Очищувач панелей сонячних батарей

Реферат: Очищувач панелей сонячних батарей включає рушій-гідромотор, вхід камери якого призначений для з'єднання з живильним трубопроводом, вузол очищення складається з двох несучих фланців, між якими встановлений з можливістю обертання навколо своєї осі перфорований барабан, кінематично з'єднаний з ротором рушія-гідромотора, порожнина перфорованого барабана сполучена з виходом рушія-гідромотора, механізм пересування очищувача вздовж панелі виконаний у вигляді двох ведучих коліс, кінематично з'єднаних з перфорованим барабаном, та двох направляючих коліс, встановлених на двох відповідних паралельних напрямних, призначених для їх розміщення за межами робочої поверхні панелі сонячної батареї і пересування по них вузла очищення. Очищувач містить гідравлічну систему управління, призначену для зміни напрямку руху ротора рушія-гідромотора та його зупинки у крайніх положеннях. UA 80197 U (12) UA 80197 U UA 80197 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Пропонована корисна модель належить до конструктивних елементів установок для виробництва електричної енергії з використанням сонячної енергії, а саме - до очищувача панелей сонячних батарей. Під час роботи сонячні батареї покриваються брудом та пилом, що суттєво зменшує їх коефіцієнт корисної дії. Застосування ж ручної праці для очищення панелей сонячних батарей економічно не обґрунтовано, а вартість існуючих електромеханічних очищувачів є досить високою, наприклад для можливості їх застосування у фермерських господарствах. Найбільш близьким до пропонованого за кількістю суттєвих ознак є очищувач панелей сонячних батарей, що включає механізм його пересування вздовж панелей, живильний трубопровід для транспортування води та вузол очищення з щіткою, встановленою на механізмі пересування та призначену для контактування з очищуваною поверхнею [інформація з сайтів: http://www. energy-fresh. ru/solarenergy/solarbattery/?id=5238 http://aeroteh.info/specialnyj-robotdlya-ochistki-solnechnyx-panelej/]. Згаданий очищувач - робот Greenbotics - встановлюють над сонячною панеллю. Робот Greenbotics, рухаючись вздовж батареї, щітками, які обертаються, очищує поверхні панелей від бруду, а гумові скребки обережно видаляють з них залишки брудної використаної води. Недолік описаної конструкції полягає у її громіздкості, складності у обслуговуванні та значній енергоємності, що обмежує його застосування лише на потужних сонячних електростанціях. У основу пропонованої корисної моделі поставлена задача створення такого очищувача панелей сонячних батарей, який би був меншим за габаритами і менш енергоємним. Поставлена задача вирішується у пропонованому очищувачі за рахунок створення умов для застосування у ньому як рушійної сили енергії води, яку одночасно використовують і при очищенні панелей сонячних батарей. Пропонований, як і відомий очищувач панелей сонячних батарей, включає механізм його пересування вздовж панелей, живильний трубопровід для транспортування води та вузол очищення з щіткою, встановленою на механізмі пересування та призначеною для контактування з очищуваною поверхнею, а відповідно до пропонованої корисної моделі, очищувач забезпечений рушієм-гідромотором, вхід камери якого призначений для з'єднання з живильним трубопроводом, вузол очищення складається з двох несучих фланців, між якими встановлений з можливістю обертання навколо своєї осі перфорований барабан, кінематично з'єднаний з ротором рушія-гідромотора, порожнина перфорованого барабана сполучена з виходом рушіягідромотора, механізм пересування очищувача вздовж панелі виконаний у вигляді двох ведучих коліс, кінематично з'єднаних з перфорованим барабаном, та двох направляючих коліс, встановлених на двох відповідних паралельних напрямних, призначених для їх розміщення за межами робочої поверхні панелі сонячної батареї і пересування по них вузла очищення, а очищувач забезпечений гідравлічною системою управління, призначеною для зміни напрямку руху ротора рушія-гідромотора та його зупинки. Особливістю пропонованого очищувача є і те, що на вільних кінцях двох паралельних напрямних перпендикулярно до них закріплені сонцезахисні пластини, призначені