帶清洗保護功能的光伏板架的製作方法

2023-10-11 14:51:47

本發明涉及光伏板清洗領域，尤其涉及一種帶清洗保護功能的光伏板架。

背景技術：

光伏發電系統是利用光伏組件直接將太陽能轉換成電能的發電系統，它的主要部件是光伏組件、蓄電池、控制器和逆變器，其特點是可靠性高、使用壽命長、不汙染環境、能獨立發電又能併網運行，受到各國企業組織的青睞，被廣泛應用於清潔能源領域，長時間使用下的光伏組件，光伏板表面積塵現象非常普遍，光伏板積塵後發電效率降低，需要及時的清理，目前主要的方式為人工清潔，人工清理耗時長，費用高，效率低，尤其是地面光伏發電站，若人工清掃，所投入的人力將會過於巨大，再者夏季高溫情況下發電板效率明顯降低，需要噴灑水進行降溫，冬季時積雪會覆蓋在光伏板表面上，較難清理，目前主要的方式是通過在光伏組件附近建造灑水裝置，這樣的方式噴灑目的性差，易造成水資源的浪費，在寒冷條件下殘留在光伏板組件上的積水會結冰從而影響光伏板的正常使用。

技術實現要素：

本發明針對上述不足提供了一種穩定、清洗效率高、省時省力、對光伏板無死角全面清理的帶清洗保護功能的光伏板架，本發明可以對光伏板上的積塵、雜質、積雪、結冰進行有效的清理，在惡劣的天氣環境下對光伏板實施保護，還可以對清洗用水循環利用以及保證光伏板在清洗後第一時間恢復使用。

為解決上述問題，一種帶清洗保護功能的光伏板架，包括底板、支架、安裝板、光伏板，所述底板水平固接在支架的底面上，安裝板傾斜固接在支架的頂面上，光伏板安裝在安裝板的上端面上，其技術特徵為：安裝板頂端兩側分別設有一個第一支板，兩第一支板之間轉動安裝有清洗組件，所述清洗組件包括安裝塊，安裝塊的兩端分別固接有轉動安裝在第一支板上的連接塊，還包括安裝在第一支板上的第一電動機，所述第一電動機與連接塊通過聯軸器連接，所述安裝塊端面上固接有第一管道，所述底板上安裝有水泵，水泵的出水口與第一管道的一端相連接且在連接處設有第一閥門；所述安裝塊上設有多個安裝槽，安裝槽內安裝有蝸輪，蝸輪的側壁徑向固接有噴嘴；所述安裝塊上轉動安裝有與蝸輪相配合的蝸杆，蝸杆軸向連接有安裝在安裝塊上的第二電動機；還包括軟管，軟管的一端接通噴嘴的內腔，軟管的另一端接通第一管道的內腔。

底板用於直接接觸地面，實現整個裝置在地面上的放置，安裝板上設有槽，多個光伏板並排安裝在槽內形成光伏板組，安裝板傾斜安裝在支架上從而保證太陽光儘量直射到光伏板上，增加了太陽光的利用率；清洗組件轉動安裝在安裝板斜面頂端位置，安裝塊的兩端分別設有連接塊，連接塊為圓柱狀，第一支杆上設有圓孔，連接塊轉動安裝在圓孔內，一側連接塊與第一電動機同軸連接，即第一電動機轉動時即可實現安裝塊的轉動，安裝塊上轉動安裝有相連接的蝸輪蝸杆，蝸杆的一端與第二電動機的電機軸同軸連接，蝸輪的側面與噴嘴相連接，第二電動機啟動時會帶動蝸杆轉動，蝸杆轉動帶動蝸輪轉動，從而實現噴嘴在安裝槽內的擺動，水通過水泵進入到第一管道內，然後通過軟管進入到噴嘴內，最後通過噴嘴的噴口處噴出，水通過噴嘴噴射到光伏板板面上，從而實現對光伏板的清洗，第一電動機、第二電動機為安裝有控制器的步進電機，可實現精確控制，第一電動機用於實現清洗組件沿著第一支杆在一定角度內周期往復運動，從而增大了噴嘴在沿著安裝板板面豎直方向的噴射範圍，第二電動機帶動蝸輪蝸杆的轉動，實現了噴嘴在安裝槽內左右擺動噴射，增大了噴嘴在沿著安裝板板面水平方向的噴射範圍，增強了清洗的能力，實現對光伏板無死角全面清洗，噴嘴與第一管道的軟管連接保證噴嘴在安裝槽內擺動時不會影響水通過第一管道進入到噴嘴內。

