Để xem full tài liệu Xin vui long liên hệ page để được hỗ trợ : https://www.facebook.com/thuvienluanvan01 HOẶC https://www.facebook.com/garmentspace/ https://www.facebook.com/thuvienluanvan01 https://www.facebook.com/thuvienluanvan01 tai lieu tong hop, thu vien luan van, luan van tong hop, do an chuyen nganh

1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY
  
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
THIẾT KẾ ROBOT LÀM SẠCH
TẤM PIN MẶT TRỜI
SVTH: Trần Bá Nhất
MSSV: 1412664
GVHD: TS. Nguyễn Hải Đăng
T.P HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019

2. i
LỜI CẢM ƠN
Bốn năm đƣợc học tập và rèn luyện ở trƣờng Đại học Bách Khoa Tp. HCM không
phải là một khoảng thời gian quá dài nhƣng sẽ là khoảng thời gian đáng nhớ nhất trong
cuộc đời tôi. Bách Khoa không chỉ dạy cho tôi những kiến thức kỹ thuật chuyên môn mà
còn cho tôi những kinh nghiệm quý giá từ các thầy, các cô, các bạn và các anh trong
trƣờng. Luận văn tốt nghiệp là cột mốc đánh dấu chặng đƣờng này cũng nhƣ là thử thách
cuối cùng trong hành trình đại học của tôi. Luận văn tốt nghiệp là nơi tôi vận dụng tất cả
các kiến thức học đƣợc. Bên cạnh nỗ lực của bản thân để hoàn thành mục tiêu đƣợc đặt ra
còn có sự hỗ trợ, chỉ dẫn và ủng hộ của thầy cô, gia đình và bạn bè. Tôi xin dành những
lời cảm ơn chân thành nhất đến tất cả mọi ngƣời đã đồng hành cùng tôi trong suốt khoảng
thời gian bốn năm này.
Trong quá trình làm luận văn, ngƣời đã tận tâm hƣớng dẫn và chỉ bảo tôi đó là Thầy
Nguyễn Hải Đăng. Tuy có nhiều lần vấp ngã nhƣng thầy đã định hƣớng đi về đề tài, hỗ
trợ tôi giải đáp những thắc mắc cũng nhƣ tạo động lực để tôi hoàn thành luận văn. Tuy có
những lúc thầy rất nghiêm khắc với tôi, nhƣng tôi biết thầy mong muốn tôi có thể sử
dụng tất cả tâm trí và nguồn lực của mình để hoàn thành thật tốt luận văn tốt nghiệp này.
“Em xin cảm ơn thầy rất nhiều”.
Xin cảm ơn quý thầy cô trƣờng Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh, Khoa Cơ Khí
vì sự tận tâm trong giảng dạy và truyền những kiến thức quý báu trong suốt bốn năm học
qua. “Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô”.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 12 năm 2019
Trần Bá Nhất

3. ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Đề tài: “Thiết kế robot làm sạch tấm pin mặt trời”
Robot đang ngày càng phát triển và phục vụ con ngƣời trong hầu hết công việc.
Trong những ứng dụng của Robot thì việc làm sạch các tấm pin năng lƣợng mặt trời là
khá phổ biến và đang ngày càng phát triển. Trƣớc tình trạng nƣớc ta hiện nay, các tấm
pin mặt trời đƣợc lắp đặt nhiều và phổ biến ở các quy mô công nghiệp cũng nhƣ các hộ
dân, do vậy nhu cầu việc làm sạch tấm pin cũng tăng theo. Chính vì thế phát triển robot
làm sạch sẽ đáp ứng cũng nhƣ thay thế con ngƣời trong hiện tại và tƣờng lai để nâng cao
năng suất làm việc. Robot có khả năng đi trên những tấm pin và làm sạch. Xuất phát từ ý
tƣởng này luận văn sẽ tập trung vào việc phân tích các phƣơng pháp và công nghệ làm
sạch trên tấm pin sau đó phân tích thiết kế robot để phù hợp với công việc làm sạch trên
các tấm pin.

4. iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN......................................................................................................................i
TÓM TẮT LUẬN VĂN.................................................................................................... ii
MỤC LỤC......................................................................................................................... iii
DANH SÁCH HÌNH ẢNH............................................................................................. vii
DANH SÁCH BẢNG BIỂU ..............................................................................................x
Chƣơng 1. TỔNG QUAN..............................................................................................1
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PIN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI.......................1
1.1.1. Cấu tạo. ........................................................................................................1
1.1.2. Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời: ........................................................1
1.1.3. Phân loại pin năng lƣợng mặt trời: ..............................................................3
1.2. MỨC ĐỘ PHÁT TRIỂN CỦA PIN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI................3
1.2.1. Đối với các nƣớc trên thế giới. ....................................................................3
1.2.2. Tình hình trong nƣớc. ..................................................................................3
1.3. VỀ MỨC ĐỘ TỔN THẤT VÀ LÀM SẠCH TẤM PIN. ...............................4
1.3.1. Nguyên nhân................................................................................................4
1.3.2. Mức độ tổn thất............................................................................................5
1.3.3. Giải pháp làm sạch.......................................................................................5
1.3.4. Các bƣớc làm sạch.......................................................................................6
1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ROBOT Ở NƢỚC NGOÀI..............................6
1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ROBOT Ở TRONG NƢỚC.............................7
1.6. CÁC PHƢƠNG PHÁP LÀM SẠCH ĐƢỢC THỰC HIỆN. ..........................7
1.6.1. Phƣơng pháp cơ học.....................................................................................7
1.6.2. Dùng thiết bị máy móc để làm sạch.............................................................9
1.6.3. Loại bỏ bụi bằng cách sử dụng phim Nano. ................................................9
1.6.4. Loại bỏ bụi bằng phƣơng pháp tĩnh điện...................................................11
1.7. CÁC ROBOT LÀM SẠCH PIN HIỆN CÓ. .................................................11
1.7.1. Solar brush UAV Robot.............................................................................11
1.7.2. Robot Ecoppia E4. .....................................................................................12

5. iv
1.7.3. SolarDuster ................................................................................................13
1.7.4. Robot Washpanel.......................................................................................14
1.7.5. Hệ thống robot làm sạch NOMADD:........................................................15
1.7.6. Robot GEKKO Solar : ...............................................................................16
1.7.7. Robot hyCLEANER. .................................................................................18
1.7.8. Robot SolarCleano.....................................................................................20
1.8. DÙNG CÁC HOÁ CHẤT ĐỂ TẨY RỬA....................................................20
1.9. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ VÀ PHẠM VI CỦA LUẬN VĂN. .....................22
1.9.1. Mục tiêu. ....................................................................................................22
1.9.2. Nhiệm vụ của luận văn. .............................................................................22
1.9.3. Giới hạn phạm vi của luận văn ..................................................................23
Chƣơng 2. CÁC PHƢƠNG ÁN LỰA CHỌN CHO CSP. ..........................................24
2.1. CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ.................................................................24
2.2. PHƢƠNG ÁN DI CHUYỂN NGANG BÀN CHẢI CHẠY DỌC. ..............24
2.3. PHƢƠNG ÁN DI CHUYỂN NGANG BÀN CHẢI CHẠY NGANG. ........25
2.4. PHƢƠNG ÁN ROBOT TREO VỚI HAI DÂY SONG SONG....................25
2.5. PHƢƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN ROBOT CẦM TAY......................................26
2.6. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN DI CHUYỂN......................27
2.7. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN CĂNG ĐAI. .......................29
2.8. PHÂN TÍCH ƢU NHƢỢC ĐIỂM CỦA BÁNH ĐAI...................................31
2.9. PHÂN TÍCH CHỌN DÂY ĐAI. ...................................................................31
2.10. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CHO BÁNH XE. .32
2.10.1. Truyền động không thông qua bộ truyền ngoài.....................................32
2.10.2. Truyền động bằng đai. ...........................................................................32
2.10.3. Truyền động bằng xích. .........................................................................33
2.10.4. Truyền động bằng bánh răng. ................................................................33
2.11. LỰA CHỌN CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CHO CHỔI CON LĂN..............34
2.12. LỰA CHỌN CHỔI CON LĂN. ....................................................................34
2.13. LỰA CHỌN CẤP NƢỚC CHO CSP............................................................37

