CN102294339A - 太阳能光伏组件表面清理装置 - Google Patents

Abstract

一种清理装置，用于清理太阳能光伏组件表面的积雪或沙尘，其包括清理单元和固定单元。清理单元包括覆布。固定单元连接于覆布，设置于太阳能光伏组件上，用于将覆布可移除地覆盖在太阳能光伏组件表面，该固定单元包括防风件，下连接件及上连接件，其中，上连接件与太阳能光伏组件可拆卸连接，并可沿太阳能光伏组件移动到下连接件。本发明可以将积雪或尘土与太阳能光伏组件表面隔离，达到防尘防雪，快速清理太阳能光伏组件表面的目的，并且结构简单，操作方便。

Description

太阳能光伏组件表面清理装置

技术领域

本发明涉及一种表面清理装置，尤其是一种用于清理太阳能光伏组件表面的积雪或沙尘的清理装置。

背景技术

太阳能光伏发明技术及其应用正处于快速发展当中，大规模的地面光伏电站和屋顶光伏装置也正大量地得到应用。但太阳能光伏组件通常都设置于室外，在使用过程之中，经常会遭遇下雪和沙尘天气。特别是日照时间较长，更适应于部署太阳能光伏组件的北方和荒漠地带，这一问题更为严重。积雪或沙尘覆盖在光伏组件表面，不但严重影响到阳光导入和光伏发电效率，导致发电量降低，更严重的是，在重力作用下还会压迫到光伏组件，使其结构变形甚至损坏。因此，清除光伏组件表面的积雪或沙尘就成为部署太阳能光伏组件不得不面对的问题。

传统上清除光伏组件表面的积雪或沙尘是一项繁重的劳动，人工花费较大，将直接影响到光伏发电成本。采用毛刷等工具效率较低，还有可能损伤到光伏组件的表面，特别是积雪结冰或沙尘板结后更难去除。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于清理太阳能光伏组件表面的积雪或沙尘的清理装置，其能够有效地清除影响太阳能光伏组件发电效率的积雪或沙尘等杂物。

本发明的又一目的在于提供一种用于清理太阳能光伏组件表面的积雪或沙尘的清理装置，其结构简单，操作方便，便于制造和实施。

本发明的又一目的在于提供一种用于清理太阳能光伏组件表面的积雪或沙尘的清理装置，其成本低廉，适于大面积推广，可用于大规模布署的光伏组件，提高发电效率，除低发电成本。

本发明的又一目的在于提供一种用于清理太阳能光伏组件表面的积雪或沙尘的清理装置，其可以反复多次使用，具有较长的使用寿命，对环境友好。

本发明的又一目的在于提供一种用于清理太阳能光伏组件表面的积雪或沙尘的清理装置，其在不使用时可方便地收起，不影响太阳能光伏组件的正常发电。

为达到以上目的，本发明提供一种清理装置，用于清理太阳能光伏组件表面的积雪或沙尘，其包括：

清理单元，包括覆布；及

固定单元，连接于该覆布，设置于太阳能光伏组件上，用于将该覆布可移除地覆盖在太阳能光伏组件表面，该固定单元包括防风件，设置于该覆布边缘，以防止该覆布被风掀起或破坏；下连接件，连接于该覆布下端，设置于太阳能光伏组件的下部；及上连接件，连接于该覆布上端，设置于太阳能光伏组件的上部，其中，该上连接件与太阳能光伏组件可拆卸连接，并可沿太阳能光伏组件移动到该下连接件。

藉由上述之结构，在大雪或沙尘天气来临时将该覆布覆盖在太阳能光伏组件表面上，承接积雪或沙尘，使其与太阳能光伏组件隔离开，然后通过将该上连接件简单地抽离该覆布，便能将积雪或沙尘移除，达到快速方便清理太阳能光伏组件的目的。

