一种太阳能电池板气动除尘装置的制作方法

本实用新型属于利用空气流动的清洁方法技术领域，尤其涉及一种太阳能电池板气动除尘装置。

背景技术：

太阳能电池板是常见的太阳能发电设备，布置在光照充足的户外，长期的户外工作使电池板的表面落有灰尘及污垢，尤其在风沙大、降水少的西北地区更为严重。灰尘及污垢的存在会降低太阳能电池板的光电转换效率，据相关研究发现，每平方米有4.05克灰尘层就能降低太阳能转换的40％，甚至会减少太阳能电池板的使用年限。

现有的除尘方法有：①部分地区对太阳能电池板采用人工除尘，人工除尘分为湿式除尘水冲洗法和干式除尘物理擦拭法；②部分太阳能电池板自动除尘装置采用马达电机驱动除尘杆进行除尘；③部分太阳能电池板自动除尘装置采用单向除尘法。

针对上述三种除尘方法，具有以下几种问题：①采用人工除尘的方法，浪费了人力，不人性化，增加了劳动者的工作量和劳动强度，同时湿式除尘水冲洗法浪费大量的水资源，干式除尘物理擦拭法增加了劳动者的劳动强度，且难保证一直具备良好的清洁效果；②采用马达电机驱动除尘杆进行除尘可靠性不强，且马达电机驱动耗费电能，马达电机容易发生故障。③采用单向除尘法清洁效果一般。④太阳能电池板表面存有静电，长期会损害太阳能电池板的寿命，大部分自动除尘装置不具备除静电功能。

针对上述问题，我们提出了一种太阳能电池板气动除尘装置。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种太阳能电池板气动除尘装置，目的在于利用气压带动除尘装置进行清洁，同时保证太阳能电池板的清洁效率。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种太阳能电池板气动除尘装置，包括固定架，固定架固定连接在太阳能电池板一侧的边框，固定架的一端连接u形轨道，u形轨道上通过滑块固定有气缸，气缸连接除尘杆并使除尘杆位于太阳能电池板上方，除尘杆始终保持刷面朝向太阳能电池板；

气缸的一端设有进气口，进气口通过管道连接一个四通阀门，四通阀门的一通依次连接第一电动阀门、送气装置与气源装置，四通阀门的另一通依次连接第二电动阀门、抽气装置与排气口，四通阀门的剩余一通依次连接压力表和控制器；

控制器通过控制送气装置和抽气装置，使气缸产生气压变化在u形轨道上运动，气缸带动除尘杆清洁太阳能电池板。

进一步地，除尘杆的刷面分为短刷面和长刷面，短刷面设有短刷，所述长刷面设有长刷，短刷与长刷反向设置并处于一个平面上。

进一步地，u形轨道分为上层轨道和下层轨道，上层轨道与下层轨道共同所在的平面垂直于太阳能电池板，气缸在下层轨道时，除尘杆的短刷面朝向太阳能电池板，气缸在上层轨道时，除尘杆的长刷面朝向太阳能电池板。

进一步地，固定架呈c形结构，c形结构的开口朝向太阳能电池板的反向，固定架连接u形轨道的一端为固定端。

进一步地，气缸上设有第二磁铁与第三磁铁，固定架的固定端设有与第二磁铁对应的第一磁铁，固定端对称设置的另一端设有与第三磁铁对应的第四磁铁。

进一步地，除尘杆的长刷面上设有喷雾装置。

进一步地，控制器为msp430g2231。

进一步地，送气装置的气体为氮气。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型以控制器为终端，控制器通过控制送气装置、抽气装置以及第一阀门、第二阀门实现对管道压力的正负变化，驱动气缸使滑块带动气缸在u形轨道上滑动，使气缸上的除尘杆能够对太阳能电池板进行4次清洁。由于u形轨道的上层轨道与下层轨道具有垂直距离，上层轨道与下层轨道共同所在的平面与太阳能电池板垂直，因此除尘杆设有两个刷面，分别为长刷面和短刷面，长刷面设有长刷与喷雾装置，在上层轨道运行时，喷出少量喷雾，有效吸附太阳能电池板上的静电，避免静电损伤太阳能电池板的寿命，还能加强清洁作用，实现湿式除尘的功能，短刷面设有短刷，在下层轨道运行时，采用短刷进行干式清洁，这样便实现了干式除尘与湿式除尘的分离。为解决太阳能电池板人工除尘的不足，本装置每两小时重复一边除尘、除静电的工作过程，即每两小时，气缸从下层轨道到上层轨道，再回到下层轨道，往复一次，实现4次清洁，保证太阳能电池板表面的清洁度，提高太阳能电池板的发电效率。