作為改進，所述水泵的進水口安裝有三通接口，三通接口的另外兩埠分別接通熱水管與冷水管，熱水管上設有第二閥門且接通到熱水水源，冷水管上設有第三閥門且接通到冷水水源。

通過控制第二閥門與第三閥門的交替開關，實現對冷水、熱水的選擇性使用，增加了整個裝置的適用性，在清理光伏板上的凍冰、積雪、頑固雜質時需要用到熱水對光伏板進行清洗，這時關閉第三閥門，開啟第二閥門即可，在寒冷天氣使用時，噴嘴會因為殘留在噴嘴內的水結冰而造成阻塞，接通熱水可以溶解在噴嘴內的冰，從而保證噴嘴在寒冷天氣下能正常使用。

作為改進，所述第一管道上連接有氣管的一端且在二者的連接處設有第四閥門，氣管的另一端連接在氣源上。

在進行水清洗後，光伏板上殘留的清洗用水會影響光伏板對光能的轉化，在寒冷天氣條件下，殘留在光伏板表面的水會在短時間內結成冰，從而影響光伏板的正常使用，通過噴嘴對光伏板板面氣吹，從而實現加快光伏板上殘留的清洗用水快速蒸發，使得光伏板可在水清理完成後第一時間內正常使用，噴氣時也可以排空第一管道、軟管、噴嘴內的殘留水，放置其在寒冷環境下結冰而影響設備的正常使用；使用時，需關閉第一閥門，開啟第四閥門，然後再開啟氣源。

作為改進，所述安裝板的底端側壁設有集水槽，集水槽的底面為傾斜面，集水槽底面最低處設有開口，底板上設有與開口在豎直方向對齊的水箱。

水清洗過程中，從噴嘴內噴射出的水會沿著光伏板面流入到集水槽內，進入集水槽內的水會繼續沿著集水槽的傾斜的底面向著低處流並通過集水槽最底端的開口流入到水箱內，水箱用於收集清洗用水，實現廢水的回收，防止水資源的浪費。

作為改進，所述水箱中間位置安裝有過濾網，水箱的底端連接有第二管道，第二管道連接在冷水管上且二者的連接處設有第五閥門。

清洗用水在進入水箱內後，摻雜在水中的灰塵顆粒等雜質會被過濾網隔離，水箱中隔離網以下的水為簡單過濾後的水，過濾後的水可通過第二管道進入到冷水管中從而實現廢水的循環使用，從而節約了水資源。

作為改進，所述安裝板頂端兩側分別設有一個第二支板，兩第二支板之間轉動安裝有第一轉軸，第一轉軸上纏繞有油布，油布的一端固接在連接杆上；還包括分別安裝在安裝板兩側的滑杆，兩滑杆相平行且二者與安裝板的端面相平行，滑杆上滑動安裝有滑塊，連接杆的端面固接在滑塊的側壁上；還包括安裝在第二支板上的第三電動機，第三電動機與第一轉軸通過聯軸器連接。

油布的一端固定在第一轉軸上，油布的中間部分卷纏在第一轉軸的曲面上，油布的另一端固定在連接杆上，連接杆的兩端分別固接有套接在滑杆上的滑塊，從而實現連接杆帶動油布沿著滑杆上下滑動，滑杆的兩端分別固定在安裝板的頂端與底端上，滑杆與安裝板板面平行且二者之間存在一定的間隙，第三電動機控制著第一轉軸的轉動，從而實現油布的收放，當連接杆沿著滑杆滑動到安裝板的底端時，油布會將整個光伏板板面覆蓋起來，油布的防水性、耐腐蝕性會對光伏板形成保護，尤其是冰雹等會對光伏板造成損傷，油布會減緩冰雹對光伏板的撞擊。

作為改進，所述底板的上端面兩側分別設有一個第三支板，兩第三支板之間轉動安裝有第二轉軸；還包括安裝在第三支板上的第四電動機，第四電動機與第二轉軸通過聯軸器連接；還包括繩子，繩子的一端固接在滑塊上，繩子的另一端通過轉動安裝在安裝板上的導向輪連接在第二轉軸上。

第四電動機控制第二轉軸的轉動，第二轉軸與滑塊通過繩子連接，通過第二轉軸的轉動實現繩子在第二轉軸的纏繞從而實現對連接杆拉動使得連接杆帶動油布沿著滑杆向下滑動，直到連接杆滑到安裝板的底端時停止，這樣油布就覆蓋在光伏板的表面上，從而形成保護，當光伏板使用時，第三電動機轉動而帶動第一轉軸轉動，從而使得油布沿著第一轉軸纏繞，油布帶動連接杆向上滑動，直到連接杆到達安裝板的頂端，實現油布的放置，繩子在經過導向輪時牽引方向會發生改變，這樣第二轉軸就可以安裝在底板與安裝板之間的空間中，實現對空間的合理利用。