6. v
Chƣơng 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ. ...............................................40
3.1. PHÂN TÍCH ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC......................................40
3.1.1. Giới thiệu chung về động học....................................................................40
3.1.2. Mô hình động lực học................................................................................40
3.2. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO SƠ BỘ VỀ ROBOT CSP....................................47
3.3. CHỌN KÍCH THƢỚC CHO CƠ CẤU BÁNH ĐAI. ...................................48
3.4. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT CHO ĐỘNG CƠ BÁNH XE...........................49
3.5. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI RĂNG...................................52
3.6. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC II. ..............................................................56
3.7. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ổ LĂN CHO TRỤC 2..........................................59
3.8. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT CHO ĐỘNG CƠ CHỔI CON LĂN................60
3.9. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN ĐAI RĂNG...................................64
3.10. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC CHO CON LĂN.......................................66
3.11. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ổ LĂN CHO CHỔI CON LĂN...........................68
3.12. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT BƠM NƢỚC CHO CSP..................................69
3.13. MÔ HÌNH 3D. ...............................................................................................71
Chƣơng 4. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN. ...................................................72
4.1. LỰA CHỌN CÁC PHƢƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN.........................................72
4.2. SƠ ĐỒ KHỐI MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN......................................................73
4.3. MẠCH CÔNG SUẤT VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ CHO CSP................74
4.3.1. Mạch công suất. .........................................................................................74
4.4. KHỔI ĐIỀU KHIỂN. ....................................................................................75
4.5. KHỐI GIAO TIẾP VỚI ĐIỆN THOẠI.........................................................76
4.6. KHỐI NGUỒN..............................................................................................78
4.7. LƢU ĐỒ GIẢI THUẬT. ...............................................................................79
4.7.1. Lƣu đồ giải thuật điều khiển CSP chạy. ....................................................79
4.7.2. Lƣu đồ giải thuật cho Bluetooth. ...............................................................80
Chƣơng 5. BẢO TRÌ AN TOÀN.................................................................................82
5.1. BẢO TRÌ........................................................................................................82

7. vi
5.2. AN TOÀN......................................................................................................82
Chƣơng 6. TỔNG KẾT................................................................................................83
6.1. ĐÁNH GIÁ CHUNG.....................................................................................83
6.2. NHỮNG HẠN CHẾ TRONG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI...................................83
6.3. CÁC HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI................................................83
PHỤ LỤC..........................................................................................................................84
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................90

8. vii
DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 1. 1 Pin mặt trời..........................................................................................................1
Hình 1. 2 Cấu tạo của tấm pin mặt trời. ..............................................................................2
Hình 1. 3 Các tấm pin bẩn trên bề mặt................................................................................5
Hình 1. 4 Hình logo một số công ty....................................................................................7
Hình 1. 5 Làm sạch bằng con ngƣời. ..................................................................................8
Hình 1. 6 Hệ thống làm sạch bằng nƣớc.............................................................................8
Hình 1. 7 Dùng thiết bị máy móc........................................................................................9
Hình 1. 8 Vật liệu siêu kỵ nƣớc.........................................................................................10
Hình 1. 9 Robot UAV. ......................................................................................................12
Hình 1. 10 Ecoppia E4. .....................................................................................................13
Hình 1. 11 SolarDuster......................................................................................................14
Hình 1. 12 Robot Washpanel. ...........................................................................................15
Hình 1. 13 Robot NOMADD............................................................................................16
Hình 1. 14 chân của Robot GEKKO.................................................................................17
Hình 1. 15 Robot GEKKO đang làm sạch tấm pin...........................................................18
Hình 1. 16 Robot hyCLEANER........................................................................................19
Hình 1. 17 Thông số về hyCLEANER..............................................................................19
Hình 1. 18 Robot solarCleano...........................................................................................20
Hình 1. 19 Nƣớc tẩy rửa....................................................................................................21
Hình 2. 1 Hƣớng di chuyển ngang bàn chải chạy dọc của robot. .....................................24
Hình 2. 2 Hƣớng di chuyển ngang bàn chải chạy ngang. .................................................25
Hình 2. 3 Robot hai dây treo song song............................................................................26
Hình 2. 4 Robot điều khiển cầm tay..................................................................................26
Hình 2. 5 Di chuyển bằng bánh xe....................................................................................28
Hình 2. 6 Di chuyển bằng 2 bánh đai................................................................................28
Hình 2. 7 Khả năng chuyển động Robot di chuyển bằng bốn cơ cấu bánh đai.......................29
Hình 2. 8 Bánh dẫn hƣớng. ...............................................................................................30
Hình 2. 9 Căn đai dùng cần lắc. ........................................................................................30

