[發(fā)明專利]一種水動(dòng)力光伏電池板單頭清洗刷

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810077551.6
• 申請(qǐng)日: 2018-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108057703A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠州市錸匯清潔設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): B08B11/04
• 分類號(hào): B08B11/04;B08B1/04;F03B13/00;F03B1/04;F03B15/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種水動(dòng)力光伏電池板單頭清洗設(shè)備，包括水力原動(dòng)機(jī)（微型沖擊式水輪機(jī)）、減速傳動(dòng)裝置、一個(gè)圓盤(pán)刷、工作桿及進(jìn)水管、連接支架等。清水流過(guò)微型沖擊式水輪機(jī)做功后再流到電池板表面，微型沖擊式水輪機(jī)帶動(dòng)圓盤(pán)刷旋轉(zhuǎn)清洗。操作員手握工作桿推著清洗設(shè)備沿著電池板表面行走即可操作，操控性好，效率高。本機(jī)使用高壓水泵提供水源（動(dòng)力源），使用工作壓力為4000KPa的清水驅(qū)動(dòng)，圓盤(pán)刷轉(zhuǎn)速在700r/min～900 r/min之間；水消耗量可以調(diào)整。可應(yīng)用于各種光伏發(fā)電清洗，在日益增長(zhǎng)的分布式（小型）光伏發(fā)電電池板的清洗領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能光伏電池板單頭清洗刷，屬于一種應(yīng)用于光伏發(fā)電電池板清洗的設(shè)備；其核心的水力原動(dòng)機(jī)是水輪機(jī)領(lǐng)域的微型沖擊式水輪機(jī)，它屬于流體力學(xué)和葉輪機(jī)械的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光伏發(fā)電電池板以陣列的形式在露天傾斜安裝，污漬、灰塵降低光電轉(zhuǎn)換效率、導(dǎo)致發(fā)電減少的問(wèn)題一直存在，因此，太陽(yáng)能電池板需要定期清洗。

目前采用的清洗方式主要有人工純手工清洗、人工用工具清洗、機(jī)械化清洗車清洗這幾種；另外的在光伏電池板安裝固定網(wǎng)管噴淋、光伏板上放置爬行清洗設(shè)備器人等方式，由于清洗效果、效率、可靠性、成本等原因，應(yīng)用尚未普及。

機(jī)械化清洗車清洗效率高，在場(chǎng)地平整的大型地面光伏電站有較好應(yīng)用，它要求平整的地形，對(duì)于山坡、大棚、水面及正日益普及的分布式屋頂光伏發(fā)電等場(chǎng)地不適合。

人工純手工清洗是先用水管沖刷淋水，然后再用抹布、拖把等最簡(jiǎn)易的手工工具清洗，這也是目前我國(guó)大部分地方最常用的辦法。此方式操作簡(jiǎn)單、最容易實(shí)施，適合任何光伏發(fā)電場(chǎng)合，幾乎不需要設(shè)備投資。但很明顯，此方法清洗效果一般，效率很低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，耗水率也較大。

人工用工具清洗光伏電池板是使用手持式設(shè)備清洗。其設(shè)備一般靠電機(jī)、小型汽油機(jī)、水力等動(dòng)力源來(lái)帶動(dòng)刷子旋轉(zhuǎn)完成清洗。因?yàn)榍逑措姵匕逡话闱闆r下需要用水，用電機(jī)、汽油機(jī)的設(shè)備相比僅以水為動(dòng)力源的系統(tǒng)就多了額外的設(shè)施，導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)雜且存在安全隱患，所以由電動(dòng)或汽油機(jī)為動(dòng)力的手持式光伏清洗設(shè)備應(yīng)用不廣泛。

用水驅(qū)動(dòng)的手持式光伏清洗設(shè)備，既利用水做功又利用水沖洗，無(wú)需額外動(dòng)力源，有良好的應(yīng)用前景；把水流的能量轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能的動(dòng)力機(jī)械即流體機(jī)械中的透平機(jī)械，如水輪機(jī)，具有悠久的應(yīng)用歷史，沖擊式水輪機(jī)是水輪機(jī)的一種，是借助于導(dǎo)水機(jī)構(gòu)引出具有動(dòng)能的高壓水射流，沖向轉(zhuǎn)輪水斗，使轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)做功，從而完成將水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種水力原動(dòng)機(jī)，其水能利用效率一般都超過(guò)90%以上，參見(jiàn)文獻(xiàn)1；沖擊式水輪機(jī)適用于壓力高、小流量的應(yīng)用，也適合做成小型化、微型化的裝置。所以，水動(dòng)力光伏清洗設(shè)備，多數(shù)采用微型沖擊式水輪機(jī)（水斗式水輪機(jī)）結(jié)構(gòu)做動(dòng)力源。

微型沖擊式水輪機(jī)（水斗式水輪機(jī)）主要參數(shù)的計(jì)算公式如下。

采用微型沖擊式水輪機(jī)結(jié)構(gòu)做動(dòng)力源的光伏清洗設(shè)備，目前市場(chǎng)上已經(jīng)有成熟的應(yīng)用，例如德國(guó)凱馳公司（Alfred K?rcher GmbH Co. KG，www.karcher.com）的iSolar 系列光伏清洗刷及德國(guó)克林德公司（Cleantecs GmBH, www.sola-tecs.com)的Solar-Tecs光伏清洗滾刷，這兩款產(chǎn)品都是以高壓水驅(qū)動(dòng)，雖然刷子形狀不同，一個(gè)是圓盤(pán)型（凱馳），一個(gè)是圓柱型（克林德），但其核心動(dòng)力源的結(jié)構(gòu)都和微型沖擊式水輪機(jī)一樣：從噴嘴噴出高壓水沖擊轉(zhuǎn)輪上面的葉片（水斗）使其旋轉(zhuǎn)做功；凱馳公司的iSolar 系列光伏清洗刷采用一個(gè)噴嘴，其工作壓力約10000KPa～12000KPa（數(shù)據(jù)來(lái)源于實(shí)際測(cè)試），克林德公司的Solar-Tecs光伏清洗滾刷的工作壓力是10000KPa～12000KPa（數(shù)據(jù)來(lái)源于產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)），參見(jiàn)文獻(xiàn)2及說(shuō)明書(shū)附圖2。