для розміщення під ними вузла очищення на час його зупинки. Гідравлічна система управління містить механічний блок переключення напрямку обертання ротора рушія-гідромотора, вхід якого з'єднаний з магістральним водопроводом, управляючий трубопровід малого перерізу, який з'єднує вихід блока з відповідною камерою рушіягідромотора, та кінцеві вимикачі, встановлені на протилежних торцях механічного блока переключення. При цьому для зміни напрямку обертання ротора рушія-гідромотора до блока переключення через управляючий трубопровід подають додаткову кількість води, яка ініціює зміну підключення камер рушія-гідромотора (реверсне підключення) і змінює напрямок обертання ротора. У пропонованому очищувачі для пересування механізму очищувача вздовж панелі застосовують лише енергію води, а відпрацьовану у рушії-гідромоторі на пересування механізму воду використовують для очищення панелей сонячних батарей, що дозволяє суттєво зменшити габарити і спростити систему управління очищувачем. Гідромотор - це водяна турбіна, яка діє під напором води, що надходить у камеру гідромотора до турбіни з напірної магістралі. Конструкції гідромоторів аналогічні конструкціям відповідних насосів. Деякі конструктивні відмінності пов'язані із зворотним потоком потужності через гідромашину, що працює у режимі гідромотора. На відмінність від насосів, у гідромоторі на вхід подають робочу рідину під тиском, а на виході знімають з валу (ротора) крутний момент. Найбільше розповсюдження отримали шестерінчасті, пластинчасті, аксіально-плунжерні та радіально-плунжерні гідромотори. Управління рухом вала (ротора) гідромотора здійснюється за 1 UA 80197 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 допомогою гідророзподільника або за допомогою засобів регулювання гідропривода [Інформація з сайту: http://ru.wikipedia.org/wiki/Гидромотор]. Завдяки використанню енергії води з напірної магістралі, використання електричної енергії для роботи пропонованого очищувача не потрібне. Суть конструкції пропонованого очищувача панелей сонячних батарей пояснюється за допомогою схематичних креслень. На фіг. 1 показано пропонований очищувач, встановлений на панелях сонячної батареї (умовно повернуто на 180°). На фіг. 2 показано вузол очищення. Пропонований очищувач панелей 1 сонячних батарей, включає механізм його пересування вздовж панелей, гнучкий живильний трубопровід 2 для транспортування води та вузол очищення. Очищувач забезпечений рушієм-гідромотором 3, вхід камер якого, призначений для з'єднання з живильним трубопроводом 2. Вузол очищення складається з двох несучих фланців 4, між якими встановлений з можливістю обертання навколо своєї осі перфорований барабан 5, кінематично з'єднаний з ротором рушія-гідромотора 3. Порожнина перфорованого барабана 5 сполучена з виходом рушія-гідромотора 3. Механізм пересування очищувача вздовж панелі 1 виконаний у вигляді двох ведучих коліс 6, з'єднаних через відповідні редуктори 7 з перфорованим барабаном 5 та двох направляючих коліс 8, встановлених на двох відповідних паралельних напрямних 9, призначених для їх розміщення за межами робочої поверхні панелі 1 сонячної батареї і пересування по них вузла очищення. Очищувач забезпечений гідравлічною системою управління, призначеною для зміни напрямку руху ротора рушія-гідромотора 3 та його зупинки. На вільних кінцях двох паралельних напрямних 9 перпендикулярно до них закріплені сонцезахисні пластини 10, призначені для розміщення під ними вузла очищення на час його зупинки. Очищувач забезпечений також гідравлічною системою управління, призначеною для зміни напрямку руху ротора рушія-гідромотора та його зупинки в кінцевих положеннях. Гідравлічна система управління містить механічний блок 11 зміни напрямку обертання ротора рушіягідромотора 3 та кінцеві вимикачі обмеження руху, вмонтовані з обох боків блока, по одному для кожного напрямку (не показані). Вхід блока 11 з'єднаний з джерелом тиску води за допомогою гнучкого живильного трубопроводу 2, а вихід - за допомогою гнучкого управляючого трубопроводу 12 - з камерою рушія-гідромотора 3. Механічний блок 11 переключення напрямку обертання ротора рушія-гідромотора 3 має три встановлених положення: "обертання за годинниковою стрілкою", "обертання проти годинникової стрілки" та "зупинка". При цьому переключення з режиму "зупинка" здійснюється шляхом подання додаткового тиску води до камери управління блока 11 по управляючому трубопроводу 12 з центрального керуючого пристрою (не показано), а перехід до режиму "зупинка" по команді з одного з кінцевих вимикачів обмеження руху. Блок 11 забезпечує зупинку вузла очищення після закінчення циклу на одному із крайніх положень - під одною із сонцезахисних пластин 10, що сприяє захисту пластикових деталей вузла очищення від попадання на них прямих сонячних променів Очищувач забезпечений також гвинтовою щіткою 13, закріпленою на перфорованому барабані 5, призначеною для контактування з очищуваною поверхнею панелей 1 та С-подібною пластиною 14, встановленою над перфорованим барабаном 5 так, що частково охоплює його ззовні, і призначеною для захисту від розбризкування води під час обертання барабана 5 з водою. Очищувач має і бак для відпрацьованої води, яка стікає з панелей 1 до жолоба, а з нього до бака (не показано). Відстояна та очищена вода може бути використана повторно для очищення панелей 1. Пропонований очищувач панелей сонячних батарей працює так. По трубопроводах до камери рушія-гідромотора 3 подають під тиском воду. Ротор рушія-гідромотора 3 починає обертатись, що спричиняє до обертання перфорований барабан 5 вузла очищення, з якого рушійний момент передається до відповідних редукторів 7 і з них - на ведучі колеса 6 механізму пересування. При цьому вузол очищення пересувається за допомогою ведучих 6 та направляючих коліс 8 по двох паралельних напрямних 9. Вода з виходу рушія-гідромотора 3 надходить до порожнини перфорованого барабана 5, який, обертаючись з водою та з гвинтовою щіткою 13, що торкається панелей 1, очищує їх. Відпрацьована вода стікає по жолобу до бака, де вона відстоюється і очищується, видалений з бака осад може бути утилізований. Після закінчення циклу очищення механізм пересування з вузлом очищення займає протилежне крайнє положення під сонцезахисною пластиною 10 і зупиняється 2 UA 80197 U 5 відповідним кінцевим вимикачем. Для зміни напрямку поступального руху механізму пересування через управляючий трубопровід 12 здійснюється перемикання блока 11 з нейтрального положення у положення зворотного руху, тобто, вода під тиском з трубопроводу 2 надходить до відповідної камери рушія-гідромотора 3, який змінює напрямок обертання ротора рушія-гідромотора 3, що спричиняє зміну напрямку поступального руху механізм пересування разом з вузлом очищення. Процес повторюють до отримання заданої чистоти робочих поверхонь панелей 1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 1. Очищувач панелей сонячних батарей, що включає механізм його пересування вздовж панелей, живильний трубопровід для транспортування води та вузол очищення з щіткою, встановленою на механізмі пересування та призначеною для контактування з очищуваною поверхнею, який відрізняється тим, що очищувач забезпечений рушієм-гідромотором, вхід камери якого призначений для з'єднання з живильним трубопроводом, вузол очищення складається з двох несучих фланців, між якими встановлений з можливістю обертання навколо своєї осі перфорований барабан, кінематично з'єднаний з ротором рушія-гідромотора, порожнина перфорованого барабана сполучена з виходом рушія-гідромотора, механізм пересування очищувача вздовж панелі виконаний у вигляді двох ведучих коліс, кінематично з'єднаних з перфорованим барабаном, та двох направляючих коліс, встановлених на двох відповідних паралельних напрямних, призначених для їх розміщення за межами робочої поверхні панелі сонячної батареї і пересування по них вузла очищення, а очищувач забезпечений гідравлічною системою управління, призначеною для зміни напрямку руху ротора рушія-гідромотора та його зупинки у крайніх положеннях. 2. Очищувач панелей сонячних батарей за п. 1, який відрізняється тим, що на вільних кінцях двох паралельних напрямних перпендикулярно до них закріплені сонцезахисні пластини, призначені для розміщення під ними вузла очищення на час його зупинки. 3 UA 80197 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4