把大廈清潔的知識(shí)用在清潔刷上
軌道上還配備了16只在太陽能電池板上滾動(dòng)的輪子(圖3)。這既可輔助機(jī)器人在電池板上橫向移動(dòng),又可使每張電池板上有4只輪子滾過,起到分散機(jī)器人在電池板上的重量的作用。軌道和機(jī)器人的重量合計(jì)約為28kg。
圖3:每張?zhí)柲茈姵匕逵?只輪子來分散載荷要調(diào)整使輪子不致壓到上下框架和金屬件上。必要時(shí)還需要按照下圖,在最上排電池板的框架上安裝調(diào)節(jié)柱(攝影:日經(jīng)BP社)
要調(diào)整使輪子避免碾壓太陽能電池板的上下框架和架臺(tái)的金屬件。通過調(diào)整,清潔刷會(huì)更好地接觸電池板表面,從而提高清潔能力。如果輪子碾壓到金屬件,會(huì)對(duì)電池板造成不必要的沖擊。
在縱向(南北方向)上,清潔機(jī)器人會(huì)沿軌道上下移動(dòng)??v向的清潔范圍約為3~7m。相當(dāng)于電池板橫向排列3~7排的陣列。
橫向只要沒有太大的縫隙,軌道可以直接平移。如果是3cm以下的縫隙,可以直接跨越,如果縫隙的寬度超出這個(gè)范圍,則需要抬起來移動(dòng)(圖4)。
圖4:可以直接跨越陣列之間3cm以內(nèi)的縫隙當(dāng)遇到更大的縫隙時(shí),要抬起軌道移動(dòng)(攝影:日經(jīng)BP社)
陣列上的清潔機(jī)器人和軌道的移動(dòng)可利用無線電控制操作。但是,如果橫向存在約5度以上的傾斜,使用這種機(jī)器人清潔會(huì)比較困難。
運(yùn)用大廈清潔經(jīng)驗(yàn)最多的,是清潔刷及其驅(qū)動(dòng)方法(圖5)。能夠清潔到框架、玻璃接縫等電池板的各個(gè)角落。
圖5:清潔刷及其驅(qū)動(dòng)方法運(yùn)用了經(jīng)驗(yàn)使用螺旋形狀的清潔刷,使水和污垢向下墜落。上圖為靜止時(shí),下圖為清潔中(攝影:日經(jīng)BP社)
使用螺旋狀的清潔刷,使水和污垢能夠向下墜落。據(jù)稱,為了不損傷電池板并容易清除污垢,清潔刷的材料、形狀、尺寸、旋轉(zhuǎn)方式和速度等都作了改進(jìn)。
發(fā)電量的增量效果能否大于清潔的耗費(fèi)?
太陽能電池板設(shè)置在室外,持續(xù)暴露在自然環(huán)境中。鳥糞以及塵土、落葉、花粉、黃沙、火山灰的堆積等諸多因素,會(huì)致太陽能電池板表面臟污,可能導(dǎo)致發(fā)電效率降低。
有人說,在多雨的日本,即使表面沉積了污垢,雨水也會(huì)沖走電池板表面的附著物。
但是,倘若為了壓縮間隔,增加設(shè)置的數(shù)量,而縮小太陽能電池板的設(shè)置角度,就會(huì)出現(xiàn)雨水沖不走塵土,在電池板上結(jié)塊的情況。時(shí)間長(zhǎng)了,有可能會(huì)影響發(fā)電量。
在百萬光伏電站等設(shè)置大量電池板的光伏電站,清潔電池板的主流方式是使用高壓清潔機(jī)和人工刷洗(圖6)。
圖6:使用高壓清潔機(jī)及清潔刷人工清潔需要高昂的人工成本、長(zhǎng)時(shí)間繁重的體力勞動(dòng)(攝影:J·E·T)
這需要付出昂貴的人工成本,以及長(zhǎng)時(shí)間繁重的體力勞動(dòng)。而使用高壓清潔機(jī)則伴隨著壓力過大,使太陽能電池單元(發(fā)電元件)有產(chǎn)生裂紋的風(fēng)險(xiǎn)。
該公司表示,人工清潔時(shí),4人清潔1MW電池板,需要4~5天。因?yàn)樾枰局僮鞲邏呵鍧崣C(jī)、伴著水流進(jìn)行刷洗,在感到疲勞之后,清潔的品質(zhì)容易變得參差不齊。
而且還存在需要擦除電池板表面的水滴痕跡、覆蓋電池板外周的框架和保護(hù)玻璃的邊界容易積存污垢等課題。
而使用清潔機(jī)器人,這些課題就都不存在,可提高清潔品質(zhì)。而且,如果發(fā)電量增加帶來的增收效果超過清潔成本,采用的優(yōu)點(diǎn)就比較突出。