侧的管面上设置有喷水口或喷头。

优选的,所述的喷水管上间隔的设置有多个喷头,各喷头随喷水管转动对光伏组串上的各光伏板进行高压直喷水清洗;

所述的喷头为喷水方向可调的扇形喷头。

优选的,所述的清洗设备设备还包括有第一行程开关、第二行程开关,所述的第一行程开关、第二行程开关分别与电气控制系统电性连接;

所述的第一行程开关和第二行程开关分别设置于喷水管的两侧,当所述的喷水装置喷水至光伏组串的底端时,喷水管触发所述的第一行程开关,当所述的喷水装置返回至光伏组串的顶端时,所述的喷水管触发所述的第二行程开关,所述的电气控制系统检测到第一行程开关被触发则控制驱动装置反向旋转并控制停止向喷水装置供水,所述的电气控制系统检测到第二行程开关被触发则控制驱动装置停机。

优选的,所述的喷水管与驱动装置相对的一端通过连接管连接到清洗设备的供水系统上,所述的喷水管与连接管可相对转动连接;

优选的,所述的喷水管与驱动装置相对的一端设置有可转动的连接座,所述的连接管通过所述的连接座与喷水管连接;或所述的连接管端部设置有可相对转动的连接座,所述的喷水管通过所述的连接座与连接管连接;或所述的连接管为软管,一端与喷水管密封连接,另一端与所述的供水系统连接。

优选的,所述的供水系统包括有供水总管及多个与所述的供水总管连通的供水分管,所述的连接管一端连接所述的供水分管,另一端连接至喷水管。

优选的,所述的供水分管上设置有电磁阀,所述的供水总管上设置有稳压水泵,所述的电磁阀、稳压水泵分别与电气控制系统电性连接。

优选的,所述的清洗设备还包括有控制箱,所述的控制箱内部安装有所述的电气控制系统,所述的控制箱包括有操作面板,所述的操作面板上设置有用于控制清洗设备对不同光伏组串进行清洗处理的控制按钮,所述的控制按钮与电气控制系统电性连接。

采用上述技术方案后,本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:

1、本实用新型的清洗设备结构简单,操作简便,自动化程度高,无需大量人力或洒水车运作,清洗迅速,省时省力,减少了大量人工成本,现场实用性较高。

2、本实用新型的喷水装置通过驱动装置驱动可在设定范围内转动,对整个光伏组串实现了高压水全板面直喷清洗,相对以往的固定式喷水清洗大大提高了对鸟粪、泥巴等顽渍的去除效果。

3、本实用新型在喷水管上设置有喷头,该喷头可跟随喷水管转动,通过直喷的方式清洗光伏板,以达到直喷高压水全覆盖光伏板的效果。

4、本实用新型中通过设置第一行程开关和第二行程开关可限制喷水管在设定范围内转动,且第一行程开关和第二行程开关还可以进行现场人工微调,以确保清洗覆盖效果,减少了水资源的浪费。

5、本实用新型中,喷头采用万向可调扇形喷头,除了可以形成高压扇形水面,还可以适当修正、调整每个喷头的初始角度,供水分管通过橡胶软管与喷水管连接,适应了喷水管的旋转。

6、本实用新型中,考虑到清洗效果及水量的不必要浪费,通过电控系统实现喷洗管正转时喷洗,反转时只回收不喷洗的功能。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分,用来提供对本实用新型的进一步的理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,但不构成对本实用新型的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,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附图。在附图中:

图1是本实用新型的清洗设备结构示意图;

图2是本实用新型的控制箱示意图;

图3是本实用新型的电气控制系统原理示意图。

图中:1、电机;2、减速器;3、第一行程开关或第二行程开关;4、扩展支架;5、轴承;6、喷水管;7、连接管;8、喷头;9、光伏组串;10、水压表;11、电磁阀;12、稳压水泵;13、供水分管;14、其他供水分管;15、光伏组串的支架;16、控制箱;17、反转接触器KMF自锁触点;18、反转接触器KMF吸合线圈;19、正转接触器KMZ互锁触点;20、正转接触器KMZ自锁触点;21、正转接触器KMZ吸合线圈;22、反转接触器KMF互锁触点。

需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1和图2所示,本实用新型提供一种应用于光伏电站的清洗设备,所述的光伏电站包括有由多个光伏板组成的光伏组串9,所述的清洗设备包括扩展支架4、喷水装置及驱动装置,所述的扩展支架安装于光伏组串的支架15上,所述的喷水装置可转动的设置在扩展支架4上,位于光伏组串9的顶部,所述的驱动装置与所述的喷水装置传动连接,控制喷水装置在设定范围内转动以将高压水直喷至光伏组串9上各光伏板的表面。

