本發(fā)明涉及一種清洗裝置，特別涉及一種菲涅爾太陽能鏡面干濕結(jié)合清洗機及清洗方法。

背景技術(shù)：

線性菲涅爾太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)對反射鏡表面的清潔度有較高的要求，反射鏡面上的灰塵、沙土等會降低反射鏡的反射率，從而降低線性菲涅爾集熱場的集熱效率。故對反射鏡面的高效清洗尤為重要，當前國外對線性菲涅爾太陽能集熱場發(fā)反射鏡清洗方式主要采取濕洗，而國內(nèi)適合建設(shè)光熱電站的地方基本都在西北地區(qū)。西北地區(qū)具有干燥缺水、溫度低、風沙大的氣候特點，這種氣候特點決定菲涅爾太陽能鏡場的清洗方式不能只是濕洗，清洗方式應(yīng)當考慮干洗。同時菲涅爾太陽能鏡場是由若干列反射鏡陣列組成，清洗機在反射鏡面上行走清洗，在清洗完一列后需考慮換到相鄰的陣列上進行清洗。還有西北地區(qū)冬季氣溫特別低，濕洗清洗機即使使用熱水清洗，但是很快就會使得反射鏡面上結(jié)冰，結(jié)冰會造成菲涅爾太陽能鏡場的反射率的降低，從而最后減少發(fā)電量。如果按照一個商業(yè)化50MW的線性菲涅爾太陽能電站，配置6小時儲熱系統(tǒng)，太陽能鏡面面積多大概近100萬平方米。根據(jù)國外經(jīng)驗，光熱電站清洗頻率基本一周一次，所以鏡面的清洗工作量相當大，如果靠人工清洗，這將耗費相當大的人力財力，而且清洗效果不一定得到保證。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明目的在于提供一種菲涅爾太陽能鏡面干濕結(jié)合清洗機及清洗方法，減少耗水量和人工量，實現(xiàn)自動清洗，自動換列清洗，提高反射鏡清潔度。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種菲涅爾太陽能鏡面干濕結(jié)合清洗機，包括基座1，所述基座1上安裝有若干個行走車輪2、安裝有對清洗機16行走進行定位以防走偏的直線定位裝置3、安裝有實現(xiàn)鏡面灰塵干式?jīng)_刷的螺旋毛刷輥4，螺旋毛刷輥4側(cè)面開孔連接有吸塵管道5，吸塵管道5連接吸塵器6；所述基座1上安裝的主母水管9上有若干個扇形噴嘴10，主母水管9通過安裝在基座1上的水箱12上的小水泵11連接水箱12；所述基座1尾部安裝有將殘留在鏡面的水刮離鏡面的水刮器15；基座1上還安裝了用來控制清洗機16的行走速度及方向、扇形噴嘴10的壓力調(diào)節(jié)、螺旋毛刷輥4的轉(zhuǎn)速以及吸塵器6開啟的控制系統(tǒng)13；基座1上的水箱12頂部安裝了用來給清洗機16的蓄電池8進行供電，減少清洗過程中換電池的次數(shù)的光伏電池板14。

所述螺旋毛刷輥4材質(zhì)為尼龍、天然纖維或海綿；螺旋毛刷輥4和反射鏡鏡面為間隙接觸，控制螺旋毛刷輥4毛刷長度范圍在20mm～100mm，同時螺旋毛刷輥4離反射鏡鏡面的間距可調(diào)。

所述水刮器15為硅膠或者橡膠材質(zhì)，水刮器15將鏡面上殘留的水及時清除干凈，以防冬季殘留的水結(jié)冰影響鏡面的反射率。

所述水箱12的材質(zhì)為塑料或輕質(zhì)金屬，所述水箱12進行保溫處理，以防冬季清洗鏡面時水箱內(nèi)的水凝固；所述水箱12里的水為不降低鏡面反射效果的蒸餾水、除氧水或去離子水。

所述蓄電池8用以對清洗機16行走，吸塵器6吸塵，螺旋毛刷輥4轉(zhuǎn)動及控制系統(tǒng)13供電；所述蓄電池8通過在清洗機16水箱12頂部安裝的光伏電池板14或者外接電源線充電；所述光伏電池板14的尺寸及功率由清洗機16具體設(shè)計規(guī)格而定；蓄電池8數(shù)量至少2個，所述控制系統(tǒng)13具備電源切換功能，一個蓄電池8電量耗完能夠快速切換到其他蓄電池。

所述吸塵器6通過產(chǎn)生負壓將所述螺旋毛刷輥4沖刷到側(cè)面的灰塵吸收到吸附筒里；所述吸塵器6選型原則是：滿足功能要求的前提下功率盡可能地小，重量盡可能地輕。