9. viii
Hình 2. 10 Căng đai dùng lò xo. .......................................................................................30
Hình 2. 11 Cơ cấu căng đai dùng bánh dẫn hƣớng...........................................................31
Hình 2. 12 Dây đai cho bánh xe........................................................................................32
Hình 2. 13 Truyền động đai. .............................................................................................32
Hình 2. 14 Truyền động xích. ...........................................................................................33
Hình 2. 15 Truyền động bánh răng. ..................................................................................34
Hình 2. 16 Sợi Polypropylen.............................................................................................35
Hình 2. 17 Sợi nylon. ........................................................................................................35
Hình 2. 18 Sợi polyester...................................................................................................36
Hình 2. 19 Chổi con lăn. ...................................................................................................36
Hình 2. 20 Khớp nối chống xoắn dây. ..............................................................................38
Hình 2. 21 Kích thƣớc nối nhanh chống xoắn đực cái. [17].............................................38
Hình 2. 22 Phụ kiện ống nƣớc...........................................................................................39
Hình 3. 1 Lực tác dụng lên robot. .....................................................................................46
Hình 3. 2 Cấu tạo vể robot CSP. .......................................................................................48
Hình 3. 3 Bánh đai thiết kế................................................................................................49
Hình 3. 4 Sơ đồ lực. ..........................................................................................................49
Hình 3. 5 Bảng thông số của động cơ theo tỷ số truyền ...................................................51
Hình 3. 6 Động cơ DCG 25-30. ........................................................................................51
Hình 3. 7 Kích thƣớc của động cơ. ...................................................................................52
Hình 3. 8 Biểu đồ loại đai ứng với công suất và số vòng quay. .......................................53
Hình 3. 9 Thông số đƣờng kích bánh đai răng..................................................................53
Hình 3. 10 Kích thƣớc của bánh răng. ..............................................................................54
Hình 3. 11 Thông số chiều dài T5.....................................................................................55
Hình 3. 12 Sơ đồ đặt lực tác dụng lên trục........................................................................57
Hình 3. 13 Biểu đồ momen của trục. ................................................................................58
Hình 3. 14 Thông số cơ bản của ổ bi. ...............................................................................60
Hình 3. 15 Sơ đồ lực của chổi con lăn. .............................................................................60
Hình 3. 16 Động cơ DC.....................................................................................................62

10. ix
Hình 3. 17 Loại hộp giảm tốc ứng với tỷ số truyền. .........................................................63
Hình 3. 18 Kích thƣớc của động cơ. .................................................................................63
Hình 3. 19 Loại đai theo công suất ...................................................................................64
Hình 3. 20 Thông số bánh răng.........................................................................................64
Hình 3. 21 Thông số chiều dài đai. ...................................................................................65
Hình 3. 22 Sơ đồ đặt lực tác dụng lên trục........................................................................66
Hình 3. 23 Biểu đồ momen của trục. ................................................................................67
Hình 3. 24 Thông số cơ bản của ổ bi. ...............................................................................69
Hình 3. 25 Động cơ bơm nƣớc..........................................................................................70
Hình 3. 26 Mô hình 3D của robot CSP. ............................................................................71
Hình 4. 1 App điều khiển xe. ............................................................................................73
Hình 4. 2 Sơ đồ khối phƣơng án điều khiển của CSP.......................................................74
Hình 4. 3 Motor driver L298N..........................................................................................74
Hình 4. 4 Arduino Mega 2560. .........................................................................................76
Hình 4. 5 Bluetooth HC06. ...............................................................................................76
Hình 4. 6 Sơ đồ kết nối HC06...........................................................................................77
Hình 4. 7 Các thành phần của nguồn CSP. .......................................................................79
Hình 4. 8 Sơ đồ điện kết nối nguồn...................................................................................79
Hình 4. 9 Lƣu đồ giải thuật điều khiển CSP. ....................................................................80
Hình 4. 10 Lƣu đồ giải thuật truyền nhận Bluetooth giữa điện thoại và CSP. .................81

