一种定日镜镜面清洁系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能发电领域，特别涉及一种定日镜镜面清洁系统及其方法。
【背景技术】
[0002]太阳能作为一种清洁的可再生能源得到越来越多的应用，尤其是光热发电技术是继光伏发电技术以后的新兴太阳能利用技术，光热发电技术主要包括:(1)塔式太阳能热发电技术；(2)槽式太阳能热发电技术；(3)碟式太阳能热发电技术；(4)线性菲涅尔式太阳能热发电技术。
[0003]其中，塔式太阳能热发电是采用大量的定日镜将太阳光聚集到设置在吸热塔顶的吸热器上，加热工质，产生蒸汽，推动汽轮机带动发电机发电。
[0004]定日镜实现的功能是将太阳光聚集到吸热器上，而定日镜镜面的清洁度将会影响镜面反射率，进而影响吸热器的入射能量，因此，定日镜镜面保持较高的清洁度，将提高光热转换效率，所以，要定期对定日镜进行清洁。
[0005]定日镜镜面的有效清洁一直困扰着太阳能热发电领域，目前定日镜清洁方式主要包括人工清洁、定日镜自洁清洁、机械清洁三种方式。其中人工清洁主要是投入大量的人力对镜场中的定日镜进行清洁，这对于镜场中数以万计的定日镜来说，工作量大且清洁效率很低。定日镜自洁清洁，主要是定日镜采用自洁玻璃，这种定日镜镜面的灰尘附着力很小，当下雨时，雨水会自动带走镜面上的灰尘，达到清洁镜面的目的，但是大多数的镜场主要建立在干燥少雨的沙漠、高原地区，这种清洁方式几乎失去了作用。机械清洁方式是目前普遍采用的清洁方式，其主要通过机械装置对定日镜进行清洁，现有的机械清洁方式一般采用水清洁，包括使用水进行冲洗和刷洗两种方式，冲洗方式是通过高压水冲洗定日镜镜面附着力较小的污垢灰尘，刷洗是通过滚筒刷刷洗定日镜镜面，利用滚筒刷刷上的鬓毛与定日镜镜面的摩擦力除去附着力较大的污垢。其中，冲洗方式只能去除附着力较小的污垢灰尘，用冲洗方式不适合塔式太阳能电站，因其主要建立在沙漠、高原等干燥、灰尘多、水资源欠缺的地区，要求清洁频率高，这样不仅浪费宝贵的水资源，且很难提供稀缺的水资源。再者，高压冲洗需要很大的动力源，在这些地区一般很难提供大功率电源。
[0006]目前，关于定日镜清洁的方式主要为刷洗，专利号“ZL201110457889.2”、专利名称为“太阳能镜面清洗机器人系统”的中国专利提供了用机器人代替人完成对指定镜面进行清洗工作的系统，该系统采用在清洁机器人上安装毛刷和水箱，先对定日镜进行喷洒，然后由皮带带动毛刷在相邻两行定日镜镜行间对定日镜进行清洁。申请号“EP20100380035”、专利名称为“Solar field cleaning system and cleaning method used by said system，，的欧洲专利提供了一种太阳能领域的清洁系统和清洁方法，该方法采用喷头雨刷器，该清洁机器人放在呈水平的定日镜上，然后利用安装在清洁机器人上的喷头雨刷器对定日镜镜面进行清洁。这两种系统都是采用水清洁方式，但是，塔式太阳能热发电电站主要建立在沙漠、高原等干燥、灰尘多、水资源欠缺，冬天温度低，单一采用有水清洁方式，很多时候有一定的困难。
[0007]在太阳能光伏发电领域，也有相关技术采用无水清洗方式，专利号“ZL201210175906.8”、专利名称为“一种光伏除尘设备”的中国专利提供了一种对光伏组件进行无水除尘的设备，尤其涉及一种应用于荒漠短方阵电站的光伏无水除尘设备。该发明是在可调节的机械臂上设置刷辊和除尘器来清洁光伏组件的。鉴于热发电的定日镜对清洁度的要求非常高，光伏组件的无水清洗方式清洁效果不佳，且除尘器需要提供大功率电源，显然不适合建在风沙很大的高原、沙漠等边缘地区，镜场通道又窄的热发电镜场的清洁。
【发明内容】
[0008]本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种定日镜镜面清洁系统及方法，其既能在水资源充足的地方或者季节使用，又能在水资源匮乏的地方或季节使用，可实现无水和有水两种清洗模式，可采用刷辊、喷水等多种清洗方式，解决了现有定日镜清洁装置中采用单一清洗方式，不适合于高原、沙漠等边缘地区的问题。
