ALSTERS, Jan (Mainzer Strasse 56, Köln, 50678, DE)
CUEVAS HIDALGO, José (Rue Cite La Brouck 39, Trooz, B-4870, BE)
HELLEN, Dominik (Bunsenstrasse 39, Essen, 45145, DE)
REICHERT, Georg (Ernastrasse 9, Essen, 45130, DE)
GRAF DE LALAING, Jacques (Bovenkassei 5, Zandbergen, B-9506, BE)
ALSTERS, Jan (Mainzer Strasse 56, Köln, 50678, DE)
CUEVAS HIDALGO, José (Rue Cite La Brouck 39, Trooz, B-4870, BE)
HELLEN, Dominik (Bunsenstrasse 39, Essen, 45145, DE)
REICHERT, Georg (Ernastrasse 9, Essen, 45130, DE)
| Reinigungsvorrichtung (1) zur Reinigung von Solarelementen einer Solaranlage dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) eine Transporteinrichtung aufweist, um die Reinigungsvorrichtung (1) an das zu reinigende Solarelement heranzufahren. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) einen Positionssensor (7) aufweist, um den Reinigungsvorgang zumindest mittelbar zu starten. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) mindestens eine Bürste (3) zur Reinigung der Solarelemente aufweist. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürste (3) über eine Aktorik an das Solarelement anstellbar ist. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) eine Führungsschiene (5) aufweist, entlang der mindestens eine rotierende Bürste im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung bewegbar ist. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine rotierende Bürste vorgesehen ist, deren Rotationsachse im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung verläuft. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) einen Behälter für ein Reinigungsmittel (9) und eine Fördereinrichtung für das Reinigungsmittel aufweist. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) eine Auffangvorrichtung für das Reinigungsmittel nach der Reinigung aufweist. Reinigungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) eine Aufbereitungsvorrichtung für das Reinigungsmittel aufweist. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) einen geschlossenen Kreislauf für das Reinigungsmittel aufweist. Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Solarelementen um Heliostaten und bei der Solaranlage um eine solarthermische Anlage und insbesondere um ein Fresnel-Solarkraftwerk handelt. Solarkraftwerk mit einer an einer Trägerkonstruktion der Heliostaten angeordneten Reinigungsvorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche. Solarkraftwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung (1) unterhalb der Heliostaten angeordnet ist. Verfahren zum Reinigen von Solarelementen, insbesondere Heliostaten, eines Solarkraftwerks mit den Schritten: - Bewegen mindestens eines Solarelements in eine Reinigungsposition, - Heranfahren einer Reinigungsvorrichtung (1) an mindestens ein Solarelement, - Starten des Reinigungsvorgangs. Verfahren zum Reinigen von Solarelementen einer Solaranlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Heranfahren der Reinigungsvorrichtung (1) mindestens eine Bürste der Reinigungsvorrichtung (1) an die zu reinigende Fläche des Solarelements angestellt wird. Verfahren zum Reinigen von Solarelementen einer Solaranlage nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Heranfahren der Reinigungsvorrichtung (1) die Förderung eines Reinigungsmittels auf die Bürsten (3, 3' ) und/oder die Solarelemente gestartet wird. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsposition der Solarelemente eine Position ist, in der eine Reflexionsfläche der Solarelemente senkrecht nach unten weist. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, gekennzeichnet durch den Schritt - Detektieren des Verschmutzungszustands und erneutes Starten des Reinigungsvorgangs, wenn der Verschmutzungszustand über einem vordefinierten Verschmutzungsgrad liegt. |
Vorrichtung und Verfahren für die Reinigung von
Solaranlagen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Reinigungsvorrichtung zur Reinigung von Solarelementen einer Solaranlage gemäß Anspruch 1. Sie betrifft ferner ein Solarkraftwerk gemäß Anspruch 12 sowie ein Verfahren zum Reinigen von Solarelementen gemäß Anspruch 14.
Solarelemente von Solaranlagen müssen je nach
Verschmutzungsgrad gereinigt werden, um eine hohe
Energieausbeute der Sonneneinstrahlung zu erreichen. Je nach Umweltbedingungen und jeweiligem Standort der
Solaranlage verschmutzen die Solarelemente, beispielsweise Heliostaten, durch Sand, Staubpartikel in der Luft oder andere Ursachen.
