一种用于海上浮式光伏板的清洁系统及方法

本发明涉及光伏发电，尤其涉及一种用于海上浮式光伏板的清洁系统及方法。

背景技术：

1、我国光伏发电产业实发展迅速，其中陆上光伏发电面积趋于饱和，过度过量开发会造成土地占用、自然资源过度消耗和环境压力等问题。相关部门和企业便将目光转向了漂浮式海上光伏发电，海上光伏发电项目面临着复杂恶劣的海洋环境，其中鸟粪附着与污染一直是一个难以解决的问题。鸟粪附着光伏板，不仅会直接降低光伏发电效率，鸟粪本身还含有尿酸盐、铵、磷酸、草酸、碳酸盐等化学成分，对光伏玻璃具有一定的腐蚀性，其中的铵盐在潮湿环境下也容易与金属产生电化学反应，会破坏光伏组件铝边框和钢支架等金属的强度；而且鸟粪的堆积容易引起热斑效应，严重的情况下还会将光伏系统的电池烧毁，引起火灾。因此，及时且低成本的清理鸟粪对保证光伏系统的发电效率和安全性具有重要意义。

技术实现思路

1、解决的技术问题：针对现有技术中的海洋光伏发电中存在的技术问题，本发明提供一种用于海上浮式光伏板的清洁系统及方法，通过周期性对光伏板进行清洁处理，从而提高光伏板的发电效率。

2、技术方案：本发明所述的一种用于海上浮式光伏板的清洁系统，清洁系统包括支撑座以及集成安装在所述支撑座上的光伏板和清洁组件；

3、所述清洁组件包括沿着光伏板顶端宽度方向设置的壳管，所述壳管前侧与光伏板对应设置有一安装平面，且安装平面等间距设置有多个喷嘴圆孔，且壳管背侧后端设置有水电接口；

4、所述壳管内套装有安装管体，所述安装管体前侧等间距连接有多个与喷嘴圆孔对应设置的高压喷水组件，且安装管体背侧设置有安装位槽，所述安装位槽内设有与水电接口连接的进水接头和控制模组；

5、所述支撑座还连接有离心式抽水泵，所述离心式抽水泵的进水端与抽水管连接，且离心式抽水泵的出水端通过水电输送管与水电接口连接。

6、优选地，所述支撑座包括倾斜设置的支撑底板以及垂直设置在支撑底板顶端的支撑顶板，所述支撑顶板上侧设置有夹持壳管的弧形卡块；

7、所述支撑底板顶面设置有供光伏板支撑的橡胶垫，且支撑底板底面设置有连接板。

8、优选地，所述离心式抽水泵包括泵壳以及设置在泵壳一端的支撑轴承，所述支撑轴承内转动连接有驱动轴，所述泵壳中部沿着驱动轴圆周向设置有线圈马达；所述驱动轴位于泵液腔一端设置有泵送叶片，且泵壳外侧分别设置有与泵液腔连通的进水端和出水端；所述泵壳一侧设置有泵座。

9、优选地，所述安装管体内设置有安装内腔；

10、所述高压喷水组件包括与安装内腔对接的喷水壳体，所述喷水壳体前端面沿着高度设置有导滑槽，所述喷水壳体内设置有高压喷嘴，所述高压喷嘴前端沿着导滑槽伸出喷水壳体；

11、所述高压喷嘴尾端两侧分别设置有与喷水壳体转动连接的第一支撑杆，且其一第一支撑杆上固定套装有传动齿轮；

12、所述喷水壳体位于第一支撑杆下侧前后滑动设置有第二支撑杆，所述第二支撑杆上套装有与传动齿轮啮合的驱动齿轮，且第二支撑杆上铰接有驱动推杆。

13、优选地，所述安装内腔内设置有分别与每一高压喷水组件的驱动推杆传动连接的驱动机构，所述驱动机构与控制模组传动连接，且控制模组控制驱动机构带动驱动推杆前进或后退。

14、优选地，所述安装位槽内还设有流量计和压力计。

15、本发明还公开了一种海上浮式光伏板的清洁方法，所述清洁方法包括：

16、将支撑座对应安装在浮式平台上，并将清洁系统的抽水管浸没在海水中；

17、控制模组周期性控制离心式抽水泵启动，抽吸海水自抽水管进入离心式抽水泵并通过水电输送管进入清洁组件；

18、海水经由进水接头以及各根输送胶管自高压喷水组件高压喷出对光伏板进行周期性清洗。

19、优选地，在对光伏板的清洗过程中，控制模组通过驱动机构推动驱动推杆前进或后退，进而推动第二支撑杆沿着喷水壳体前进或后退，在第二支撑杆前进或后退过程中通过驱动齿轮啮合驱动传动齿轮转动，进而带动第一支撑杆旋转，驱动高压喷嘴沿着第一支撑杆转动调节喷射方向，沿着光伏板自上而下、自下而上循环高压冲洗作业。

20、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

21、1、本发明的清洁系统及方法，通过控制模组周期性控制离心式抽水泵启动，抽吸海水自抽水管进入离心式抽水泵并通过水电输送管进入清洁组件，海水经由进水接头以及各根输送胶管自高压喷水组件高压喷出对光伏板进行周期性清洗，从而提高光伏板的发电效率；