11. x
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 3. 1 Thông số kỹ thuật của 8DCG 25-30 gắn giảm tốc. ..........................................52
Bảng 3. 2 Thông số tính toán. ...........................................................................................53
Bảng 3. 3 Thông số đai 10T5. ...........................................................................................55
Bảng 3. 4 Tổng hợp các lực và monmen...........................................................................59
Bảng 3. 5 Thông số kỹ thuật của động cơ DC DME34B36G...........................................63
Bảng 3. 6 Thông số đai T2,5. ............................................................................................65
Bảng 3. 7 Tổng hợp các lực và momen.............................................................................68
Bảng 3. 8 Thông số của động cơ bơm nƣớc......................................................................70
Bảng 4. 1 Thông số của Motor driver L298N...................................................................75
Bảng 4. 2 Quy tắc điều hƣớng của motor driver L298N...................................................75
Bảng 4. 3 Các thông số của HC06.....................................................................................77

12. Chƣơng 1. Tổng quan
1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PIN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI.
1.1.1. Cấu tạo.
Pin năng lƣợng mặt trời hay pin mặt trời hay pin quang điện nhƣ hình 1.1 (Solar
panel) bao gồm nhiều tế bào quang điện (solar cells) - là phần tử bán dẫn có chứa trên bề
mặt một số lƣợng lớn các cảm biến ánh sáng là đi ốt quang, thực hiện biến đổi năng
lƣợng ánh sáng thành năng lƣợng điện. Cƣờng độ dòng điện, hiệu điện thế hoặc điện trở
của pin mặt trời thay đổi phụ thuộc bởi lƣợng ánh sáng chiếu lên chúng. Tế bào quang
điện đƣợc ghép lại thành khối để trở thành pin mặt trời (thông thƣờng 60 hoặc 72 tế bào
quang điện trên một tấm pin mặt trời). Tế bào quang điện có khả năng hoạt động dƣới
ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng nhân tạo. Chúng có thể đƣợc dùng nhƣ cảm biến ánh
sáng (ví dụ cảm biến hồng ngoại), hoặc các phát xạ điện từ gần ngƣỡng ánh sáng nhìn
thấy hoặc đo cƣờng độ ánh sáng. Để bảo vệ cho tấm pin không bị các ngoại lực tác động
lên bề mặt, pin đƣợc gắn tấm kính cƣờng lực, kính cƣờng lực là loại kính đƣợc tôi nhiệt
độ rất cao khoảng 700o
C và làm nguội nhanh bằng khí mát, chính vì điều đó tạo ra sức
căng bề mặt của kính làm tăng khả năng chịu bền, chịu tải trọng lớn và chịu nhiệt cao.
Hình 1. 1 Pin mặt trời.
1.1.2. Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời:
Chúng thƣờng đƣợc lắp đặt ở những nơi hấp thu đƣợc nhiều ánh sáng mặt trời nhất
nhƣ trên mái của các tòa nhà hay các công trình. Hệ thống này sẽ chuyển đổi quang năng
từ ánh sáng mặt trời hấp thụ đƣợc thành điện năng, nó đƣợc sử dụng nhƣ điện lƣới thông
thƣờng.