所述行走車輪2材質(zhì)為海綿或橡膠，數(shù)量依據(jù)清洗機16整體重量而定，數(shù)量至少4對8個，其中2對4個在最前一排和最后一排，這2對為動力輪，由行走電機驅(qū)動清洗機16行走；其余根據(jù)清洗機16重量分布情況布置行走車輪2數(shù)量；所述行走車輪2速度控制在0～1.5米/秒；行走車輪2的直徑范圍控制在10厘米～20厘米，行走車輪2的厚度范圍控制在1厘米～5厘米，較厚的行走車輪2可承擔相對更重的清洗機16重量。

所述直線定位裝置3控制清洗機16直線行走，所述直線定位裝置3為橡膠或金屬材質(zhì)的定位滾輪，定位滾輪數(shù)量為2對4個以上；所述直線定位裝置3還能夠通過在控制系統(tǒng)13添加直線行走軌跡傳感器來控制清洗機16直線行走。

所述扇形噴嘴10為銅或者不銹鋼材質(zhì)；所述扇形噴嘴10的噴淋角度為60°以上；所述扇形噴嘴10工作壓力范圍控制在0.3MPa～0.8MPa；

所述清洗機16所需扇形噴嘴10數(shù)量n及扇形噴嘴10的噴淋間距d的計算公式如下所示：

d＝(100～300)R (2)

其中：W為反射鏡面寬度，L為扇形噴嘴噴淋范圍，d為扇形噴嘴噴淋間距，a為扇形噴嘴噴淋角度，R為扇形噴嘴孔徑。

還包括換列移動車19，目的在于所述清洗機16清洗完一列反射鏡陣列后，行走到所述換列移動車19上，移動到目標位置進行換列，從而進行下一列反射鏡面的清洗；所述換列移動車19能夠移動到菲涅爾太陽能集熱場的任意集熱單元17處；所述換列移動車19高度可調(diào)，將清洗機16調(diào)到反射鏡鏡面相同高度以便清洗機16行走到目標反射鏡陣列。

所述的一種菲涅爾太陽能鏡面干濕結(jié)合清洗機的清洗方法，主要包括2個工況下的清洗方法：

(1)春冬低溫季節(jié)：此季節(jié)西北地區(qū)氣溫基本在0度以下；

清洗機16的水箱12裝滿熱水，蓄電池8充滿電；清洗機16通過換列移動車19行走到目標反射鏡陣列；開啟驅(qū)動螺旋毛刷輥4及吸塵器6；螺旋毛刷輥4將鏡面表面上的灰塵旋轉(zhuǎn)流動到清洗機16側(cè)面，通過側(cè)面開孔相連的吸塵管道5被吸塵器6吸收；同時開啟的小水泵11將熱水通過扇形噴嘴10噴射到鏡面沖刷反射鏡鏡面，清洗機16尾部的水刮器15迅速將殘留在反射鏡面上的水及時刮離鏡面，以防止殘留的水在鏡面結(jié)冰；春冬低溫季節(jié)根據(jù)螺旋毛刷輥4清洗效果及氣溫決定是否開啟濕洗；

(2)夏秋高溫季節(jié)：此季節(jié)西北地區(qū)氣溫在0度以上；

清洗機16里的水箱12裝滿除氧水，蓄電池8充滿電；清洗機16通過換列移動車19行走到目標反射鏡陣列；開啟驅(qū)動螺旋毛刷輥4及吸塵器6；螺旋毛刷輥4將鏡面表面上的灰塵旋轉(zhuǎn)流動到清洗機16側(cè)面，通過側(cè)面開孔相連的吸塵管道5被吸塵器6吸收；同時開啟的小水泵11將除氧水通過扇形噴嘴10噴射到鏡面沖刷反射鏡鏡面，清洗機16尾部的水刮器15將殘留在反射鏡面上的水刮離鏡面；夏秋高溫季節(jié)采取干濕結(jié)合的方式清洗反射鏡。

本發(fā)明的有益效果是：該清洗機通過螺旋毛刷輥及吸塵器實現(xiàn)干洗功能；通過扇形噴嘴高壓沖洗鏡面完成濕洗功能；通過換列移動車實現(xiàn)清洗機在不同陣列、不同集熱單元的連續(xù)清洗。該清洗機可大幅度減少耗水量和人工量，實現(xiàn)自動清洗，自動換列清洗，提高反射鏡清潔度。該裝置尤其適合應(yīng)用在適合太陽能資源豐富但是風沙較大的西北地區(qū)的大規(guī)模菲涅爾光熱電站的鏡面清洗工作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的一種菲涅爾太陽能鏡面干濕結(jié)合清洗機示意圖。

