[發明專利]一種光伏組件無水清洗裝置

有效

• 申請號: 201410705315.6
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN104467647A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 王哲;金玉嶺;李一;邢佳魁;朱博
• 申請（專利權）人: 北京科諾偉業科技股份有限公司
• 主分類號: H02S40/10
• 分類號: H02S40/10
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

技術領域

本發明涉及一種太陽能光伏組件發電系統的光伏組件清洗裝置。

背景技術

光伏發電量的多少主要取決于光伏組件數量、光伏組件效率、逆變器效率傳輸損耗、太陽輻照量、環境影響及運維管理。而光伏組件表面污染是影響發電量主要原因，光伏組件表面污染會遮蔽到達光伏組件的光線，影響散熱，并且，具有酸堿性的灰塵沉積在光伏組件表面，長時間侵蝕后板面，使之粗糙不平。粗糙不平的組件表面更利于灰塵進一步積聚，同時增加了陽光漫反射。

光伏電池板長期處于野外惡劣的氣候條件下，日積月累沉積在光伏電池板玻璃表面的塵土一般得不到及時清掃，形成了污垢，清理困難。特別是我國西部干旱少雨，沙塵天氣較多，大量的沙塵沉積在光伏組件表面大大阻擋和削弱了太陽光的穿透，粉塵吸收太陽能后還會導致光伏組件表面溫度升高，進一步加劇光伏組件發電的效能的下降。據測量，在我國西部地區冬季，一個月沉積的沙塵若不及時清掃會導致光伏組件的發電量降低30％以上。部分含石灰巖的沙土遇到下雨還會被雨水溶化并再次附著并沉積在玻璃表面上，逐漸在玻璃外表面形成了一層類似水垢的薄膜物質，較難擦除，大大影響了玻璃的透光性能，導致太陽電池組件發電效率下降。

目前國內外分別推出各種形式清理方法，如人工和機械清理。人工清理勞動強度大。而光伏組件清潔車采用汽車載噸級水罐，側面安裝大型雨刷器，在組件表面噴水雨刷器清洗組件表面，如圖3所示，在人的操控下利用龐大的雨刷臂對組件表面清洗，二次能源消耗嚴重，而且由于清洗過程中雨刷攜帶泥水在組件表面移動，易造成組件表面磨損，又由于車載組件清洗車體積大只能局限于大型、平原地面電站應用，應用受限，清洗成本非常高。

圖4是一款我國科技人員自主研發的“光伏組件清掃機器人”實現組件自動清洗，其清理原理采用毛刷滾動與光伏組件摩擦清理，易造成組件表面易磨損及沒有灰塵回收裝置易造成粉塵二次污染。

目前SunPower公司計劃將機器人清潔系統應用于其開發的項目中，尤其是美國西部、中東及智利的電站項目，從而作為壓力清洗機和噴霧卡車的替代方案。據該公司發布的聲明稱，這款機器人可減少水的用量、節省資金并提高干燥多塵地區發電系統的發電量，每年發電量最高提升15％。然而都存在如下共性：1、清理方法都是采用物理+化學+水清洗，組件表面易受損傷；2、二次耗能；3、不能天天及時清理；4、操作費用高。

結合中國國情針對不同電站其應用存在著非常大的差異，如中國西北地區的光伏電站，地區干旱缺水，據統計清洗光伏電池用水量(單次)≥50噸/10MW，對于缺水地區又是一件兩難的現實問題，并且清理周期基于組件表面污染積累情況而定，而且不能保證及時清理，由此同樣也面臨著發電量的損失。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的缺點，提出一種光伏組件無水清洗裝置。本發明基于伯努利“邊界層表面效應”及吸塵器原理，將清理光伏組件過程的“刮、撣、吸”基本功能集于一體。并且，本發明充分利用光伏組件不可利用的能源為自動組件無水清洗裝置提供動力，以光伏組件上邊框為軌道，清洗罩在光伏組件表面自動運行進行清理。本發明結構簡單。操作簡便，成本低，無組件表面磨損、無二次粉塵污染等情況，在無水條件下可以實現光伏組件的天天清洗。

本發明采用以下技術方案：

本發明光伏組件無水清洗裝置由清洗罩和可折疊停靠架組成，清洗罩可移動對光伏組件進行清洗；可折疊停靠架提供清洗罩的停靠位置。清洗罩不工作時位于可折疊停靠架的上方，清洗罩工作時脫離可折疊停靠架移至到光伏組件上清洗光伏組件。

所述的清洗罩由上蓋、清洗罩框、密封條、上固定銷、下固定銷、平衡滑輪、驅動電機、導流槽、吸塵管道、吸氣孔、吸塵器、控制器，以及撣塵布等組成。

所述的清洗罩中，所述上蓋固定在清洗罩框的四個邊框上，防止雨、雪水進入清洗罩內，同時對清洗罩框起加固作用；清洗罩的上邊框上安裝有一臺驅動電機，兩個平衡滑輪分別安裝在上邊框的兩側；與上蓋相對的另一面為清洗罩的工作面；清洗罩工作面的左邊框和右邊框上安裝有密封條，清洗罩左邊框和右邊框上的密封條與光伏組件的表面緊密貼合；

在清洗罩工作面上，清洗罩的上邊框上開有導流槽；清洗罩的下邊框安裝有吸塵管道，吸塵管道與吸塵器連接，吸塵管道上開有吸氣孔；

在清洗罩工作面上，清洗罩的右邊框上安裝有上固定銷、下固定銷和控制器；控制器由儲能蓄電池、電機驅動電路和吸塵器控制電路組成；