本发明的这些目的，特点，和优点将会在下面的具体实施方式，附图，和权利要求中详细的揭露。

附图说明

图1为根据本发明的一种较佳实施例的一种用于清理太阳能光伏组件表面的积雪或沙尘的清理装置的主视图。

图2为该清理装置的覆布展开时的示意图。

图3为该清理装置的该覆布收纳时的示意图。

图4为根据本发明的一种较佳实施例的一种上连接件的主视图。

图5为根据本发明的一种较佳实施例的一种清理单元的工作示意图。

图6A-6B为根据本发明的一种较佳实施例的一种固定单元的工作示意图。

图7A为覆布放出时，同步轴与拉绳的状态示意图。

图7B为覆布卷入时，同步轴与拉绳的状态示意图。

图8为根据本发明的一种较佳实施例的一种防风件的示意图。

具体实施方式

请参见图1-8，本发明为一种清理装置，用于清理太阳能光伏组件40表面的积雪或沙尘，其包括清理单元10和固定单元20。

该清理单元10包括覆布11。

该固定单元20连接于该覆布11，设置于太阳能光伏组件40上，用于将该覆布11可移除地覆盖在太阳能光伏组件40表面。

在下雪或沙尘天气时，该覆布11覆盖在太阳能光伏组件40上，承接积雪或沙尘，使其与太阳能光伏组件40隔离开，免除了积雪或沙尘与太阳能光伏组件40粘结的麻烦，降低了清理难度，需要去除时，只须将该覆布11抽离，便可将积雪与沙尘移除，达到清理太阳能光伏组件40表面的目的。在天气晴好时，该清理装置处于闲置状态，该覆布11被收起，太阳能光伏组件40正常发电。

具体地，该固定单元20进一步包括防风件211，设置于该覆布11边缘，以防止该覆布11被风掀起或破坏，保证清理效果。该防风件211包括并不限于沙袋、夹子、封条、钉子等本领域内技术人员可容易想知的实施方式。

需要指出的是，该防风件211优选为沙袋，如图8所示，按压在该覆布11周围，实现防风效果。沙袋具有成本低廉，便于搬运存放等优点，可视具体的防风需要改变其数量，在大风天气下增加使用的数量，灵活方便。

具体地，该固定单元20包括下连接件21及上连接件22。该下连接件21连接于该覆布11下端，设置于太阳能光伏组件40的下部。该上连接件22连接于该覆布11上端，设置于太阳能光伏组件40的上部。该上连接件22与太阳能光伏组件40可拆卸地连接，并可沿太阳能光伏组件40移动到该下连接件21。在清理积雪或沙尘时，只需将该上连接件22与太阳能光伏组件40分离，向该下连接件21移动，便可将该覆布11上的积雪或沙尘向该下连接件21方向输送，然后使其在重力作用下从太阳能光伏组件40的下端掉落，操作简单方便。

在以上的结构中，积雪和沙尘被从太阳能光伏组件40表面移除后，堆积在太阳能光伏组件40下方的地面上。积雪融化为雪水后自然流走、渗入地面或蒸发，无须另外的处置或搬运，不增加额外的成本。沙尘可通过人工或机械进行清理，避免对太阳能光伏组件40造成二次污染。使用完毕后，对该覆布11进行清理，然后将其整理收好，以备下次使用。

进一步地，该清理单元10还包括护壁221设置在该覆布11上端，防止在移动该覆布11的过程中，积雪或沙尘在惯性作用下洒落在太阳能光伏组件40表面。

进一步地，在根据本发明的一种较佳的实施例中，该上连接件22具有两个固定孔23分别设置在该覆布11上端的两个角上，并包括对应的两凸起24设置于太阳能光伏组件40上部，通过将该固定孔23套设于该凸起24上，便可方便地实现对该覆布11的固定和移除。

进一步地，该下连接件21包括卷轴25，横向设置于太阳能光伏组件40下部，通过向下卷动该卷轴25可将该覆布11收起，同时将积雪或沙尘输送到该卷轴25边缘后使其在重力作用下掉落。该覆布11也可方便地从该卷轴25向上拉出，通过该上连接件22固定在太阳能光伏组件40上部，以承接积雪或沙尘。

需要指出的是，通过上述卷动结构，该覆布11可方便地多次拉出和卷起，在降雪量或沙尘较大时，可不待天气好转，分几次去除其承接的积雪或沙尘，防止累积重量太大损坏太阳能光伏组件40。

进一步地，该固定单元20还包括收纳器26设置于太阳能光伏组件40下端，供该卷轴25收纳于该收纳器26内，该收纳器26具有开口供该覆布11进出，从而在不使用该覆布11时将其卷在该卷轴25上，然后方便地放置于其间，便于维护和延长其使用寿命。需要指出的是，在将该覆布11放入该卷轴25以备下次使用前，对该覆布11表面的积雪和灰尘进行清理。

