一種聚光鏡自動清潔系統的製作方法

2023-06-17 10:54:16

專利名稱：一種聚光鏡自動清潔系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動清潔系統，特別涉及一種對聚光鏡進行自動清潔系統。
背景技術：
太陽能是一種乾淨的可再生的新能源，越來越受到人們的親睞，在人們生活、工作中有廣泛的作用，其中之一就是太陽能發電，目前太陽能發電主要有光伏發電和光熱發電兩種。目前光熱發電主要有槽式、塔式和碟式三種類型。其中槽形太陽能光熱發電已進入商業化階段，其原理是藉助槽形拋物面聚光鏡將太陽光聚焦反射到聚熱管上，加熱管內工質，經熱交換器產生過熱蒸汽，然後驅動汽輪機帶動發電機發電。因此聚光鏡的集光效率嚴重影響發電效率，因此聚光鏡表面的清潔程度是非常關鍵的一點。太陽能光熱發電站一般建於沙漠邊緣，戈壁，高原等空曠的野外，因此聚光鏡表面難免會堆積許多灰塵或其他雜物，導致聚光鏡的集光效率大大降低，從而導致發電效率大大降低。因此需要對聚光鏡定期清潔，以保證其在使用過程中保持最佳工作狀態。目前太陽能光熱發電站聚光鏡是靠人工進行清潔的，甚至有的太陽能電站聚光鏡至今沒有被清潔過，因此在設計和製造聚光鏡系統的同時，有必要提供一種結構簡單，安裝方便，清潔效果好的聚光鏡自動清潔系統，對聚光鏡進行清潔工作。專利CN 101694327公開了一種槽式太陽能熱發電集熱器清洗車，其包括:車體，清洗系統，吹乾系統。其主要缺點在於:1)沒有檢測裝置無法對聚光鏡表面髒汙程度進行實時檢測；2)依靠人操作清潔車定期清潔聚光鏡，不能實現自動清潔；3)安裝聚光鏡時需留出清潔車行走通道，使得聚光鏡場面積大大增加。

實用新型內容要解決的技術問題鑑於以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在於提供一種聚光鏡自動清潔系統和方法，用於解決槽式太陽能光熱發電聚光鏡表面髒汙降低集光效率的問題，可自動對聚光鏡進行清潔，能夠對聚光鏡進行定時檢測和定時清潔。技術方案為實現上述目的及其相關目的，本實用新型提供一種聚光鏡自動清潔系統，其包括:驅動裝置，用於提供驅動力；檢測裝置，用於檢測計算聚光鏡的集光效率以確定聚光鏡是否需要清潔，並根據檢測結果控制驅動裝置對聚光鏡進行清潔；時間控制器，通過信號線與檢測裝置和驅動裝置相互連接，用於根據所設定的時間值分別控制檢測裝置和驅動裝置對聚光鏡進行檢測和清潔；清潔裝置，設置在驅動裝置上並由驅動裝置帶動對聚光鏡進行移動清潔。優選地，檢測裝置包括檢測模塊和分析比較模塊。檢測模塊是通過光檢測器測量聚光鏡焦點處聚光鏡所收集的光能量，同時測量太陽光投射地表的光能量，測量光檢測器的感覺面積和聚光鏡的收光面積，檢測計算出聚光鏡的集光效率。分析比較模塊用於將檢測模塊檢測得到的聚光鏡集光效率與設定的標準聚光鏡集光效率比較，從而判斷是否需要對聚光鏡進行清潔。優選地，還包括灑水裝置，用於向聚光鏡表面噴灑清潔用水、清潔劑或清潔液，以配合清潔裝置對聚光鏡進行清潔；灑水裝置位於聚光鏡的頂端；灑水裝置通過信號線與時間控制器連接。優選地，時間控制器包括時鐘信號發生器、時間設定模塊和緩存寄存器。時鐘信號發生器，用於向所述清潔裝置和檢測裝置提供時鐘信號。時間設定模塊用於根據所設定的時間值協調系統工作，不斷接收時鐘信號發生器產生的時間脈衝，當所設定的時間脈衝到來時，時間設定模塊向檢測裝置發出執行信號，命令其對聚光鏡進行檢測。所述緩存寄存器用於緩存時間設定模塊所設置數據。時間設定模塊還設定聚光鏡自動清潔系統的定時檢測時刻、定時清潔時刻和每次清潔所持續的時間。優選地，清潔裝置包括固持部和安裝在固持部上的刷洗件。固持部兩側分別帶有軸承用於和驅動裝置連接。優選地，刷洗件為可滾動刷或不可滾動刷的一種。優選地，可滾動刷帶有滾軸，該滾軸由安裝在固持部內的微型電機帶動。