太阳能电池板的清洁机器人,有通过清除电池板表面的污垢,来增加发电量的可能性。在日本国内外企业和研究机构正在开发之时,总部设在宫崎市的J·E·T已经推出了这种清洁机器人的租赁和委托清洁服务(图1)。
图1:J·E·T已开始租赁的清洁机器人
将大厦管理的经验用于太阳能电池板的清洁
该公司由经营大厦维护等业务的第一大厦管理(宫崎市)的柴田博文会长出资,在2000年5月设立。作为发挥大厦清洁上积累经验的领域,该公司把目光投向了太阳能电池板清洁,于2014年展开了行动。
将“准确清洗每一个角落”、“高效清洗”、“把用水量控制在最低限度”、“在任何地点都确保用水”等技术和经验,运用到了太阳能电池板的清洁上。清洁机器人是与日本国内的机器人关联企业合作开发的。
使用该公司的清洁机器人,首先要在太阳能电池板上设置轨道,机器人沿轨道移动,一边洒水,一边用刷子清洗。
这种轨道,两个轮子要架在阵列(太阳能电池板阵列)最上排电池板上沿的边框上(图2)。轮子在最上排电池板的边框上移动,从而使机器人横向(东西方向)移动。
图2:轮子架在最上排电池板的框架上
把大厦清洁的知识用在清洁刷上
轨道上还配备了16只在太阳能电池板上滚动的轮子(图3)。这既可辅助机器人在电池板上横向移动,又可使每张电池板上有4只轮子滚过,起到分散机器人在电池板上的重量的作用。轨道和机器人的重量合计约为28kg。
图3:每张太阳能电池板有4只轮子来分散载荷要调整使轮子不致压到上下框架和金属件上
要调整使轮子避免碾压太阳能电池板的上下框架和架台的金属件。通过调整,清洁刷会更好地接触电池板表面,从而提高清洁能力。如果轮子碾压到金属件,会对电池板造成不必要的冲击。
在纵向(南北方向)上,清洁机器人会沿轨道上下移动。纵向的清洁范围约为3~7m。相当于电池板横向排列3~7排的阵列。
横向只要没有太大的缝隙,轨道可以直接平移。如果是3cm以下的缝隙,可以直接跨越,如果缝隙的宽度超出这个范围,则需要抬起来移动(图4)。
图4:可以直接跨越阵列之间3cm以内的缝隙当遇到更大的缝隙时,要抬起轨道移动
阵列上的清洁机器人和轨道的移动可利用无线电控制操作。但是,如果横向存在约5度以上的倾斜,使用这种机器人清洁会比较困难。
运用大厦清洁经验最多的,是清洁刷及其驱动方法(图5)。能够清洁到框架、玻璃接缝等电池板的各个角落。
图5:清洁刷及其驱动方法运用了经验使用螺旋形状的清洁刷。上图为静止时,下图为清洁中
使用螺旋状的清洁刷,使水和污垢能够向下坠落。据称,为了不损伤电池板并容易清除污垢,清洁刷的材料、形状、尺寸、旋转方式和速度等都作了改进。