本發明屬于新能源,具體屬于一種海上光伏面板清潔裝置及方法。
背景技術:
1、固定式海上光伏作為一種新興的可再生能源發電方式,近年來在我國沿海地區得到了廣泛的應用,其優勢在于能夠充分利用廣闊的海洋空間,同時避免了對陸地資源的占用,對于緩解能源壓力、促進綠色低碳發展具有重要意義。然而,盡管固定式海上光伏在設計和施工方面具有諸多優點,但在長期運營過程中,仍面臨著一系列挑戰,特別是光伏面板的清潔問題。
2、在清潔方面,固定式海上光伏裝置由于其特殊的位置和安裝方式,使得傳統的地面清潔設備和方法無法直接使用,目前,主要采用人工乘船逐一清理的方式,這種方式不僅效率低下,而且存在安全隱患,工人需要在水面上長時間作業,容易受到風浪的影響,同時也可能面臨船舶操作不當、落水等風險;此外,固定式海上光伏面板的清潔周期也對其發電效率產生重要影響,如果清潔不及時,光伏面板上的雜物會遮擋陽光,降低光能的轉化利用率,從而影響整個光伏電站的發電量和經濟效益。
技術實現思路
1、為了解決現有海上光伏板表面堆積的附著物是通過人工周期性清潔,清潔效率低下,安全性低,影響發電效率的問題,本發明提供了一種海上光伏面板清潔裝置及方法。
2、為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
3、本發明提出了一種海上光伏面板清潔裝置,包括支撐部,所述支撐部的頂部傾斜安裝有光伏面板,所述支撐部上連接有清潔部,所述清潔部的底部連接有漂浮在海面上的浮力件,海浪使所述浮力件上下浮動,以使清潔部吸取海水,并將吸取的海水噴灑在所述光伏面板上,對所述光伏面板進行清潔;
4、所述清潔部包括安裝板,所述安裝板的一端連接所述支撐部,所述安裝板上設置有噴水件,所述噴水件上位于所述安裝板的底部連接有第一傳動組件,所述第一傳動組件上連接有支撐件,所述支撐件安裝于所述支撐部上;
5、所述支撐件上連接有第二傳動組件和第三傳動組件,所述第三傳動組件的底部安裝所述浮力件,所述第二傳動組件分別與所述第三傳動組件和所述第一傳動組件聯動,以海浪對所述浮力件的作用,使所述第三傳動組件運作,帶動所述第二傳動組件運作,以使所述第一傳動組件運作,所述第一傳動組件運作以使所述噴水件先吸取海水,然后將吸取的海水噴灑在所述光伏面板上。
6、優選地,所述噴水件包括噴水筒,所述噴水筒安裝于所述安裝板上,所述噴水筒的一端設置有噴頭,所述噴頭內設置有第一止回閥;
7、所述噴水筒內活動安裝有活塞,所述活塞上連接有第三連接桿,所述第三連接桿一端從所述噴水筒上遠離所述噴頭的一端穿出,與所述第一傳動組件連接;
8、所述噴水筒上靠近所述噴頭的位置連接有吸水管,所述吸水管的一端與所述噴水筒的內部連通,所述吸水管的另一端延伸至海面以下。
9、優選地,所述第一傳動組件包括連接座,所述連接座內滑動連接有連接塊,所述連接塊上安裝有滑動桿和導桿,所述導桿與所述第三連接桿上遠離所述活塞的一端固定連接,所述滑動桿與所述第二傳動組件聯動;
10、所述連接座上靠近所述第三連接桿的位置設置有連接臺,所述連接臺上安裝有固定桿,所述固定桿與所述滑動桿之間連接有彈性件。
11、優選地,所述支撐件包括第一連接臂、第二連接臂和第一支撐桿;
12、所述第一連接臂、所述第一支撐桿和所述第二連接臂的一端均固定在所述支撐部上,所述第二連接臂的另一端固定在所述連接座上,所述第二連接臂上安裝所述第二傳動組件;
13、所述第一連接臂的另一端設置有固定環,所述固定環內轉動連接有連接軸,所述連接軸的一端連接第二傳動組件,所述連接軸的另一端連接所述第三傳動組件;
14、所述第一支撐桿的另一端固定連接所述第三傳動組件。
15、優選地,所述第二傳動組件包括凸輪、第一齒輪和第二齒輪,所述凸輪的與所述滑動桿聯動;
16、所述凸輪轉動安裝于所述第二連接臂上,所述凸輪與所述第二齒輪同軸連接,以使所述凸輪與所述第二齒輪同步轉動;
17、所述第一齒輪安裝于所述連接軸的頂端,所述第二齒輪與所述第一齒輪相互嚙合。
18、優選地,所述第三傳動組件包括滑軌和旋轉軸;
19、所述滑軌的一端連接所述固定環,所述滑軌內滑動連接有滑桿,所述滑桿的一端連接有限位端板,所述限位端板的一端連接有連接臂,所述連接臂上設置有連接套筒,所述連接套筒轉動安裝于所述旋轉軸上,所述旋轉軸上傾斜安裝有連接板,所述連接板固定于所述連接軸的底端;