優選地，不可滾動刷在固持部內置彈性件按壓下緊貼著聚光鏡。優選地，驅動裝置包括主動齒輪，電機、從動滾輪、滑軌。滑軌設置在聚光鏡鏡架兩側邊，包括主動齒輪滑軌和從動滾輪滑軌。主動齒輪滑軌用於限制主動齒輪的運動軌跡。從動滾輪滑軌用於限制從動滾輪的運動軌跡。電機設置在主動齒輪一側。優選地，驅動裝置還包括分別在主動齒輪滑軌的兩端設置的分換向傳感器及設置在主動齒輪軸上的主換向傳感器。本實用新型的有益效果在於:本實用新型由於採用了自動清潔系統及方法，與現有人工清潔技術相比可以及時地對聚光鏡表面的集光效率進行檢測和自動清潔，很好的解決了聚光鏡靠人工清潔或從不進行清潔工作的問題，有效地保障了聚光鏡的集光效率。

圖1為本實用新型所提供的聚光鏡自動清潔系統的結構示意圖。圖2為本實用新型所提供的聚光鏡自動清潔系統的驅動裝置主動齒輪運行示意圖。圖3為本實用新型實施例1的聚光鏡自動清潔系統的清潔裝置結構示意圖。圖4為實施例1所提供的聚光鏡自動清潔系統方法的流程圖。圖5為實施例2所提供的聚光鏡自動清潔系統的清潔裝置示意圖。圖中A-灑水裝置，B-時間控制器，C檢測裝置，D-清潔裝置，E-驅動裝置，1_聚光鏡，2-水箱，3-閥門，4-導水管，5-灑水管，6-出水槽，7-灑水管固定裝置，8-時鐘信號發生器，9-時間設定模塊，10-緩存寄存器，11-檢測模塊，12-分析比較模塊，13-滑軌，13a-主動齒輪滑軌，131-從動滾輪滑軌，14-主動齒輪，15-電機，16-從動滾輪，17-刷子，18-蓋板，19-分換向傳感器，20-主換向傳感器，21-軸承，22-固持部，23-鏡架，25-滑軌側壁，26-彈性件，27-固持部，28-刷洗件。
具體實施方式
以下通過特定的具體實例對本實用新型的實施方式進行說明，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的具體實施方式
加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。請參閱圖1至圖5。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構想。實施例1請參閱圖1、圖2及圖3，其為本實用新型實施例所提供的聚光鏡自動清潔系統的結構示意圖。所述的聚光鏡自動清潔系統包括:聚光鏡I ;灑水裝置A ;時間控制器B ;檢測裝置C ;清潔裝置D ;驅動裝置E。所述的灑水裝置A是常見的灑水裝置，包括水箱2，閥門3，導水管4，灑水管5，出水槽6，灑水管固定裝置7。灑水裝置A在接收到檢測裝置C發出的執行信號或時間控制器B發出的定時清潔信號後向聚光鏡I表面噴灑清潔用水、清潔劑或清潔液，以配合清潔裝置對聚光鏡I進行清潔。所述的時間控制器B，包括時鐘信號發生器8、時間設定模塊9和緩存寄存器10。所述的時鐘信號發生器8為晶體震蕩電路，其為整個系統提供準確的時間脈衝。所述時間設定模塊9用於根據所設置的時間值協調系統工作，使用者在初次使用時根據當地設定系統工作的初始時間，使用者還可以根據實際需要設定聚光鏡自動清潔系統的定時檢測時刻、定時清潔時刻和每次清潔所持續的時間。所述的時間設定模塊9不斷接收時鐘信號發生器8產生的時間脈衝，當所設定的定時檢測時刻的時間脈衝到來時，所述時間設定模塊9向檢測裝置C發出一執行信號，命令其對聚光鏡進行檢測；當所設定的定時清潔時刻的時間脈衝到來時，所述時間設定模塊9向驅動裝置E和灑水裝置A發出一執行信號，命令其驅動所述清潔裝置D對聚光鏡進行清潔。當所述驅動裝置E和灑水裝置A開始進行清潔工作時向時鐘設定模塊9發出計時信號，時間設定模塊9從接收到計時信號開始對清潔工作進行計時。在經過所設定的清潔持續時間後計時結束，此時時間設定模塊9向所述驅動裝置E和灑水裝置A發出結束信號