在上述方案中,通过设置驱动装置驱动喷水装置旋转从而有利于喷水装置将高压水直接喷水在光伏组串9的各光伏板上,清洗迅速,省时省力,且旋转直喷式清洗大大提高了对鸟粪、泥巴等顽渍的去除效果。

优选的,所述的驱动装置也设置在扩展支架4上,位于喷水装置的一侧,驱动所述的喷水装置转动;

所述的驱动装置包括有电机1和减速器2,所述的电机1的输出轴连接减速器2的输入轴,减速器2的输出轴连接所述的喷水装置。

优选的,所述的清洗设备还包括有电气控制系统,所述的驱动装置与电气控制系统电性连接,所述的电气控制系统控制驱动装置在设定范围内正向和反向旋转,所述的喷水装置在电机1的一个正反转周期内,对光伏组串9的各光伏板进行一次全面清洗;所述的清洗设备还包括有污水回收装置,用于回收清洗光伏板后的污水,所述的喷水装置在驱动装置的一个正反转周期内,对光伏组串9的各光伏板进行一次全面清洗,并完成一次停水回收。

优选的,所述的喷水装置包括沿光伏组串9的长度方向设置的喷水管6,所述的喷水管6通过轴承5可转动的固定在扩展支架4上,所述的喷水管6朝向光伏板一侧的管面上设置有喷水口或喷头8。

优选的,所述的喷水管6不长于光伏组串9的长度,因为喷水管6喷出的是扇形的水面,因此,喷水管6的长度与对应的光伏组串9的长度设计。

优选的,所述的喷水管6上间隔的设置有多个喷头8,各喷头8随喷水管6转动对光伏组串9内的各光伏板进行高压直喷水清洗;

所述的喷头8为喷水方向可调的扇形喷头8。所述的各喷头8可喷出扇形的水面,各喷头8在转动机构的带动下将高压水直喷于光伏组串9的各光伏板表面,并通过驱动装置的旋转驱动实现对板面的全覆盖直喷清洗。本实用新型中通过采用可调喷水方向的扇形喷头8除了可以形成高压扇形水面,还可以适当修正、调整每个喷头8的初始角度,达到不留死角全覆盖清洗板面的目的。

优选的,所述的清洗设备设备还包括有第一行程开关、第二行程开关,所述的第一行程开关、第二行程开关及驱动装置分别与电气控制系统电性连接;每个组串的第一行程开关、第二行程开关还可以根据现场实际进行微调,以确保清洗覆盖效果。

所述的第一行程开关和第二行程开关分别设置于喷水管6的两侧,当所述的喷水装置喷水至光伏组串9的底端时,喷水管6触发所述的第一行程开关,当所述的喷水装置返回至光伏组串9的顶端时,所述的喷水管6触发所述的第二行程开关,所述的电气控制系统检测到第一行程开关被触发则控制驱动装置反向旋转并控制供水系统停止向喷水装置供水,当所述的电气控制系统检测到第二行程开关被触发则控制驱动装置停机,清洗任务完成。

优选的,所述的喷水管6与驱动装置相对的一端通过连接管7连接到清洗设备的供水系统上,所述的喷水管6与连接管7可相对转动连接;

优选的,所述的喷水管6与驱动装置相对的一端设置有可转动的连接座,所述的连接管7通过所述的连接座与喷水管6连接;或所述的连接管7端部设置有可相对转动的连接座,所述的喷水管6通过所述的连接座与连接管7连接;或所述的连接管7为软管,一端与喷水管6密封连接,另一端与所述的供水系统的供水分管13连接。

优选的,所述的供水系统包括水源、稳压水泵12、管道电磁阀11、供水总管及分别与所述的供水总管连通的多个供水分管13,所述的连接管7一端连接所述的供水分管13另一端连接至喷水管6。

优选的,所述的供水分管13上设置有电磁阀11,所述的供水总管上设置有稳压水泵12,所述的电磁阀11、稳压水泵12分别与电气控制系统电性连接。所述的电气控制系统检测到“通水”、“启动”按钮被触发后,则控制电磁阀11连通、稳压水泵12开启、电机1驱动转动体向第一行程开关一侧正向旋转;所述的电气控制系统检测到第一行程开关被触发,控制电磁阀11关闭、稳压水泵12关闭、电机1驱动转动体向第二行程开关一侧反向旋转。通过该设计实现了喷水装置由光伏组串的下边界(底端)返回上边界(顶端)时不喷水,从而防止了返回喷水时高处留下的清洗水对低处已清洗过的板面造成二次污染,且从节约用水的角度出发,喷洗一次已经符合清洁度要求,该方案设计有效节约了水资源。