作為改進，所述安裝塊通過螺釘固接有第一保護殼；所述第二支板之間通過螺釘固接有第二保護殼。

第一保護殼用於保護清洗組件內的部件，第二保護殼用於保護第一轉軸及其連接部件，避免雨水等對零件造成侵蝕，螺釘連接使得第一保護殼、第二保護殼的安裝拆卸更加容易，從而方便部件的檢修。

綜上所述，本發明穩定、清洗效率高、省時省力，並且可以對光伏板無死角全面清理，對光伏板上的積塵、雜質、積雪、結冰進行有效的清理，在惡劣的天氣環境下對光伏板實施保護，還可以對清洗用水循環利用以及保證光伏板在清洗後第一時間恢復使用。

附圖說明

下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明

圖1為本發明整體結構示意圖；

圖2為本發明右端部分結構示意圖；

圖3為本發明左端部分結構示意圖；

圖4為本發明清洗組件整體結構示意圖；

圖5為本發明清洗組件局部剖視圖；

圖6為本發明整體結構（無清洗組件）示意圖。

具體實施方式

如圖所示的一種帶清洗保護功能的光伏板架，包括底板1、支架2、安裝板3、光伏板4，所述底板1水平固接在支架2的底面上，安裝板3傾斜固接在支架2的頂面上，光伏板4安裝在安裝板3的上端面上，其技術特點為：安裝板3頂端兩側分別設有一個第一支板5，兩第一支板5之間轉動安裝有清洗組件6，所述清洗組件6包括安裝塊7，安裝塊7的兩端分別固接有轉動安裝在第一支板5上的連接塊8，還包括安裝在第一支板5上的第一電動機9，所述第一電動機9與連接塊8通過聯軸器連接，所述安裝塊7端面上固接有第一管道10，所述底板1上安裝有水泵11，水泵11的出水口與第一管道10的一端相連接且在連接處設有第一閥門12；所述安裝塊7上設有多個安裝槽13，安裝槽13內安裝有蝸輪14，蝸輪14的側壁徑向固接有噴嘴15；所述安裝塊7上轉動安裝有與蝸輪14相配合的蝸杆16，蝸杆16軸向連接有安裝在安裝塊7上的第二電動機17；還包括軟管18，軟管18的一端接通噴嘴15的內腔，軟管18的另一端接通第一管道10的內腔，底板用於直接接觸地面，實現整個裝置在地面上的放置，安裝板上設有槽，多個光伏板並排安裝在槽內形成光伏板組，安裝板傾斜安裝在支架上從而保證太陽光儘量直射到光伏板上，增加了太陽光的利用率；清洗組件轉動安裝在安裝板斜面頂端位置，安裝塊的兩端分別設有連接塊，連接塊為圓柱狀，第一支杆上設有圓孔，連接塊轉動安裝在圓孔內，一側連接塊與第一電動機同軸連接，即第一電動機轉動時即可實現安裝塊的轉動，安裝塊上轉動安裝有相連接的蝸輪蝸杆，蝸杆的一端與第二電動機的電機軸同軸連接，蝸輪的側面與噴嘴相連接，第二電動機啟動時會帶動蝸杆轉動，蝸杆轉動帶動蝸輪轉動，從而實現噴嘴在安裝槽內的擺動，水通過水泵進入到第一管道內，然後通過軟管進入到噴嘴內，最後通過噴嘴的噴口處噴出，水通過噴嘴噴射到光伏板板面上，從而實現對光伏板的清洗，第一電動機、第二電動機為安裝有控制器的步進電機，可實現精確控制，第一電動機用於實現清洗組件沿著第一支杆在一定角度內周期往復運動，從而增大了噴嘴在沿著安裝板板面豎直方向的噴射範圍，第二電動機帶動蝸輪蝸杆的轉動，實現了噴嘴在安裝槽內左右擺動噴射，增大了噴嘴在沿著安裝板板面水平方向的噴射範圍，增強了清洗的能力，實現對光伏板無死角全面清洗，噴嘴與第一管道的軟管連接保證噴嘴在安裝槽內擺動時不會影響水通過第一管道進入到噴嘴內。

本發明中，所述水泵11的進水口安裝有三通接口19，三通接口19的另外兩埠分別接通熱水管20與冷水管21，熱水管20上設有第二閥門22且接通到熱水水源，冷水管21上設有第三閥門23且接通到冷水水源，通過控制第二閥門與第三閥門的交替開關，實現對冷水、熱水的選擇性使用，增加了整個裝置的適用性，在清理光伏板上的凍冰、積雪、頑固雜質時需要用到熱水對光伏板進行清洗，這時關閉第三閥門，開啟第二閥門即可，在寒冷天氣使用時，噴嘴會因為殘留在噴嘴內的水結冰而造成阻塞，接通熱水可以溶解在噴嘴內的冰，從而保證噴嘴在寒冷天氣下能正常使用。