Große Solaranlagen, seien es thermische Solarkraftwerke oder Photovoltaikanlagen, haben einen hohen Flächenbedarf, um einen großen Anteil der Sonneneinstrahlung nutzen zu können. Die gesamte Fläche überdeckt oft mehrere
zehntausend Quadratmeter. Die Reinigung der Solarelemente derart großer Anlagen stellt eine Herausforderung dar, für die es verschiedene technische Lösungen gibt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine weitere technische Lösung zur Reinigung von Solarelementen
vorzuschlagen. Ferner werden ein Solarkraftwerk mit einer
BESTÄTIGUNGSKOPIE entsprechend angeordneten Reingungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Reinigen der Solarelemente vorgeschlagen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine
Reinigungsvorrichtung zur Reinigung von Solarelementen gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung weist eine
Transporteinrichtung zum Heranfahren der
Reinigungsvorrichtung an das zu reinigende Solarelement auf .
Der Begriff Reinigungsvorrichtung, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet eine Einrichtung, welche zum Reinigen oder Waschen eines Solarelements geeignet ist.
Die Reinigungsvorrichtung kann in verschiedenen Varianten, beispielsweise zur Trockenreinigung und/oder zur Reinigung mit wenigstens einer Waschflüssigkeit oder einem
Reinigungsmittel ausgeführt werden: z.B. kann die
Reinigungsvorrichtung eine Sprüh- und/oder
Spritzeinrichtung, eine Bürsteneinrichtung, welche
beispielsweise gleichbleibend (Rotationsbewegung in
verschiedenen Achsrichtungen) und/oder überlagert mit einer Intervallbewegung rotieren kann, eine Bürsteneinrichtung in einer Linearbewegung und/oder überlagert mit einer
Intervallbewegung oder Schwämme mit unterschiedlichen
Porositäten und/oder aus unterschiedlichen Materialien, Wischblätter, Tücher, Schaber und dergleichen, je nach Verschmutzungsart und/oder Verschmutzungsgrad der zu reinigenden Elemente, ausgestattet sein. Die Reinigungsvorrichtung kann ferner Einrichtungen zum Abziehen, wie beispielsweise Rakel, Abziehleder und
dergleichen und/oder zum Trocknen, wie beispielsweise
Trockenwischen oder Trockenblasen, oder zum Absaugen der gereinigten Elemente aufweisen.
Der Begriff Transporteinrichtung, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet eine Einrichtung zum Transportieren der Reinigungsvorrichtung an das zu reinigende Solarelement innerhalb einer Solaranlage.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die
Transporteinrichtung eine fahrerlose Transporteinrichtung, welche ohne aktive Steuerung eines auf der
Transporteinrichtung befindlichen Fahrzeuglenkers entlang eines Laufweges gefahren werden kann. Insbesondere wird die fahrerlose Transporteinrichtung an eine Position eines Solarelementes herangefahren. Die Steuerung und/oder
Regelung der Transporteinrichtung kann vollautomatisch geschehen oder vom Bedienpersonal der Solaranalge ausgelöst und begleitet werden.
Durch das Vorsehen einer fahrerlosen Transporteinrichtung wird es möglich, die Reinigungsarbeiten an Solarelementen beispielsweise sogar vollautomatisch ablaufen zu lassen.
Die Transporteinrichtung kann einteilig, zweiteilig oder mehrteilig ausgeführt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die
Transporteinrichtung zweiteilig ausgeführt und an Schienen in der Solaranlage bewegt. Ein erster Teil wird als
Laufwagen bezeichnet, ein zweiter Teil als Trägereinrichtung. Der Laufwagen kann beispielsweise auf einem Schienensystem am Boden innerhalb der Solaranlage bewegt werden, die Trägereinrichtung auf Schienen an einer Trägerkonstruktion der Solaranlage.
Eine Trägerkonstruktion bezeichnet ein konstruktives, mechanisches Gerüst der Solaranlage, welches zum Aufnehmen und Halten von Bauteilen der Solaranlage, insbesondere von Solarelementen, geeignet ist.
Das Schienensystem kann an einer Trägerkonstruktion der Solaranlage befestigt sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die
Reinigungsvorrichtung mit der Trägereinrichtung der
Transporteinrichtung verbunden.
