[发明专利]一种太阳能电池板阵列表面除尘系统及方法

权利要求书

1.一种太阳能电池板阵列表面除尘系统，该系统包括高压水发生装置、传输管道和至少一个由喷头和喷嘴组成的喷射装置；所述的高压水发生装置含有高压水泵(1)、动力设备(2)、储水箱(3)、压力表(4)、安全阀(5)、调压阀(6)和控制阀(7)；所述的储水箱、压力表和安全阀分别与所述的高压水泵相连；所述的调压阀的入口端与高压水泵的排水口相连，调压阀的出口端与控制阀的入口端相连，控制阀的出口端与所述的传输管道相连，其特征在于：该系统还包括调节机构(10)和运动小车(11)；所述调节机构由底座(13)、L形连杆(14)、弹簧(16)、调节机构第一连杆(17)、调节机构第二连杆(19)和空心管(20)组成；底座与运动小车固定，L形连杆的一端固定在底座上，L形连杆另一端与调节机构第一连杆的一端通过转轴(15)相连，弹簧的两端分别连接L形连杆和调节机构第一连杆，调节机构第一连杆的另一端与调节机构第二连杆的一端通过球铰(18)相连，调节机构第二连杆的另一端与空心管固定连接；空心管两端封闭，沿轴线方向在空心管壁上设有一个进口和至少一个出口，所述的进口与传输管道相连，所述出口与喷射装置(9)相连；所述高压水发生装置和调节机构被整体固定在可移动的运动小车上。

2.按照权利要求1所述的一种移动式太阳能电池板阵列表面除尘系统，其特征在于：所述的动力设备采用电机、柴油机或汽油机。

3.按照权利要求1所述的一种移动式太阳能电池板阵列表面除尘系统，其特征在于：所述运动小车的车体宽度小于两排太阳能电池板阵列之间的垂直距离h。

4.按照权利要求1所述的一种移动式太阳能电池板阵列表面除尘系统，其特征在于：所述喷头为固定式单孔喷头，所述喷嘴为扇形喷嘴，喷头和喷嘴同轴安装。

5.一种采用如权利要求1所述系统的太阳能电池板阵列表面除尘的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)利用高压水经喷嘴形成高压水射流扫射平面，所述喷嘴采用扇形喷嘴，且等距同向安装，各喷嘴形成高压水射流扫射平面之间有重叠；喷嘴出口处水流压力为2MPa～4MPa；

2)经扇形喷嘴形成的高压水射流扫射平面与太阳能电池板阵列表面的交线，即水流作用线，水流作用线处于有重叠区扫射平面内，该水流作用线与太阳能电池板上下边之间的夹角，即偏角α，该偏角α为45°；所述形成的高压水射流扫射平面与太阳能电池板平面之间的夹角，即冲击角θ，该冲击角θ为35°～45°；

3)所述扇形喷嘴直径d_n为1mm～3mm，扇形扩散角β为65°～85°，扇形喷嘴与太阳能电池板阵列表面距离D和扇形喷嘴数量n分别由式(1)和式(2)确定：

D＝k·d_n    (1)

n=Wjet2D·tan12β---(2)]]>

其中，D为扇形喷嘴与太阳能电池板阵列表面的距离，单位为m；

k为系数，取值范围为150～300，无量纲；

d_n为扇形喷嘴的直径，单位为mm；

W_jet为高压水射流扫射平面的宽度，单位为m；

n为扇形喷嘴的数量，单位为个；

β为扇形喷嘴的扇形扩散角，单位为°；

4)结合太阳能电池板阵列高度尺寸，规划清扫作业路径；所述清扫作业路径遵循自上而下、往复运动的方式；以太阳能电池板阵列宽度尺寸为运动一次的距离，完成太阳能电池板阵列清扫运动次数N不超过3次，具体运动次数，计算如下：

N=HfilmWjet·sinα+1---(3)]]>

其中，N为清扫运动的次数，单位为次；

H_film为太阳能电池板阵列的高度，单位为m；

α为水流作用线与太阳能电池板上下边之间的夹角，即偏角，单位为°；

W_jet为高压水射流扫射平面的宽度，单位为m。

6.按照权利要求1所述的一种太阳能电池板阵列表面除尘的方法，其特征在于：所述的高压水中添加有不影响太阳能电池板性能的清洁剂。