20、所述滑桿的另一端貼合于所述滑軌的外壁處設置有限位帽,所述限位帽上連接有第二連接桿,所述第二連接桿的軸線與所述滑桿的軸線垂直,所述第二連接桿上豎向連接有第一連接桿,所述第一連接桿的底部端頭通過球鉸連接所述浮力件。
21、優選地,所述吸水管位于海面以下的端頭上設置有過濾件,所述吸水管內設置有第二止回閥。
22、優選地,所述過濾件為多介質過濾器、活性炭過濾器、精密過濾器和保安過濾器中的一種。
23、優選地,所述支撐部包括多個固定樁,多個所述固定樁豎直安裝在海床上,多個所述固定樁的頂部形成傾斜安裝面,所述傾斜安裝面上安裝所述光伏面板,位于所述光伏面板上最低端的所述固定樁上連接有固定套筒,所述固定套筒上連接所述安裝板和所述支撐件。
24、本發明提出了一種海上光伏面板清潔方法,應用于上述的一種海上光伏面板清潔裝置,包括以下步驟:
25、浮力件受海浪作用,使第三傳動組件發生往復運作,所述第三傳動組件帶動第二傳動組件運作,通過所述第二傳動組件使第一傳動組件往復運作;
26、所述第一傳動組件驅動噴水件吸取海水,并將吸取的海水噴灑在光伏面板上。
27、與現有技術相比,本發明具有以下有益的技術效果:
28、本發明提出了一種海上光伏面板清潔裝置,本裝置通過海浪作為驅動清潔過程的主要動力源,使得浮力件在本裝置所安裝區域的海面上隨著海浪的起伏而上下浮動,將浮力件受到的機械能轉化為驅動清潔部運作的能量,無需額外的電力或人力投入,降低了清潔成本,同時也減少了對環境的影響;清潔部中噴水件通過第一傳動組件帶動其進行重復吸水和噴水動作,而第一傳動組件又通過第二傳動組件和第三傳動組件與浮力件形成聯動機制,確保了海浪對浮力件的作用能夠順暢地傳遞到噴水件內部,從而實現吸水、噴水的連續動作,使得噴水件能夠精準地將海水噴灑在光伏面板上,有效去除表面的污垢和灰塵,減免了人工清潔的步驟,只需要工作人員定期檢查本裝置是否故障即可,極大地降低了工作人員的工作強度,保持了光伏面板的清潔度,進而提高光伏面板光電轉換效率。
29、進一步地,本裝置通過連接座內滑動連接的連接塊,以及連接塊上安裝的滑動桿和導桿的配合,實現了第三傳動組件與第一傳動組件的有效聯動,當海浪驅動浮力件運作時,第三傳動組件的運作通過導桿傳遞給連接塊,進而帶動滑動桿在第二傳動組件中運作,確保了傳動的準確性和高效性,還使得整個裝置的運作更加平穩和可靠。
30、更進一步地,本裝置中第二傳動組件結合了凸輪、第一齒輪和第二齒輪,實現了從第三傳動組件到第一傳動組件的高效、精確傳動,當連接軸通過第三傳功組件的作用進行轉動時,連接軸通過第一齒輪和第二齒輪的配合,驅動第二齒輪進行轉動,第二齒輪與第一齒輪相互嚙合,提高了傳動的穩定性和可靠性,使得整個傳動過程更加緊湊和高效,通過齒輪的嚙合,第一齒輪的旋轉能夠順暢地傳遞給第二齒輪,且由于第二齒輪與凸輪同軸連接接,進而帶動凸輪同步轉動,通過凸輪與滑動桿聯動,從而實現了將滑動桿的直線運動,然后通過滑動桿帶動連接塊在連接座內滑動,使得連接塊在彈性件、凸輪以及固定桿的配合下,帶動導桿往復移動,使導桿帶動噴水件實現吸取海水和噴灑海水的動作,第二傳動組件簡化了傳動結構,提高了傳動效率,增強了整個海上光伏面板清潔裝置的穩定性和耐用性,使其在各種復雜海況下都能保持出色的清潔性能和運行可靠性。
31、更進一步地,本裝置中第三傳動組件通過滑軌、滑桿、旋轉軸等部件的配合,實現了從浮力件上下浮動到噴水件工作的精準、高效傳動;滑桿在滑軌內的滑動,能夠響應浮力件隨海浪的波動,通過連接臂、連接套筒傳遞到連接板上,連接板又會使得與連接板相連的旋轉軸進行旋轉,確保了連接軸穩定地旋轉,將浮力件受到的機械能轉化為第二傳動組件運作以及第一傳動組件的動能,使得第一傳動組件能夠驅動噴水件進行吸取海水和噴灑海水;限位帽和第二連接桿為滑桿提供了穩定的限位和導向作用,通過第一連接桿和球鉸與浮力件形成靈活的連接,使得浮力件的受到海浪的作用后,浮力件能夠更加順暢地推動第二傳動組件運作,從而使得第二傳動組件帶動第一傳動組件穩定地運作,最后使得第一傳動組件驅動噴水件穩定地吸取海水,然后將吸取的海水噴灑在光伏面板上,提高了海上光伏面板清潔裝置的傳動效率和穩定性,增強了其適應復雜海況的能力,確保了在各種條件下都能保持出色的清潔效果。
32、更進一步地,本裝置中吸水管位于海面以下的端頭上設置過濾件,可以有效防止海水中的雜質進入吸水管,保護噴水件和整個傳動系統免受堵塞和損壞;同時,過濾件與吸水管可拆卸連接,便于更換和清潔過濾件。