Die Reinigungsvorrichtung kann lösbar oder unlösbar an der Trägereinrichtung befestigt sein.
Insbesondere kann eine lösbare Befestigung den Vorteil bieten, dass die Trägereinrichtung sowohl nur zum Transport der Reinigungsvorrichtung, als auch nur zum Transport von Solarelementen oder nur zum Transport weiterer
Einrichtungen für andere Aufgaben genutzt werden kann.
Selbstverständlich kann die Transporteinrichtung derart ausgestaltet sein, um alle angestrebten oder gewünschten Funktionen gleichzeitig bzw. gleichermaßen ausführen zu können .
Die Lösbarkeit der Reinigungsvorrichtung kann
unterschiedlich ausgestaltet sein, beispielsweise mittels Bolzen- oder Stiftverbindungen und/oder anderen lösbaren (Sicherungs-) elementen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Reinigungsvorrichtung wenigstens einen Positionssensor auf, um den Reinigungsvorgang zumindest mittelbar zu starten.
Ein „Positionssensor", wie er hierin vorzugsweise
eingesetzt wird, bezeichnet einen Sensor, der zur
Bestimmung einer Position der Reinigungsvorrichtung
innerhalb oder an der Solaranlage vorgesehen und ausgelegt ist .
Derartige Positionssensoren können nach unterschiedlichen physikalischen Wirkprinzipien aufgebaut sein. Beispiele derartiger Wirkprinzipien sind: optische Sensoren (z.B. Photodioden-Arrays ) , induktive Sensoren, potentiometrische Sensoren, kapazitive Sensoren, Hall-Effekt-Sensoren,
Rotationssensoren basierend auf optischen und/oder
mechanischen Prinzipien, piezo-elektrische Wandler und dergleichen .
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden derartige
Positionssensoren dazu genutzt, die Position der
Reinigungsvorrichtung an einem zu reinigenden Solarelement zu bestimmen, um den Reinigungsvorgang zumindest mittelbar zu starten.
Ein erster Positionssensor, der beispielsweise an der
Reinigungsvorrichtung befestigt ist, kann die Position durch Detektion bestimmter Geometrien oder Teile an der Trägerkonstruktion erkennen. Eine „Geometrie" an der Trägerkonstruktion kann ein Loch, eine Bohrung, eine Aussparung oder dergleichen in der
Trägerkonstruktion sein, in der das Solarelement fixiert oder aufgehängt wurde.
Ein „Teil" an der Trägerkonstruktion kann eine
Befestigungsschraube, ein Lagerelement oder dergleichen sein, die der Befestigung oder Lagerung des Solarelementes an der Trägerkonstruktion dient.
Mithilfe von diesem ersten Positionssensor bzw. der
Auswertung der Signale dieses Sensors kann das Heranfahren der Trägereinrichtung, an der die Reinigungsvorrichtung befestigt oder aufgehängt ist, gesteuert werden. Wenn die Trägereinrichtung die Position zum Reinigungen des
Solarelementes erreicht hat, wird die Trägereinrichtung beispielsweise angehalten.
Ein zweiter Positionssensor, der auch an der
Reinigungsvorrichtung befestigt sein kann, kann derartige Geometrien (Löcher, Aussparungen oder dergleichen) oder Teile (Befestigungsschrauben, Lagerelemente oder
dergleichen) an der Trägerkonstruktion zählen, während die Trägereinrichtung innerhalb der Solaranlage verfahren wird. Mit der Auswertung der Signale dieses zweiten Sensors kann die Anzahl der detektierten Geometrien oder Teile der
Trägereinrichtung innerhalb der Solaranlage bestimmt werden. Wenn eine bestimmte, vorgegebene Position durch Detektion dieses zweiten Sensors erreicht wird, kann anschließend mit Hilfe des ersten Sensors die weitere
Positionierung der Reinigungsvorrichtung zum Start des Reinigungsvorgangs erfolgen. Es ist auch möglich, dass die beschriebenen Funktionen des ersten und zweiten Sensors durch nur einen Sensor
ausgeführt werden.