圖2是螺旋毛刷輥示意圖。

圖3是主母水管上扇形噴嘴噴淋效果示意圖。

圖4是清洗機在菲涅爾太陽能集熱單元上行走清洗軌跡及換列移動車的示意圖。

圖5是水刮器示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細敘述。

如圖1所示，一種菲涅爾太陽能鏡面干濕結(jié)合清洗機，包括：基座1、行走車輪2、直線定位裝置3、螺旋毛刷輥4、吸塵管道5、吸塵器6、蓄電池8、主母水管9、扇形噴嘴10、小水泵11、水箱12、控制系統(tǒng)13、光伏電池板14、水刮器15及換列移動車19等。基座1上安裝了若干個行走車輪2進行行走，基座1上安裝的直線定位裝置3對清洗機16行走進行定位以防走偏；基座1上安裝的螺旋毛刷輥4來實現(xiàn)鏡面灰塵的干式?jīng)_刷，然后通過吸塵管道5被吸塵器6吸收，基座1上安裝的主母水管9到上有若干個扇形噴嘴10，通過安裝在水箱1上的小水泵10將水抽出通過扇形噴嘴10噴射到鏡面，從而進行濕洗。安裝在基座1尾部的水刮器15將殘留在鏡面的水刮離鏡面?；?上還安裝了控制系統(tǒng)13用來控制清洗機16的行走速度及方向、扇形噴嘴10的壓力調(diào)節(jié)、螺旋毛刷輥4的轉(zhuǎn)速以及吸塵器的開啟等?；?上的水箱12頂部安裝了光伏電池板14，用來給清洗機16的蓄電池8進行供電，減少清洗過程中換電池的次數(shù)。

如圖2所示，所述菲涅爾太陽能鏡面干濕結(jié)合清洗機的螺旋毛刷輥4材質(zhì)為海綿輪。螺旋毛刷輥4毛刷長度為80mm。

所述水箱12可采取塑料材質(zhì)，所述水箱12里的水應(yīng)當是除氧水。

所述蓄電池8，通過在清洗機16水箱12頂部安裝的光伏電池板14或者外接電源線充電，清洗機16配置2個蓄電池，所述控制系統(tǒng)13配置電源切換裝置，一個蓄電池8電量耗盡，能快速切換到其他蓄電池上。

所述行走車輪2材質(zhì)為海綿，橡膠等。所述行走車輪2數(shù)量依據(jù)清洗機16整體重量而定，數(shù)量6對12個，其中最前一排和最后一排的2對為動力輪，所述行走車輪2速度控制在0.9米/秒。行走車輪2的直徑范圍控制在20厘米，行走車輪2的厚度范圍控制在3厘米。

所述直線定位裝置3控制清洗機16直線行走，所述直線定位裝置3可以是橡膠、金屬等材質(zhì)的定位滾輪，定位滾輪數(shù)量宜在2對4個以上；所述直線定位裝置3還可以通過在控制系統(tǒng)13添加直線行走軌跡傳感器來控制清洗機16直線行走。

如圖3所示，所述扇形噴嘴10為銅材質(zhì)；所述扇形噴嘴10的噴淋角110°；所述扇形噴嘴10孔徑0.66毫米，工作壓力0.6MPa；所述扇形噴嘴10數(shù)量3個，所述扇形噴嘴10噴淋間距為150mm，目標反射鏡寬度為120厘米。

如圖4所示，所述換列移動車19是可移動的，可移動到菲涅爾太陽能集熱場的任意集熱單元17處?？稍谙嗤療釂卧?7里不同陣列間沿著行走軌跡18進行換列清洗。

如圖5所示，所述菲涅爾太陽能鏡面干濕結(jié)合清洗機的水刮器15為橡膠材質(zhì)。

一種菲涅爾太陽能鏡面干濕結(jié)合清洗機的清洗方法，包括2個工況下的清洗方法：

(1)春冬低溫季節(jié)：此季節(jié)西北地區(qū)氣溫基本在0度以下。

清洗機16里的水箱12裝滿熱水，蓄電池8充滿電。清洗機16通過換列移動車19行走到目標集熱單元17。開啟驅(qū)動電機驅(qū)動螺旋毛刷輥4。螺旋毛刷輥4將鏡面表面上的灰塵旋轉(zhuǎn)流動到清洗機16側(cè)面，通過側(cè)面開孔相連的吸塵管道5被吸塵器6吸收。同時開啟的小水泵11將熱水通過扇形噴嘴10噴射到鏡面沖刷反射鏡鏡面，清洗機16尾部的水刮器15迅速將殘留在反射鏡面上的水及時刮離鏡面，以防止殘留的水在鏡面結(jié)冰。春冬低溫季節(jié)可根據(jù)螺旋毛刷輥4清洗效果及氣溫決定是否開啟濕洗。

(2)夏秋高溫季節(jié)：此季節(jié)西北地區(qū)氣溫在0度以上。

清洗機16里的水箱12裝滿除氧水，蓄電池8充滿電。清洗機16通過換列移動車19行走到目標集熱單元17。開啟驅(qū)動電機驅(qū)動螺旋毛刷輥4。螺旋毛刷輥4將鏡面表面上的灰塵旋轉(zhuǎn)流動到清洗機16側(cè)面，通過側(cè)面開孔相連的吸塵管道5被吸塵器6吸收。同時開啟的小水泵11將除氧水通過扇形噴嘴10噴射到鏡面沖刷反射鏡鏡面，清洗機16尾部的水刮器15將殘留在反射鏡面上的水刮離鏡面。夏秋高溫季節(jié)應(yīng)采取干濕結(jié)合的方式清洗反射鏡。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。