附图说明

图1为太阳能电池板气动除尘装置的结构示意图；

图2为太阳能电池板气动除尘装置的u形滑轨结构示意图。

其中：1-太阳能电池板；2-喷雾装置；3-短刷；4-除尘杆；5-长刷；6-气源装置；7-送气装置；8-第一电动阀门；9-四通阀门；10-压力表；11-控制器；12-第二电动阀门；13-抽气装置；14-排气口；15-固定架；16-固定端；17-第一磁铁；18-u形轨道；19-第二磁铁；20-气缸；21-第三磁铁；22-第四磁铁。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，太阳能电池板1的一侧固定有固定架15，固定架15呈c形结构，开口朝太阳能电池板相反的方向，固定架15的一端为固定端16，固定端16上固定有u形导轨18，u形导轨18上通过滑块固定有气缸20，滑块能带动气缸20在u形导轨上移动。气缸20上设有第二磁铁19和第三磁铁21，固定端16上设有与第二磁铁19相对应的第一磁铁17，固定端16对称设置的另一端设有与第三磁铁21相对应的第四磁铁22。

气缸20的进气口通过管道连接一个四通阀门9，四通阀门9的一通依次连接第一电动阀门8、送气装置7和气源装置6，另一通依次连接第二阀门12、抽气装置13和排气口14，剩下一通依次连接压力表10和控制器11。

气缸20固定连接有除尘杆4，除尘杆4位于太阳能电池板1的上端，除尘杆4设有短刷面和长刷面，短刷面和长刷面方向相反并位于一个平面，短刷面设有短刷3，长刷面设有长刷5，除尘杆4的长刷面上还设有喷雾装置2。

下面为本实用新型的工作原理：

初始阶段，第二阀门12打开，抽气装置13工作将管道压力抽至负压，气体由排气口14排出，受负压影响，同时第二磁铁19与第一磁铁17相互吸引，气缸20的起始位置位于固定架15的固定端16，此时第一阀门8和第二阀门12处于关闭状态，送气装置7和抽气装置13处于停止状态，压力表10实时监测管道压力参数，并实时传输给控制器11，除尘过程由控制器11进行控制。

当控制器11检测到压力表10的压力信号达到设定负压阈值后开始计时，2小时后，第一阀门8打开，送气装置7开始工作，将气源装置6内的气体送至管道，压力表10检测到管道压力升高，由负压变为正压，达到正压阈值后，第一阀门8关闭，送气装置7停止工作。

在正压的作用下，压力大于磁铁的引力和摩擦力，气缸20随着滑块沿着u形轨道18在下层轨道滑动，第二磁铁19与第一磁铁17之间的引力越来越小，第三磁铁21与第四磁铁22的引力越来越大，滑块在下层轨道滑动速度呈缓慢加快，除尘杆4此时的短刷面朝向太阳能电池板1，除尘杆4随着气缸20的滑动再太阳能电池板1上实现第一次清洁除尘。

当滑块继续滑动时，由于在下层轨道加速形成惯性翻转到上层轨道，除尘杆4翻转，此时长刷面朝向太阳能电池板1，由于上层轨道与下层轨道之间有垂直距离，因此长刷面采用长刷5对太阳能电池板1进行清洁除尘。在压力的作用下，克服磁铁的磁力与轨道摩擦力，滑块继续滑行，随着第一磁铁17与第二磁铁19之间引力增大，第三磁铁21与第四磁铁22之间的引力减小，滑块在上层轨道的速度也呈现缓慢加速的状态，气缸20带动除尘杆4的长刷面实现对太阳能电池板的第二次清洁除尘。在上层滑动过程中，喷雾装置2工作，喷洒少量喷雾，吸附太阳能电池板1表面静电，同时提高除尘清洁的效果。

滑块在上层轨道到达终点后，第二阀门12开启，抽气装置13工作，气体由排气口14排出，将管道内的压力从正压抽至负压，当达到负压阈值后，第二阀门关闭，抽气装置13停止工作。

在负压的作用下，反向压力大于磁铁的引力和摩擦力，气缸的滑块沿着u形轨道18在上层方向滑动，随着第一磁铁17和第二磁铁19的引力变小，第三磁铁21与第四磁铁22的引力变大，滑块在u形轨道18上层反向滑动速度缓慢加快，气缸20带动除尘杆4的长刷5滑动，实现对太阳能电池板的第三次清洁除尘。当滑块在上层轨道反向滑动的过程中，喷雾装置工作，喷洒少量喷雾，吸附太阳能电池板1表面静电，同时提高除尘清洁的效果。

当滑块继续滑动，翻转到下层轨道时，反向压力大于磁力与轨道摩擦力，滑块继续滑行，随着第一磁铁17与第二磁铁19引力越来越大，第三磁铁21与第四磁铁22引力越来越小，滑块在u形轨道18的下层轨道反向滑动速度也会呈现缓慢加快的状态，滑块带动除尘杆4的短刷3滑动，实现对太阳能电池板1的第四次清洁除尘。

整个工作过程，滑块从下层轨道滑动到上层轨道，再从上层轨道滑动回下层，经历4次除尘，第一次除尘由短刷3完成，是干式除尘。第二次除尘由长刷5完成，是湿式除尘。第三次除尘由长刷5完成，是湿式除尘。第四次除尘由短刷完成，是干式除尘。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域人员能很好的理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。