[0009]为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的:
本发明提供一种定日镜镜面清洁系统，其包括:刷辊清洗装置和喷水系统；其中:所述刷辊清洗装置包括:刷辊机构，用于清除定日镜镜面的灰尘；固定座，安装在导轨上，且与所述刷辊机构相连，用于固定所述刷辊机构；调节机构，其与所述刷辊机构相连，用于调节刷辊机构到定日镜镜面的水平距离和/或刷辊机构的倾斜角度；距离传感器，其安装于所述刷辊机构上，用于检测所述刷辊机构与所述定日镜镜面之间的距离。所述喷水系统包括依次通过管道连接的水箱、水泵以及喷嘴；所述水泵与所述喷嘴之间的管道上设置有第一电磁阀；所述喷嘴上设置有镜面感应传感器。
[0010]刷辊清洗装置的工作过程为:距离传感器检测到镜面时，根据所述刷辊机构与待清洗定日镜镜面之间的距离与要求距离相比较，控制调节机构将刷辊机构调节到要求的位置，刷辊机构对定日镜镜面的灰尘进行清洁；距离传感器未检测到镜面时，调节机构将刷辊装置收缩到底，使刷辊机构远离镜面，刷辊清洗装置处于待工作状态。喷水系统的工作过程为:镜面感应传感器检测到镜面时，控制喷嘴进行喷水，未检测到镜面时，喷嘴不喷水。可以单独使用刷辊清洗装置或喷水系统，也可同时使用，实现了无水和有水两种清洗方式。
[0011]较佳地，所述每个固定座由两根导轨支撑，且两根导轨互相平行。
[0012]较佳地，每个所述调节结构包括两根推杆，一根安装在所述刷辊机构的上端附近，另一根安装在所述刷辊机构的下端附近；所述推杆为电动推杆或液压推杆。
[0013]较佳地，所述刷辊机构包括刷辊和刷辊框架；所述刷辊通过轴承安装在所述刷辊框架中。
[0014]较佳地，每个所述刷辊机构对应两个所述距离传感器，一个安装在所述刷辊机构的上端附近，另一个安装在所述刷辊机构的下端附近。
[0015]较佳地，所述刷辊清洗装置还包括报警装置，当所述刷辊清洗装置出现故障时，所述报警装置报警，可以使工作人员及时发现系统故障，及时进行维修，避免造成不必要的损失。
[0016]较佳地，所述刷辊清洗装置还包括防碰撞传感器，所述防碰撞传感器安装于所述刷辊机构上，位于所述距离传感器的旁边，防碰撞传感器的端头比刷辊框架靠前，当距离传感器失灵时，其先碰到镜面，一旦碰到镜面，刷辊框架就转向外内缩进，防止碰撞到镜面。
[0017]较佳地，所述刷辊清洗装置包括两个，彼此背对设置，能同时清洁两行定日镜镜面。
[0018]较佳地，其中一个所述固定座比另一个宽，两个所述固定座套合在一起。
[0019]较佳地，所述刷辊清洗装置还包括支撑架，所述支撑架用于支撑所述调节机构。
[0020]较佳地，所述支撑架和所述导轨设置于一平板上，使刷辊清洗装置为一个独立单元，确保刷辊清洗装置的可靠性和运行精度，同时结构更加稳定、牢靠。
[0021 ] 较佳地，所述刷辊清洗装置还包括罩在所述平板上的外罩，所述外罩两端开口，用于容纳所述刷辊机构；所述外罩为钣金罩，防止风沙和雨水进入刷辊清洗装置，破坏调节机构和导轨等零部件。
[0022]较佳地，所述外罩和所述刷辊框架之间设置有可伸缩的风琴式外罩。
[0023]较佳地，所述刷辊清洗装置还包括罩在所述平板上的导轨防护罩，用于防护所述导轨；所述导轨防护罩呈U形。
[0024]较佳地，所述导轨防护罩和所述刷辊框架之间设置有柔性防护罩，加强防护等级，达到更好的防护效果。
[0025]较佳地，所述喷水系统还包括第二电磁阀，所述第二电磁阀为常开电磁阀，一端连接水箱，另一端连接在水泵和第一电磁阀之间的管道上；所述第一电磁阀为常闭电磁阀。
[0026]较佳地，所述水泵和所述水箱之间还设置有过滤器。
[0027]较佳地，所述镜面感应传感器为超声传感器，利用检测距离是否超出感应量程来判断是否有定日镜。
[0028]较佳地，还包括:柔性清洗装置，其包括柔性机构和快速夹紧机构。
[0029]较佳地，所述快速夹紧机构包括两根主梁和两个夹紧螺栓；所述两根主梁平行设置在所述柔性机构的两侧，所述两个夹紧螺栓分别设置在所述主梁的靠近两端位置，用于夹紧所述两根主梁及两根主梁之间的柔性机构。采用此设计，方便拆装。
[0030]较佳地，所述柔性机构为海绵或发泡板；所述柔性机构外面包裹有毛绒布，既能增强清洁能力，又能防止柔性机构被