Nach Erreichen und Positionieren der Reinigungsvorrichtung mithilfe der beschriebenen Positionssensoren kann ein weiterer Positionssensor für die Detektion der Ausrichtung des Solarelementes notwendig sein. Das Solarelement kann beispielsweise so ausgerichtet sein, dass die
Sonneneinstrahlung optimal genutzt wird. Für den
Reinigungsvorgang kann hingegen eine andere Position notwendig sein, beipielsweise wenn die
Reinigungsvorrichtung von unten an das Solarelement
herangeführt werden soll. Dazu muss die Ausrichtung des Solarelementes mit dem weiteren Positionssensor zunächst deteketiert und anschließend beispielsweise mittels einer Ansteuerung zur Drehung des Solarelementes entsprechend neu ausgerichtet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Bürste und eine Aktorik an der Reinigungsvorrichtung vorgesehen. Diese Aktorik dient der Positionierung der Bürsten an das Solarelement.
Der Begriff Aktorik, wie er hierin verwendet wird,
bezeichnet das Erzeugen einer mechanischen Bewegung mittels eines Aktors, der elektronische Signale in eine mechanische Bewegung umsetzt.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Aktorik derart aufgebaut, dass die Bürste mittels eines Linearmotors von der Reinigungsvorrichtung an das Solarelement herangefahren wird. Weitere Ausgestaltungen einer Aktorik können eine von einem elektrischen Motor, z.B. einem Schrittmotor, angetriebene Welle, Mutter oder Gewindespindel sein, die die Bürste an das Solarelement heranfährt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Reinigungsvorrichtung eine Führungsschiene auf, entlang der mindestens eine rotierende Bürste im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung bewegbar ist .
Der Begriff Führungsschiene, wie er hierin verwendet wird, bezeichnet eine Schiene oder ein Schienensystem zum Führen von Einrichtungen zum Reinigen der Solarelemente. Diese
Einrichtung weist mindestens eine rotierende Bürste auf. Es können jedoch auch andere Einrichtungen zum Reinigen verwendet werden, wie beispielsweise Sprüh- und/oder
Spritzeinrichtungen, Schwämme, Wischblätter oder
dergleichen.
Die Führungsschienen können als Rundstangenführungen ausgeführt, sie können jedoch auch als
Profilschienensystem, Käfigschienensystem oder dergleichen ausgeführt sein.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird eine rotierende Bürste durch zwei Stangenführungen entlang der Längsseite des Solarelementes geführt. Die rotierende Bürste kann dabei durch eine Aktorik von der Reinigungsvorrichtung an das Solarelement heranbewegt werden. Die Bewegung der rotierenden Bürste kann dabei einer Längsbewegung entlang der Schiene oder des Schienensystems überlagert sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mit
mindestens einer rotierenden Bürste verläuft die
Rotationsachse der rotierenden Bürste im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Transporteinrichtung.
Dabei können beide um 180 Grad gedrehte Bürstenanordnungen für den Reinigungsvorgang angewendet werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden zwei Reinigungsvorrichtungen nebeneinander angeordnet. Jede dieser beiden Reinigungsvorrichtungen kann auf jeweils einer Trägereinrichtung angeordnet sein. Bei dieser
Ausgestaltung muss der Laufwagen der Transporteinrichtung derart ausgelegt werden, dass beide nebeneinander
angeordneten Reinigungsvorrichtungen, also die doppelte Breite gegenüber einer einfachen Anordnung, auf dem
Laufwagen befestigt werden können. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der
Reinigungsvorgang der Solarelemente verbessert werden kann. Bei der Anwendung nicht rotierender Bürsten, also
beispielsweise kammartig angeordnete Bürstenelemente mit einer Kammrichtung quer zur Bewegungsrichtung der
Reinigungsvorrichtung, kann es möglich sein, das die
Bürsten die Solarelemente nicht bis zu den beiden
Endpositionen der Bewegungsrichtung reinigen können, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Allerdings können die
Bürsten derart angeordnet werden, dass zumindest bis zu einer Endposition eine nahezu vollständige Reinigung der Solarelemente möglich ist. In diesem Fall kann das
Solarelement dann nahezu vollständig gereinigt werden, wenn die beiden parallel angeordneten Bürsten, ausgehend von einer Startposition in der Mitte der Reinigungsvorrichtung, gegenläufig bis zur jeweiligen Endposition verfahren werden . Weitere Positionssensoren können an den verfahrbaren
Reinigungselementen angeordnet sein, um die Endpositionen der Verfahrwege zu detektieren. Mittels einer Steuerung der Reinigungselemente kann dadurch vorteilhaft ein Stopp und ein Bewegen in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung veranlasst werden. Auch eine erneute Positionierung in der Startposition ist möglich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Reinigungsvorrichtung einen Behälter für ein
Reinigungsmittel mit einer Fördereinrichtung für das
Reinigungsmittel auf.