以停止清潔工作。所述的緩存寄存器10用於緩存時間設定模塊9所設置的各種數據。所述的檢測裝置C包括檢測模塊11和分析比較模塊12。所述的檢測模塊11是通過光檢測器測量聚光鏡焦點處聚光鏡所收集的光能量，並同時使用光檢測器同時測量太陽光投射地表的光能量，再測量光檢測器的感覺面積和聚光鏡的收光面積，然後計算出聚光鏡的集光效率。所述的分析比較模塊12用於將檢測模塊檢測得到的聚光鏡集光效率與一設定的標準聚光鏡集光效率比較，從而判斷是否需要對聚光鏡進行清潔。所述的驅動裝置E，包括主動齒輪14，電機15、從動滾輪16、設置在聚光鏡I鏡架23兩側邊的滑軌13 (包括主動齒輪滑軌13a和從動滾輪滑軌13b)和分別設置在主動齒輪滑軌13a的兩端的次換向傳感器19及在主動齒輪14軸上的對應的主換向傳感器20。所述的主動齒輪滑軌13a，如圖3所示，用於限制主動齒輪14的運動軌跡。所述的從動滾輪滑軌13b包括側壁擋板25及蓋板18，用於防止灰塵及雜物落入從動滾輪滑軌13b中。主動齒輪滑軌13a延伸方向的兩端及主動齒輪14軸上分別設置有一組相對應的次換向傳感器19和主換向傳感器20，當電機15帶動主動齒輪14，進一步帶動從動滾輪16，運行至主動齒輪滑軌13a —端時，主動齒輪14軸上的主換向傳感器20和主動齒輪滑軌13a上的次換向傳感器19相對時，電機15獲得一換向信號以改變轉動方向，帶動主動齒輪14向主動齒輪滑軌13a的另一端運行。所述的清潔裝置D包括一固持部22和安裝在固持部22上的刷洗件17。所述固持部22兩側分別帶有軸承21，用於和主動齒輪14和從動滾輪16連接。所述的刷洗件17為一帶滾軸24的滾動刷，所述的滾軸24由安裝在固持部22內的微型電機(圖中未標示)帶動。實施例2:請參閱圖5，其為本實用新型實施例2所提供的聚光鏡自動清潔系統的清潔裝置D的結構示意圖。所述的聚光鏡清潔系統和方法與實施例1所述的清潔系統和方法相似，區別是所述清潔裝置D的刷洗件28不可滾動，所述刷洗件28在固持部27內置的彈性件26的按壓下緊貼著需要清潔的聚光鏡(圖中未示出)。請參閱圖4，其為本實用新型實施例1或2所提供的聚光鏡自動清潔方法的流程圖，所述實施例1的清潔方法包括如下步驟:1.初始設定，根據當地時間在時間控制器B內設定系統的初始時間值。根據實際需要，在時間控制器B內設定定時檢測時刻、定時清潔時刻和每次清潔的持續時間。2.獲取時鐘信號，所述時間控制器B包括時鐘信號發生器8和時間設定模塊9，所述時間設定模塊9不斷獲取時鐘信號發生器8所主生的系統時鐘信號。3.時間控制器B判斷是否為所設定的時刻，所述的時間設定模塊9根據獲取的時鐘信號判斷所設定的定時檢測時刻或定時清潔時刻是否到來。當定時檢測時刻到來時，時間設定模塊9向檢測裝置C發出一執行信號，當定時清潔時刻到來時，時間設定模塊9向驅動裝置E和灑水裝置A發出一執行信號。4.檢測聚光鏡1，檢測裝置C包括檢測模塊11和分析比較模塊12。檢測模塊11接收到時間設定模塊9發出的執行信號後對聚光鏡I進行檢測。5.檢測裝置C判斷是否需要清潔，所述檢測裝置C的分析比較模塊12把獲得檢測模塊11檢測的結果與設定值進行比較，判斷是否需要對聚光鏡I進行清潔。當判斷為聚光鏡I需要清潔時所述檢測裝置C向驅動裝置E和灑水裝置A發出一執行信號，當判斷為不需要清潔時則返回步驟2。6.清潔聚光鏡1，所述驅動裝置E在接收到時間設定模塊9或檢測裝置C發出的執行信號後驅動所述清潔裝置D對聚光鏡I進行清潔。所述灑水裝置A地接收到執行信號後向聚光鏡進行噴射清潔用水、清潔劑或清潔液，以配合清潔裝置D對聚光鏡I進行清潔。7.所述驅動裝置E和灑水裝置A在開始清潔工作時向時間設定模塊9發出一計時信號，在經過所設定的清潔持續時間後時間設定模塊9向驅動裝置E和灑水裝置A發出結束信號以停止清潔工作。最後應該說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當，可以對本實用新型的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本實用新型技術立案的精神和範圍。