22、2、该高压喷水组件通过推动驱动推杆前进或后退，进而推动第二支撑杆沿着喷水壳体前进或后退，在第二支撑杆前进或后退过程中通过驱动齿轮啮合驱动传动齿轮转动，进而带动第一支撑杆旋转，驱动高压喷嘴沿着第一支撑杆转动调节喷射方向，沿着光伏板自上而下、自下而上循环高压冲洗作业，当高压喷嘴向上转动时，喷水可达到光伏板的下部区域，当高压喷嘴向下转动时，喷水可达到光伏板的上部区域，利用高压喷嘴能够上下转动的特性，能够很好的清洗光伏板的全部区域上的鸟粪堆积，避免清洁死角，提高对光伏板的清洗质量，从而提高光伏板的发电效率；

23、3、该驱动机构包括分别转动连接在连接端板上的两个支撑端轴，两个支撑端轴之间连接有多个曲柄单体，每一曲柄单体上铰接有驱动臂，驱动臂前端设置有与驱动推杆自由端铰接的连接枢轴，随着驱动机构转动过程中，曲柄单体带动驱动臂旋转带动驱动推杆前进或后退；

24、4、该清洁系统使用的电能来自于光伏板自身所产生的电能，不需要另外供电装置；将太阳能光伏板产生的一部分电能通过水电接口接到清洁组件上，驱动离心式抽水泵和控制模组工作；由于该清洁系统是拟安装在浮式光伏发电装置上，水源可以就地取得海水，抽水管浸没在海水中，需要水源时直接将海水抽到清洁组件中进行清洁作业；

25、5、该清洁系统采用模块化安装方式，在必要时可换清洁组件、离心式抽水泵等关键部件，方便安装、维护与更换。

技术特征：

1.一种用于海上浮式光伏板的清洁系统，其特征在于，清洁系统（100）包括支撑座（3）以及集成安装在所述支撑座（3）上的光伏板（1）和清洁组件（2）；

2.根据权利要求1所述的用于海上浮式光伏板的清洁系统，其特征在于，所述支撑座（3）包括倾斜设置的支撑底板（31）以及垂直设置在支撑底板（31）顶端的支撑顶板（32），所述支撑顶板（32）上侧设置有夹持壳管（9）的弧形卡块（33）；

3.根据权利要求1所述的用于海上浮式光伏板的清洁系统，其特征在于，所述离心式抽水泵（4）包括泵壳（41）以及设置在泵壳（41）一端的支撑轴承（45），所述支撑轴承（45）内转动连接有驱动轴（47），所述泵壳（41）中部沿着驱动轴（47）圆周向设置有线圈马达（46）；所述驱动轴（47）位于泵液腔一端设置有泵送叶片（48），且泵壳（41）外侧分别设置有与泵液腔连通的进水端（42）和出水端（43）；所述泵壳（41）一侧设置有泵座（44）。

4.根据权利要求1~3任一所述的用于海上浮式光伏板的清洁系统，其特征在于，所述安装管体（10）内设置有安装内腔（102）；

5.根据权利要求4所述的用于海上浮式光伏板的清洁系统，其特征在于，所述安装内腔（102）内设置有分别与每一高压喷水组件（11）的驱动推杆（116）传动连接的驱动机构，所述驱动机构与控制模组（14）电连接，且控制模组（14）控制驱动机构带动驱动推杆（116）前进或后退。

6.根据权利要求5所述的用于海上浮式光伏板的清洁系统，其特征在于，所述安装位槽（101）内还设有流量计（13）和压力计。

7.一种海上浮式光伏板的清洁方法，其特征在于，采用如权利要求6所述的清洁系统（100），所述清洁方法包括：

8.根据权利要求7所述的海上浮式光伏板的清洁方法，其特征在于，在对光伏板（1）的清洗过程中，控制模组（14）通过驱动机构推动驱动推杆（116）前进或后退，进而推动第二支撑杆（118）沿着喷水壳体（111）前进或后退，在第二支撑杆（118）前进或后退过程中通过驱动齿轮（115）啮合驱动传动齿轮（114）转动，进而带动第一支撑杆（117）旋转，驱动高压喷嘴（113）沿着第一支撑杆（117）转动调节喷射方向，沿着光伏板（1）自上而下、自下而上循环高压冲洗作业。

技术总结本发明公开了一种用于海上浮式光伏板的清洁系统及方法，属于光伏发电技术领域，包括支撑座以及集成安装在支撑座上的光伏板和清洁组件；清洁组件包括壳管，壳管前侧与光伏板对应设置有一安装平面，且安装平面等间距设置有多个喷嘴圆孔，且壳管背侧后端设置有水电接口；壳管内套装有安装管体，安装管体前侧等间距连接有多个与喷嘴圆孔对应设置的高压喷水组件，且安装管体背侧设置有安装位槽，安装位槽内设有与水电接口连接的进水接头和控制模组；支撑座还连接有离心式抽水泵，离心式抽水泵的进水端与抽水管连接，且离心式抽水泵的出水端通过水电输送管与水电接口连接。本发明通过周期性对光伏板进行清洁处理，从而提高光伏板的发电效率。技术研发人员：牛鑫波,邹涛,李娜,蒋建受保护的技术使用者：江苏科技大学技术研发日：技术公布日：2024/8/27