需要指出的是，该收纳器26为盒状、袋状或网状，包括并不限于具有内部容纳空间的各式固定形状或可变形状的结构。优选地，该收纳器26为具有拉链的袋子。

需要指出的是，该收纳器26可具有顶盖261，在完全收纳该覆布11后封闭该开口，以防水防尘。

具体地，为避免卷入该卷轴25上的该覆布11随着长度的增加而增大该卷轴25的直径，使得该覆布11离开太阳能光伏组件40表面，不利于积雪或沙尘的平滑输送，该卷轴25设置于太阳能光伏组件40的下方并靠近其背侧。该下连接件21进一步包括传送滚轴27设置于太阳能光伏组件40下侧边缘，与该卷轴25平行。该传送滚轴27上缘与太阳能光伏组件40表面在一个平面上，使得该覆布11可紧贴太阳能光伏组件40的表面移动，平滑输送积雪或沙尘。

需要指出的是，通过该传送滚轴27的作用，该收纳器26可置于太阳能光伏组件40的背侧，从而更好地达到防水防尘的效果。

具体地，该上连接件22还包括两个滑轮28，分别设置于太阳能光伏组件40上部两侧，及两根拉绳29分别绕过该两个滑轮28并连接于该覆布11的上端和该卷轴25，从而通过往不同方向转动该卷轴25，可方便地卷起或展开该覆布11，操作简单。

在实际应用中，因覆布11具有一定的长度和厚度，卷轴25在卷入覆布11与拉出覆布11两种状态下的直径差距会很大。即，覆布11完全卷入在卷轴25上时，卷轴25会很粗，而覆布11完成被拉出时，卷轴25又会很细。因此，覆布11的移动速度与卷轴25的转动速度会因卷轴25直径的变化而无法成正比。

为实现覆布11移动速度与卷入(或拉出)速度的同步，该下连接件21还包括一对与卷轴25同轴的锥形同步轴252，分别设置在卷轴25的两侧。该同步轴252为直径依次递减的锥形螺纹结构，两根拉绳29分别缠绕在卷轴25两侧的同步轴252上，其中，拉绳29的固定端291位于该同步轴252直径最大的一端。

如图7A所示，在覆布11完全拉出状态下，拉绳29缠绕在同步轴252上的部分最多，此时，拉绳29的牵引端292位于该同步轴252直径最小的一端，当覆布11被卷入时，在拉绳29的作用下，卷轴25和同步轴252同步做逆时针转动，由于拉绳29此时位于同步轴252直径最小的一端，而同时卷轴25因还未卷回覆布11，也处于最细的状态，因此，覆布11卷入的速度与拉绳29放出的速度可以保持相同。随着覆布11的不断卷入，卷轴25的直径不断变大，而随着拉绳29的不断放出，拉绳29的牵引端292随着锥形同步轴252的转动，从同步轴252的直径最小端渐渐向同步轴252直径最大端移动，即拉绳29在放出过程中，由于同步轴252的锥形结构，其放出的轨迹的直径也在不断变大中，因此，在覆布11整个卷入过程中，覆布11卷入的速度与拉绳29放出的速度始终保持相同。

相应地，如图7B所示，在覆布11完全卷入状态下，拉绳29缠绕在同步轴252上的部分最少，此时，拉绳29的牵引端292位于该同步轴252直径最大的一端，当覆布11被放出时，在拉绳29的作用下，卷轴25和同步轴252同步做顺时针转动，由于拉绳29此时位于同步轴252直径最大的一端，而同时卷轴25因全部卷回覆布11，也处于最粗的状态，因此，覆布11放出的速度与拉绳29卷入的速度可以保持相同。随着覆布11的不断放出，卷轴25的直径不断变小，而随着拉绳29的不断卷入，拉绳29的牵引端292随着锥形同步轴252的转动，从同步轴252的直径最大端渐渐向同步轴252直径最小端移动，即拉绳29在卷入过程中，由于同步轴252的锥形结构，其放出的轨迹的直径也在不断变小中，因此，在覆布11整个放出过程中，覆布11放出的速度与拉绳29卷入的速度始终保持相同。