Anstatt einem Reinigungsmittel kann gleichfalls eine
Waschflüssigkeit oder dergleichen in dem Behälter zum Zweck der Reinigung der Solarelemente enthalten sein.
Ein Behälter für ein Reinigungsmittel kann beispielsweise Wasser als Waschflüssigkeit enthalten. Weiterhin können Zusatzstoffe zu dem Wasser hinzugefügt werden, um einen besseren Reinigungseffekt zu erzielen. Durch die Verwendung von Zusatzstoffen kann durch den besseren Reinigungseffekt auch das Wasservolumen verringert werden. Ebenfalls ist es möglich, dass bestimmte Verunreinigungen der Solarelemente erst durch bestimmte Zusatzstoffe entfernt werden können.
Anstatt Wasser können auch andere Reinigungsmittel
verwendet werden, die je nach Materialien der
Solarelemente, den auftretenden Verschmutzungen, dem möglichen Einsatz einer Wiederaufbereitungsanlage, der Verfügbarkeit eines Reinigungsmittels oder dergleichen ausgewählt werden. Die Größe der Behälter kann der Größe bzw. Anzahl der zu reinigenden Solarelemente angepasst werden. Es können jedoch auch andere Faktoren bei der Wahl der Größe der Behälter entscheidend sein, wie beispielsweise der Größe und Tragkraft der Transporteinrichtung, der Optimierung der Verfahrwege innerhalb der Solaranlage bezüglich der
Wiederbefüllmöglichkeiten der Behälter oder dergleichen.
Die Wahl des Reinigungsmittels hängt auch davon ab, in welcher Variante die Reinigungsvorrichtung ausgeführt wird. Varianten können Bürsten, Sprüh- und/oder
Spritzeinrichtungen, Schwämme, Wischblätter oder
dergleichen sein.
Die aterialwahl der Behälter und damit auch das Gewicht der Behälter hängt auch von der Wahl des Reinigungsmittels ab .
Weiterhin weist diese bevorzugte Ausführungsform eine
Fördereinrichtung für das Reinigungsmittel auf.
Eine Fördereinrichtung kann eine Pumpe sein, die das
Reinigungsmittel aus dem Behälter beispielsweise durch einen Schlauch zur Reinigungsvorrichtung fördert. Der aufzubringende Förderdruck, auch Förderhöhe genannt, hängt von der Schlauchgeometrie (Länge, Durchmesser) , dem
Reinigungsmittel und der Reinigungsvorrichtung ab, je nachdem, ob eine Bürste, eine Sprüh- und/oder
Spritzeinrichtung oder eine sonstige Einrichtung verwendet wird. Bei einer Sprüh- und/oder Spritzeinrichtung ist der Förderdruck; in der Regel deutlich höher als beispielsweise bei der Verwendung einer Bürsteneinrichtung. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Reinigungsvorrichtung eine Auffangvorrichtung für das
Reinigungsmittel nach der Reinigung auf.
Eine Auffangvorrichtung für das Reinigungsmittel kann aus einer Wanne, Rinne, Schale oder dergleichen bestehen, die insbesondere unterhalb der gereinigten Solarelemente angeordnet sind. Das aufgefangene Reinigungsmittel kann anschließend in einen Tank geleitet werden, beispielsweise passiv schwerkraftbedingt oder aktiv mittels einer Pumpe.
Das aufgefangene Reinigungsmittel kann anschließend
entsorgt, wiederverwendet oder teils entsorgt und teils wiederverwendet werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die
Reinigungsvorrichtung eine Aufbereitungsvorrichtung für das Reinigungsmittel auf.
Eine Aufbereitungsvorrichtung bezeichnet eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Flüssigkeiten oder anderen Medien, in der Regel zum Zweck der Wiederverwendung des Mediums.
