[發明專利]一種基于水塵環流技術的吸附式定日鏡自動清潔裝置

在審

• 申請號: 202310529449.6
• 申請日: 2023-05-11
• 公開（公告）號: CN116586352A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 劉家維;韓毅博;嚴正清;李欣罡;朱一波;文婷彥;達瓦次仁;趙軍;馬非;王喆
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B08B1/04
• 分類號: B08B1/04;B08B1/00;B08B13/00;B08B3/00
• 代理公司: 深圳泛航知識產權代理事務所(普通合伙) 44867
• 代理人: 張智軼

本發明公開了一種基于水塵環流技術的吸附式定日鏡自動清潔裝置，涉及太陽能發電領域，包括裝置底板、二層平板、污水箱、清水箱、銅柱、同步帶、同步帶輪、傳感器、履帶從動輪搖臂、蠕動泵、減振履帶、風機、風機安裝蓋、滾筒殼、清潔滾筒、刮條、步進電機、驅動器、負壓腔室，其特征在于，減振履帶、滾筒、電機、驅動器固定于裝置底板；二帶輪與電機、滾筒固定并連接同步帶；減振履帶與電機相連；二層平板固定在裝置底板上方；兩水箱固定于二層平板；風機固定于風機安裝蓋。本發明為塔式定日鏡清潔設計了一種基于水塵環流技術的吸附式定日鏡自動清潔裝置。較之現有設備，本發明經濟性、節能減排效益更好，更易實現完全自動化和高精度操作。

技術領域

本發明涉及太陽能發電領域，特別涉及對定日鏡鏡面的污垢清潔，是一種基于水塵環流技術的吸附式定日鏡自動清潔裝置。

背景技術

太陽能作為一種無污染、可再生、總量巨大的綠色能源，是全球公認最理想、適用于發電的的綠色可再生新能源之一，其得到越來越多的應用。

太陽能發電主要有光伏發電和光熱發電，后者又稱太陽能聚光集熱發電技術，其成本更低，轉換效率更高，還可以與大型儲熱系統相集成，并在多種天氣下使用，彌補光伏等方式無法持續利用太陽能的缺點，是目前太陽能應用的熱點。

目前，主流的太陽能光熱發電技術有四種，分別是槽式、線性菲涅爾、碟式及塔式光熱技術。其中槽式光熱技術和線性菲涅爾光熱技術的太陽光聚焦方式為線聚焦，碟式光熱技術和塔式光熱技術的聚焦方式則為點聚焦。相比之下點聚焦技術具有效率更高、土地使用面積更少的優點，也能達到較低的成本，采用塔式定日鏡的光熱發電技術效率最高，發電效益最好。其中，定日鏡的作用是將太陽能聚集到吸熱器上從而利用熱能，其清潔程度會極大的影響定日鏡鏡面的反射率，進而影響吸熱器上的入射能量。故只有保持定日鏡鏡面存在較高的反射率，才能提高光熱轉換的效率和成果，定日鏡清潔十分必要。

然而，塔式定日鏡發電站所在地區氣候較差、灰塵較多，定日鏡鏡面易積灰，導致發射率降低快，發電損失大。因此定日鏡如何進行高效清潔，一直是該領域的重點和難點。目前清潔方式主要包括人工清潔、清洗車清潔、普通機器人清潔三種方式。其中，人工清潔投入大量人力成本，不僅工作量大、成本高，而且清潔效率較低，且由于人工操作效果不一，清洗成果和用水效率也存在較大出入。而清洗車清潔是目前最主要的清洗方式，通過清洗車上的大型清洗刷，結合噴水進行清洗，但這種清洗方式由于其耗水、耗電較多，并不適合主要建立在沙漠、高原等干燥、灰塵多、水資源匱乏的西北地區的塔式定日鏡發電站。而普通機器人清洗大多只停留在實驗階段，且不能跨鏡清洗，效率低、耗水多。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明為達到以上目的，本發明采取的技術方案是設計了一款可以高效清潔定日鏡的自動化裝置。該裝置依靠水塵環流技術，增加水資源的利用率，達到實時活水清洗的效果，以滿足干旱少雨的環境需要。同時，采用真空負壓腔和彈性減振履帶作為裝置移動模塊，保證工作過程平穩運行，并有效緩沖對鏡面的沖擊作用。基于裝置高自由度移動系統和多傳感器控制系統，裝置整體可以隨時清洗任意形狀的定日鏡，突破了傳統清洗方式清洗時間受限和清洗對象形狀單一的缺陷。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的具體措施是：一種基于水塵環流技術的吸附式定日鏡自動清潔裝置，包括裝置底板、二層平板、污水箱、清水箱、銅柱、同步帶、同步帶輪、傳感器、履帶從動輪搖

臂、蠕動泵、減振履帶、風機、風機安裝蓋、滾筒殼、清潔滾筒、刮條、步進電機、驅動器、負壓腔室；所述的裝置底板為整個裝置的承載結構，其余所有的結構都直接或間接地被安裝在裝置底板上；所述的滾筒被安裝在裝置底板的最前端，其一端通過同步帶輪和同步帶連接步進電機；所述的減振履帶位于裝置底板兩側；所屬的抽氣泵及負壓腔室位于裝置底板下方；所述的二層平板通過螺柱固定在裝置底板上方；所述的清水箱、污水箱、傳感器、蠕動泵均位于二層平板上方；所述的風機依靠風機安裝蓋位于污水箱上方。