權利要求1.一種聚光鏡自動清潔系統，其特徵是，該系統包括:驅動裝置，用於提供驅動力；檢測裝置，用於檢測計算聚光鏡的集光效率以確定聚光鏡是否需要清潔，並根據檢測結果控制驅動裝置對聚光鏡進行清潔；時間控制器，通過信號線與檢測裝置和驅動裝置相互連接，用於根據所設定的時間值分別控制檢測裝置和驅動裝置對聚光鏡進行檢測和清潔；清潔裝置，設置在驅動裝置上並由驅動裝置帶動對聚光鏡進行移動清潔。
2.根據權利要求1所述的一種聚光鏡自動清潔系統，其特徵是:所述的檢測裝置包括檢測模塊和分析比較模塊；所述的檢測模塊是通過光檢測器測量聚光鏡焦點處聚光鏡所收集的光能量，同時測量太陽光投射地表的光能量，測量光檢測器的感覺面積和聚光鏡的收光面積，檢測計算出聚光鏡的集光效率；所述的分析比較模塊用於將檢測模塊檢測得到的聚光鏡集光效率與設定的標準聚光鏡集光效率比較，從而判斷是否需要對聚光鏡進行清潔。
3.根據權利要求1所述的一種聚光鏡自動清潔系統，其特徵是:還包括灑水裝置，用於向聚光鏡表面噴灑清潔用水、清潔劑或清潔液，以配合清潔裝置對聚光鏡進行清潔；灑水裝置位於聚光鏡的頂端；灑水裝置通過信號線與時間控制器連接。
4.根據權利要求1所述的一種聚光鏡自動清潔系統，其特徵是:所述的時間控制器包括時鐘信號發生器、時間設定模塊和緩存寄存器；所述時鐘信號發生器，用於向所述清潔裝置和檢測裝置提供時鐘信號；所述時間設定模塊，用於根據所設定的時間值協調系統工作，所述的時間設定模塊不斷接收時鐘信號發生器產生的時間脈衝，當所設定的時間脈衝到來時，所述時間設定模塊向檢測裝置發出執行信號，命令其對聚光鏡進行檢測；所述緩存寄存器，用於緩存時間設定模塊所設置數據。
5.根據權利要求1所述的一種聚光鏡自動清潔系統，其特徵是:所述的清潔裝置包括固持部和安裝在固持部上的刷洗件，所述固持部兩側分別帶有軸承用於和驅動裝置連接。
6.根據權利要求5所述的一種聚光鏡自動清潔系統，其特徵是:所述的刷洗件為可滾動刷或不可滾動刷的一種。
7.根據權利要求6所述的一種聚光鏡自動清潔系統，其特徵是:所述的可滾動刷帶有滾軸，該滾軸由安裝在固持部內的微型電機帶動。
8.根據權利要求6所述的一種聚光鏡自動清潔系統，其特徵是:所述的不可滾動刷在固持部內置彈性件按壓下緊貼著聚光鏡。
9.根據權利要求1所述的一種聚光鏡自動清潔系統，其特徵是:所述的驅動裝置包括主動齒輪，電機、從動滾輪、滑軌；滑軌設置在聚光鏡鏡架兩側邊，包括主動齒輪滑軌和從動滾輪滑軌；所述主動齒輪滑軌用於限制主動齒輪的運動軌跡，所述從動滾輪滑軌用於限制從動滾輪的運動軌跡；電機設置在主動齒輪一側。
10.根據權利要求9所述的一種聚光鏡自動清潔系統，其特徵是:所述的驅動裝置還包括分別在所述主動齒輪滑軌的兩端設置的分換向傳感器及設置在主動齒輪軸上的主換向傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種聚光鏡自動清潔系統。該系統包括聚光鏡、灑水裝置、檢測裝置、驅動裝置、清潔裝置、時間控制器；時間控制器通過信號線與灑水裝置、檢測裝置和驅動裝置連接，時間控制器根據所設定的時間值向灑水裝置、驅動裝置和檢測裝置發出執行信號從而實現對聚光鏡進行及時檢測和清潔。該系統具有結構簡單，便於安裝；傳動部件少，可靠性高；自動化程度高，完全無人值守等優點，徹底解決了聚光鏡靠人工清潔或從不進行清潔工作的問題，有效地保障了聚光鏡的集光效率，從而保障了太陽能熱發電效率。
文檔編號G02B19/00GK203002658SQ20122072846
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者嚴科飛, 任偉華, 王和 申請人:內蒙古金崗重工有限公司