Die Aufbereitung kann in einer physikalischen und/oder chemischen und/oder biologischen Aufbereitung bestehen.
Bei einer physikalischen Aufbereitung insbesondere mittels Filtration können Filter zur Stofftrennung von
Verunreinigungen bestimmter Partikelgrößen verwendet werden, die auch stufenförmig mit verschiedenen Filtergrößen ausgeführt werden können. Sowohl das Filtrat (filtrierte Flüssigkeit) als auch die gefilterten Partikel (Filterkuchen) können einer Wiederverwendung zugeführt werden. Ebenfalls möglich ist eine teilweise oder
vollständige Entsorgung der aufbereiteten Medien.
Bei einer chemischen Aufbereitung können beispielsweise giftige Substanzen mittels chemischer Reaktionen
neutralisiert werden.
Bei einer biologischen Aufbereitung können lebende
Organismen, z.B. Mikroben für eine Zersetzung oder
Umsetzung bestimmter Inhaltsstoffe eingesetzt werden.
Eine Aufbereitung kann auch vorsehen, die aufbereiteten Medien anderen Verwendungszwecken zuzuführen. Dies kann dann der Fall sein, wenn die Qualität der aufbereiteten Medien nicht mehr den Anforderungen an das Reinigungsmittel genügen. Dies könnte beispielsweise dann möglich sein, wenn der pH-Wert des Filtrats durch Luftverunreinigungen derart verschoben wurde, dass eine Schädigung der Solarelemente nicht ausgeschlossen werden kann. Eine mögliche chemische Aufbereitung kann aus anderen Gründen (Kosten, Technik, Umweltbedingungen etc.) nicht genutzt werden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, Wasser als Reinigungsmittel, das durch den Reinigungsvorgang der
Solarelemente verunreinigt wurde, nach der Aufbereitung wieder zur Verwendung als Reinigungsmittel zu nutzen. Durch den Aufbereitungsprozess werden beispielsweise Sandkörner und andere Partikel gefiltert. Die Aufbereitung kann Prozessschritte enthalten, um die Qualität des aufbereiteten Mediums zu messen und
anschließend das Medium entweder einer Wiederverwendung, einer nochmaligen Aufbereitung oder einer anderen
Verwendung zuzuführen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Reinigungsvorrichtung einen geschlossenen Kreislauf für das Reinigungsmittel auf.
Ein geschlossener Kreislauf für das Reinigungsmittel bezeichnet einen Kreislauf, bei dem das Reinigungsmittel weitgehend wiederverwendet wird. Lediglich diejenigen Teile des Reinigungsmittels, die in dem Filterkuchen enthalten sind und einer anderen Verwendung zugeführt werden, werden dem Reinigungsmittel-Kreislauf entzogen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Solarelementen um Heliostaten und bei der Solaranlage um ein Fresnel-Solarkraftwerk .
Ein Heliostat bezeichnet einen Spiegel, der das Sonnenlicht weitgehend unabhängig von der Änderung der Sonnenposition am Himmel immer auf den gleichen, ortsfesten Punkt
reflektiert .
Ein Fresnel-Solarkraftwerk bezeichnet ein Solarkraftwerk, bei dem das Sonnenlicht über mehrere angeordnete
Heliostaten auf einen Absorber gelenkt wird. In diesem Absorber, das oft als Absorberrohr ausgeführt wird, fliesst ein Fluid, das durch das Sonnenlicht erhitzt wird. Bei einem Solarkraftwerk, hier gleichbedeutend mit einem solarthermischen Kraftwerk, wird Strom aus Sonnenlicht mittels einer Wärme-Kraftmaschine erzeugt. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gleichermaßen durch ein erfindungsgemäßes Solarkraftwerk mit einer an der
Trägerkonstruktion der Heliostaten angeordneten
Reinigungsvorrichtung gemäß Anspruch 12 gelöst. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die
Reinigungsvorrichtung unterhalb der Heliostaten angeordnet.