13. Chƣơng 1. Tổng quan
2
Silicon đƣợc biết đến là một chất bán dẫn, nó là một thành phần quan trọng trong
cấu tạo của pin năng lƣợng mặt trời. “Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn
điện và chất cách điện, hoạt động nhƣ chất cách điện ở nhiệt độ thấp và có tính dẫn điện
ở nhiệt độ phòng”.
Ánh sáng năng lƣợng mặt trời gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon đƣợc tỏa ra từ mặt
trời. Nó va chạm với các nguyên tử Silicon của tấm pin, lúc này những hạt photon truyền
năng lƣợng của chúng tới các electron rời rạc, kích thích làm cho electron đang liên kết
với nguyên tử bị bật ra khỏi nguyên tử, đồng thời ở nguyên tử xuất hiện chỗ trống vì
thiếu electron. Tuy nhiên việc giải phóng các electron chỉ là một nửa công đoạn của pin
mặt trời, tiếp đến nó dồn các electron rải rác này vào một dòng điện. Điều này ảnh hƣởng
đến việc tạo ra sự mất cân bằng điện trong pin, có tác dụng giống nhƣ xây một con dốc
để các electron chảy theo cùng một hƣớng. Sự mất cân bằng này cũng có thể đƣợc tạo ra
bởi tổ chức bên trong của silicon nhƣ hình 1.2.
Các nguyên tử silicon đƣợc sắp xếp cùng nhau trong một cấu trúc liên kết chặt chẽ.
Bằng cách ép một lƣợng nhỏ các nguyên tố khác vào cấu trúc này, nó sẽ tạo ra 2 loại
silicon là: loại n (bán dẫn âm – Negative) và loại p (bán dẫn dƣơng – Positive). Chất bán
dẫn loại n có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm V, các nguyên tử này dùng 4 electron
tạo liên kết và một electron lớp ngoài liên kết lỏng lẻo với nhân, đấy chính là các electron
dẫn chính. Chất bán dẫn loại p có tạp chất là các nguyên tố thuộc nhóm III, dẫn điện chủ
yếu bằng các lỗ trống.
Hình 1. 2 Cấu tạo của tấm pin mặt trời [28].

14. Chƣơng 1. Tổng quan
3
Khi hai loại bán dẫn n và p này đặt cạnh nhau trong cùng một tấm pin mặt trời,
electron dẫn chính của loại n sẽ chuyển qua lấp đầy những khoảng trống của loại p. Điều
này có nghĩa là silicon loại n tích điện dƣơng và silicon loại p đƣợc tích điện âm, tạo nên
một điện trƣờng trên tấm pin.
Vì silicon là một chất bán dẫn nên có thể hoạt động nhƣ một chất cách điện và duy
trì sự mất cân bằng này. Khi làm cho electron đang liên kết với nguyên tử bị bật ra khỏi
nguyên tử silicon, photon trong ánh sáng mặt trời đƣa các electron này vào một trật tự
nhất định, từ đó cung cấp dòng điện cho máy tính, vệ tinh và tất cả các thiết bị ở giữa.
1.1.3. Phân loại pin năng lƣợng mặt trời:
 Đơn tinh thể: Module sản xuất dựa trên quá trình Czochralski. Đơn tinh thể loại
này có hiệu suất lên tới 16%. Chúng thƣờng có giá thành cao do đƣợc cắt từ các
thỏi hình ống, các tấm đơn thể này có các mặt trống ở góc nối các module.
 Đa tinh thể: Đƣợc làm từ các thỏi đúc- đúc từ silic nung chảy cẩn thận sau đó
đƣợc làm nguội và làm rắn. Các loại pin này có giá rẻ hơn các đơn tinh thể, tuy
nhiên hiệu suất kém hơn. Nhƣng chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ
bề mặt nhiều hơn đơn tinh thể bù lại cho hiệu suất thấp của nó.
 Dải silic: Tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh
thể: Loại này thƣờng có hiệu suất thấp nhất và có giá rẻ nhất trong các loại vì
không cần phải cắt từ thỏi silicon. Các công nghệ trên là sản suất tấm, nói cách
khác, các loại trên có độ dày 300 μm tạo thành và xếp lại để tạo nên module.
1.2. MỨC ĐỘ PHÁT TRIỂN CỦA PIN NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI.
1.2.1. Đối với các nƣớc trên thế giới.
Sự quan tâm ngày càng tăng đối với năng lƣợng tái tạo đã khiến ngành công nghiệp
quang điện mặt trời mở rộng đáng chú ý trong thập kỷ qua. Nhiều nƣớc trên thế giới đã
đầu tƣ và phát triển pin mặt trời một cách nhanh chóng để tăng nguồn điện tiêu thụ. Đến
năm 2013, tổng công suất pin mặt trời toàn cầu đạt đến 139 GW. Nói riêng, công suất pin
mặt trời lắp đặt của một sô nƣớc và vùng lãnh thổ dẫn đầu nhƣ sau: Năm 2013, Đức lắp
thêm 3,3 GW, đƣa tổng công suất đến 2013 lên 36 GW; Trung Quốc lắp thêm 12,9 GW,
chiếm khoảng 72% tổng công suất pin mặt trời lắp thêm năm 2013 trên toàn thế giới, trở
thành nƣớc có vị trí thứ 2, với tổng công suất khoảng 19 GW; vị trí thứ 3 là Ý, với tổng
công suất đến 2013 khoảng 17,5 GW; Mỹ đứng vị trí thứ 5 sau Nhật Bản, có tổng công
suất 12,5 GW, năm 2013 lắp thêm 4,8 MW; Nhật Bản lắp thêm 6,9 GW, tăng 50% so với
công suất đã xây dựng trƣớc đó, đƣa tổng công suất lên khoảng 14 GW [29].
1.2.2. Tình hình trong nƣớc.