为减少清理积雪或沙尘时在该覆布11上的残留，起到提高去除效率和降低成本的效果，该清理单元10还包括一刮铲12设置于太阳能光伏组件40下部，紧贴于该覆布11的上表面，用于在该覆布11将积雪或沙尘输送到太阳能光伏组件40下端时，将积雪或沙尘从该覆布11上刮除。

该覆布11可为一次性的，也可为多次反复使用的，可根据成本和具体使用环境进行选择，以达到最佳的使用效果。该覆布11包括并不限于塑料薄膜，尼龙纤维及其他各种本领域内人员可容易想知的材料。在一次性使用的实施例中，可选用较轻薄，成本较低廉的材料，在多次反复使用的实施例中，可选用较牢固、厚度较大的其它材料。

根据本发明的一个较佳实施例，该清理装置为一次性使用的，该覆布11为塑料薄膜，该固定单元20可通过本领域内技术人员习知的螺钉匹配、挂扣、绳索绑定、或边框固定等形式覆盖在太阳能光伏组件40上。塑料薄膜成本低廉，容易取得，可以在清理积雪或沙尘时与其一并弃置，便于实施。

本发明所提供的清理装置可以为为手动操控，半自动操控，或自动操控。

通过上述实施例，本发明的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技艺的人士应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种清理装置，用于清理太阳能光伏组件表面的积雪或沙尘，包括：

清理单元，包括覆布；及

固定单元，连接于该覆布，设置于太阳能光伏组件上，用于将该覆布可移除地覆盖在太阳能光伏组件表面，该固定单元包括防风件，设置于该覆布边缘，以防止该覆布被风掀起或破坏；下连接件，连接于该覆布下端，设置于太阳能光伏组件的下部；及上连接件，连接于该覆布上端，设置于太阳能光伏组件的上部，其中，该上连接件与太阳能光伏组件可拆卸连接，并可沿太阳能光伏组件移动到该下连接件。

2.根据权利要求1所述的清理装置，其特征在于，该下连接件包括卷轴，其横向设置于太阳能光伏组件下部，通过向下卷动该卷轴可将该覆布收起，同时将积雪或沙尘输送到该卷轴边缘后，积雪或尘土在重力作用下掉落。

3.根据权利要求2所述的清理装置，其特征在于，该固定单元进一步包括收纳器设置于太阳能光伏组件下端，供该卷轴收纳于该收纳器内，该收纳器具有开口供该覆布进出，从而在不使用该覆布时将其卷在该卷轴上，收纳于该收纳器中。

4.根据权利要求3所述的清理装置，其特征在于，该收纳器的该开口处设有顶盖，用于在该收纳器完全收纳该覆布后封闭该开口，以防水防尘。

5.根据权利要求3所述的清理装置，其特征在于，该卷轴设置于太阳能光伏组件的下方并靠近其背侧，该下连接件还包括一个传送滚轴设置于太阳能光伏组件下侧边缘，与该卷轴平行，其中，该传送滚轴上缘与太阳能光伏组件表面在一个平面上，使得该覆布可紧贴太阳能光伏组件的表面移动。

6.根据权利要求1，2，3，4或5所述的清理装置，其特征在于，该上连接件包括两个滑轮，分别设置于太阳能光伏组件上部两侧；及两根拉绳分别绕过该两个滑轮并连接于该覆布的上端和该卷轴。

7.根据权利要求6所述的清理装置，其特征在于，该下连接件还包括一对与该卷轴同轴的锥形同步轴，分别设置在该卷轴的两侧，其中，该同步轴为直径依次递减的锥形螺纹结构，两根拉绳分别缠绕在两侧的同步轴上，其中，拉绳的固定端位于该同步轴直径最大的一端，锥形直径渐变的结构特征使得拉绳的放出和卷入速度与该覆布的卷入和放出速度保持同步。

8.根据权利要求1，2，3，4或5所述的清理装置，其特征在于，该清理单元还包括护壁设置在该覆布上端，防止在移动该覆布的过程中，积雪或沙尘在惯性作用下洒落在太阳能光伏组件表面。

9.根据权利要求7所述的清理装置，其特征在于，该清理单元还包括护壁设置在该覆布上端，防止在移动该覆布的过程中，积雪或沙尘在惯性作用下洒落在太阳能光伏组件表面。

10.根据权利要求7所述的清理装置，其特征在于，该防风件可以是沙袋、夹子、封条、钉子。

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