Dies hat den Vorteil, dass das Reinigungsmittel nach der Reinigung direkt nach unten in eine Auffangvorrichtung abfliessen kann. Verunreinigungen wie beispielsweise Sand fliessen direkt mit dem Reinigungsmittel ab.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gleichermaßen durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Reinigen von
Solarelementen, insbesondere Heliostaten, eines
Solarkraftwerkes gemäß Anspruch 14 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst das Bewegen
mindestens eines Solarelements in eine Reinigungsposition, das Heranfahren einer Reinigungsvorrichtung an mindestens ein Solarelement und das Starten des Reinigungsvorgangs.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren nach dem Heranfahren der Reinigungsvorrichtung an das Solarelement das Anstellen mindestens einer Bürste der Reinigungsvorrichtung an die zu reinigende Fläche des
Solarelements . In einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren nach dem Heranfahren der Reinigungsvorrichtung das Starten der Förderung eines Reinigungsmittels auf die Bürsten und/oder die Solarelemente.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren, dass die Reinigungsposition der Solarelemente eine Position ist, in der eine Reflexionsfläche der
Solarelemente senkrecht nach unten weist.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren das Detektieren des Verschmutzungszustandes und ein erneutes Starten des Reinigungsvorgangs, wenn der
Verschmutzungsgrad über einem vordefinierten
Verschmutzungsgrad liegt.
Das Detektieren des Verschmutzungszustandes kann
beispielsweise durch Sensoren erfolgen, die die Intensität der Reflexion von einfallendem Licht auf die
Reflexionsflächen messen. Als Referenzwert kann diejenige Intensität festgelegt werden, die nach dem Reinigen
gemessen wird.
Ein vordefinierter Verschmutzungsgrad kann gleichfalls nach einer definierten Verschmutzung und dem anschließenden
Messen der Intensität der Reflexion von einfallendem Licht auf die Reflexionsflächen bestimmt werden.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung bezeichnen identische Bezugszeichen gleiche oder identische Elemente. Fig. 1 zeigt eine Reinigungsvorrichtung mit einer
Trägereinrichtung; und
Fig. 2 zeigt eine Trägereinrichtung auf einem Laufwagen
Fig. 1 zeigt eine Reinigungsvorrichtung 1, die zur
Reinigung von Solarelementen geeignet ist. Die
Reinigungsvorrichtung 1 weist zwei Bürstenelemente 3 und 3 auf einer Trägereinrichtung auf, wobei die Bürstenelemente in x-Richtung an Führungsschienen 5 verfahrbar sind.
Die Bürstenelemente 3 und 3' sind kammartig senkrecht zur Verfahrrichtung (x-Richtung) ausgestaltet.
Die Bürstenelemente 3 und 3' haben gegenläufige
Verfahrrichtungen, mit einer Startposition in der Mitte de Verfahrwege. Die Verfahrwege verlaufen jeweils bis zur Endposition an den Enden der Trägereinrichtung.
Anschließend werden sie zur Startposition zurückgefahren. Die beiden Bürstenelemente 3 und 3' sind jeweils optimiert um bis in den Rand- bzw. Endbereich hin zu reinigen.
Die Bürstenelemente 3 und 3' können beispielsweise mit Elektromotoren angetrieben werden. Positionssensoren 7 (hier nur beispielhaft an einer Position dargestellt) können die Endpositionen der Bürstenelemente 3 und 3' detektieren und entsprechende Steuersignale an
Elektromotoren weiterleiten.
Auf bzw. an der Trägereinrichtung sind ein oder mehrere Reinigungsmittelreservoire 9 angeordnet. Die Bürstenelemente 3 und 3' können mittels einer Aktorik in z-Richtung verfahren werden, um an den Solarelementen angestellt zu werden. Anschließend wird der Start des
Wasch- oder Reinigungsvorgangs begonnen.
Fig. 2 zeigt ein Laufwagen 11, auf dem eine
Trägereinrichtung 13 aufgehängt ist. Der Laufwagen 11 wird auf einem Schienensystem 15 mittels Rollen 17 bewegt.
Positionssensoren 19 können die Position des Laufwagens 11 innerhalb der Solaranlage detektieren.
Die zu reinigenden Solarelemente werden an der
Trägerkonstruktion 21 der Solaranlage befestigt. Die Trägereinrichtung 13 ist an Führungselementen 23 verschiebbar. Weiterhin ist ein Energieversorgungssystem 25 auf dem Fahrzeug 11 angeordnet, um beispielsweise
Elektromotoren anzutreiben.
Next Patent: SOLAR INSTALLATION COMPRISING A TRANSPORT DEVICE