参见图2所示,所述的清洗设备还包括控制箱16,所述的控制箱16内部安装有所述的电气控制系统,所述的控制箱包括有操作面板,所述的操作面板上设置有用于控制清洗设备对不同光伏组串进行清洗处理的控制按钮,所述的控制按钮与电气控制系统电性连接。具体操作中,只需操作人员在控制箱16的操作面板上先摁下“通水”按钮给管道充水,再摁下“启动”按钮,设备将自行完成该组串接下来的清洗工作,当有异常发生时,操作人员可手动摁下“停止”按钮停机进行检查。

当操作人员操作某一组串的清洗设备时,先摁下“通水”按钮,电控系统(电气控制系统)将自动打开对应组串13的电磁阀11,并自动启动总管路稳压水泵12,给该组串管道充水;当操作人员再摁下“启动”按钮,电气控制系统将自动吸合电机1的正转接触器,电机1正转,喷水管6在减速器2的驱动下,喷洗水面由光伏组串9上边界向下边界行进喷洗。光伏组串9一般由两行或多行光伏板组成,当喷洗水面达到组串下边界时,喷水管6触动第一行程开关,该第一行程开关通过电气控制系统将自动断开正转接触器并关停电磁阀11及稳压水泵12,同时自动吸合电机1的反转接触器,此时电机1反转,喷水管6以不喷水的状态随之向相反方向旋转回收,待管路旋转回位后,第二行程开关动作导致反转接触器断开,电机1停转,此时完成一次清洗任务。其中正转接触器和反转接触器设计为电磁互锁,以防电气回路相间短路。电机1主回路及各控制回路均安装有过负载保护(熔断器、热敏继电器)。

参见图3所示,为本实用新型的电器控制系统原理图,图中使用了2个分别用于正转和反转的接触器KMZ、KMF(优选为电磁接触器),通过改变相序可使电机反转的原理实现了电机1(图3中的M2)的正反转。

电机1的正反转控制操作中,如果错误地使正转接触器和反转接触器同时动作,则会造成两相短路,烧坏接触器或线路。所以,为了防止两相电源短路事故,正转接触器KMZ和反转接触器KMF的主触头决不允许同时闭合。为了保证当一个接触器在得电时另一个接触器不得电,避免相间短路,KMZ、KMF被设计为电磁互锁,以防电气回路相间短路。

参见图3所示,在正转控制电路中串接了反转接触器KMF互锁触点22,而在反转控制电路中串接了正转接触器KMZ的互锁触点19。当正转接触器KMZ吸合线圈21得电时,正转接触器KMZ自锁触点20闭合自锁,串在反转控制电路中的正转接触器KMZ互锁触点19分断,切断了反转控制电路,保证了正转接触器KMZ主触头闭合时,反转接触器KMF的主触头不能闭合。同样,当反转接触器KMF吸合线圈18得电动作时,反转接触器KMF互锁触点22分断,切断了正转控制电路,可靠地避免了两相电源短路事故的发生。

实际工作中,操作人员首先合上断路器QF,再按下通水按键SBB,电控系统将自动打开该光伏组串的通水阀门KFx(即图1中的电磁阀11),并自动启动稳压水泵M1,给该组串管道充水;当操作人员再摁下启动按钮SB1时,正转接触器KMZ吸合线圈21通电,电控系统将自动吸合电机M2(即图1中的1)的正转接触器KMZ,电机正转,喷水管在电机减速器2的驱动下,由组串上边界向下边界行进喷洗。光伏组串一般由两行或多行光伏板组成,喷水管配套安装有两个行程边界限位开关即所述的第一行程开关QSX和第二行程开关QSS。当喷洗水面达到组串下边界时,喷水管触动下边界第一行程开关,该第一行程开关通过电气控制系统将自动断开正转接触器KMZ并关停对应管路的电磁通水阀门KFx及稳压水泵M1(图1中的12),同时自动吸合反转接触器KMF,此时电机M2(即图1中的1)反转,喷水管以不喷水的状态也随之向相反方向旋转,待喷水管6旋转回位后,上边界第二行程开关动作导致反转接触器KMF断开,电机停转,完成一次清洗任务。另一方面,电机主回路及各控制回路均安装有过负载保护(熔断器、热继电器)。

附图3中:QF、断路器;KMZ、正转接触器;KMF反转接触器;SB1、启动按键;SB2、停机按键;SBB、通水按键;KFx、电磁阀;FU(FU1/FU2)、熔断器;FR(FR1/FR2)、热继电器;M1、稳压水泵;M2、电机;YKM、水泵接触器;QSX、下边界第一行程开关;QSS、上边界第二行程开关。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型方案的范围内。

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