本發明中，所述第一管道10上連接有氣管24的一端且在二者的連接處設有第四閥門25，氣管24的另一端連接在氣源上，在進行水清洗後，光伏板上殘留的清洗用水會影響光伏板對光能的轉化，在寒冷天氣條件下，殘留在光伏板表面的水會在短時間內結成冰，從而影響光伏板的正常使用，通過噴嘴對光伏板板面氣吹，從而實現加快光伏板上殘留的清洗用水快速蒸發，使得光伏板可在水清理完成後第一時間內正常使用，噴氣時也可以排空第一管道、軟管、噴嘴內的殘留水，放置其在寒冷環境下結冰而影響設備的正常使用；使用時，需關閉第一閥門，開啟第四閥門，然後再開啟氣源。

本發明中，所述安裝板3的底端側壁設有集水槽26，集水槽26的底面為傾斜面，集水槽26底面最低處設有開口27，底板1上設有與開口27在豎直方向對齊的水箱28，水清洗過程中，從噴嘴內噴射出的水會沿著光伏板面流入到集水槽內，進入集水槽內的水會繼續沿著集水槽的傾斜的底面向著低處流並通過集水槽最底端的開口流入到水箱內，水箱用於收集清洗用水，實現廢水的回收，防止水資源的浪費。

本發明中，所述水箱28中間位置安裝有過濾網29，水箱28的底端連接有第二管道30，第二管道30連接在冷水管21上且二者的連接處設有第五閥門31，清洗用水在進入水箱內後，摻雜在水中的灰塵顆粒等雜質會被過濾網隔離，水箱中隔離網以下的水為簡單過濾後的水，過濾後的水可通過第二管道進入到冷水管中從而實現廢水的循環使用，從而節約了水資源。

本發明中，所述安裝板3頂端兩側分別設有一個第二支板32，兩第二支板32之間轉動安裝有第一轉軸33，第一轉軸33上纏繞有油布34，油布34的一端固接在連接杆35上；還包括分別安裝在安裝板3兩側的滑杆36，兩滑杆36相平行且二者與安裝板3的端面相平行，滑杆36上滑動安裝有滑塊37，連接杆35的端面固接在滑塊37的側壁上；還包括安裝在第二支板32上的第三電動機38，第三電動機38與第一轉軸33通過聯軸器連接，油布的一端固定在第一轉軸上，油布的中間部分卷纏在第一轉軸的曲面上，油布的另一端固定在連接杆上，連接杆的兩端分別固接有套接在滑杆上的滑塊，從而實現連接杆帶動油布沿著滑杆上下滑動，滑杆的兩端分別固定在安裝板的頂端與底端上，滑杆與安裝板板面平行且二者之間存在一定的間隙，第三電動機控制著第一轉軸的轉動，從而實現油布的收放，當連接杆沿著滑杆滑動到安裝板的底端時，油布會將整個光伏板板面覆蓋起來，油布的防水性、耐腐蝕性會對光伏板形成保護，尤其是冰雹等會對光伏板造成損傷，油布會減緩冰雹對光伏板的撞擊。

本發明中，所述底板1的上端面兩側分別設有一個第三支板39，兩第三支板39之間轉動安裝有第二轉軸40；還包括安裝在第三支板39上的第四電動機41，第四電動機41與第二轉軸40通過聯軸器連接；還包括繩子42，繩子42的一端固接在滑塊37上，繩子42的另一端通過轉動安裝在安裝板3上的導向輪43連接在第二轉軸40上，第四電動機控制第二轉軸的轉動，第二轉軸與滑塊通過繩子連接，通過第二轉軸的轉動實現繩子在第二轉軸的纏繞從而實現對連接杆拉動使得連接杆帶動油布沿著滑杆向下滑動，直到連接杆滑到安裝板的底端時停止，這樣油布就覆蓋在光伏板的表面上，從而形成保護，當光伏板使用時，第三電動機轉動而帶動第一轉軸轉動，從而使得油布沿著第一轉軸纏繞，油布帶動連接杆向上滑動，直到連接杆到達安裝板的頂端，實現油布的放置，繩子在經過導向輪時牽引方向會發生改變，這樣第二轉軸就可以安裝在底板與安裝板之間的空間中，實現對空間的合理利用。

本發明中，所述安裝塊7通過螺釘固接有第一保護殼44；所述第二支板32之間通過螺釘固接有第二保護殼45，第一保護殼用於保護清洗組件內的部件，第二保護殼用於保護第一轉軸及其連接部件，避免雨水等對零件造成侵蝕，螺釘連接使得第一保護殼、第二保護殼的安裝拆卸更加容易，從而方便部件的檢修。

本支架另設計有PLC+電磁閥外控系統，通過PLC預編程序控制噴淋頭電磁閥開閉，實現大範圍循環噴淋控制功能，減少人力成本，適合大範圍光伏陣列。