15. Chƣơng 1. Tổng quan
4
Hiện trạng phát triển điện mặt trời nối lƣới ở Việt Nam, theo số liệu cập nhật mới
nhất đến 08/2017 cho biết, tổng công suất lắp đặt điện mặt trời chỉ khoảng 28MW, chủ
yếu là quy mô nhỏ cấp điện tại chỗ (vùng ngoài lƣới cho các hộ gia đình và một số dự án
trình diễn nối lƣới điện hạ áp – lặp đặt trên các tòa nhà, công sở). Dự án điện mặt trời
đƣợc nối lƣới đầu tiên là nhà máy quang năng An Hội (Côn Đảo, Bà Rịa - Vũng Tàu).
Dự án đƣợc triển khai từ giữa tháng 3/2014 và hoàn thành việc xây dựng lắp đặt và đấu
nối vào lƣới điện của Điện lực Côn Đảo vào đầu tháng 12/2014 với công suất 36 kWp,
điện lƣợng hơn 50 MWh.
Tuy nhiên, trong vòng 2 năm trở lại đây nhiều chủ đầu tƣ trong và ngoài nƣớc đang
xúc tiến và tìm kiếm cơ hội đầu tƣ vào dự án điện mặt trời nối lƣới quy mô lớn trong
phạm vi cả nƣớc. Mục tiêu nhằm góp phần nâng công suất nguồn điện mặt trời từ mức
không đáng kể nhƣ hiện nay lên khoảng 850 MW vào năm 2020, khoảng 4.000 MW vào
năm 2025 và khoảng 12.000 MW đến năm 2030.
Năm 2016 cả nƣớc có khoảng 30 nhà đầu tƣ bắt đầu xúc tiến lập các dự án điện mặt
trời có công suất từ 20 đến trên 300 MW tại một số địa phƣơng, tập trung chủ yếu ở khu
vực miền Trung. Trong đó đáng chú ý là 2 dự án của Công ty Đầu tƣ và Xây dựng Thiên
Tân (tại tỉnh Quảng Ngãi và Ninh Thuận) và dự án Tuy Phong do Công ty TNHH
DooSung Vina (Hàn Quốc) đầu tƣ với quy mô 66 triệu USD, công suất 30 MW tại tỉnh
Bình Thuận. Tập đoàn Điện lực Việt Nam cũng đang dự định triển khai nghiên cứu phát
triển 2 dự án trên đất liền tại thủy điện Trị An (tỉnh Đồng Nai) và dự án nổi trên mặt nƣớc
tại hồ thủy điện Đa Mi (tỉnh Bình Thuận). Ngoài ra EVN cũng vừa đề xuất với tỉnh Ninh
Thuận về việc đầu tƣ dự án điện mặt trời với tổng vốn đầu tƣ khoảng 8.000 tỷ đồng,
công suất 200 MW trên diện tích 400 ha tại xã Phƣớc Thái, huyện Ninh Phƣớc, tỉnh Ninh
Thuận. Dự án này đã đƣợc tiến hành khởi công trong năm 2018. Tính tới hết tháng
4/2018, Bộ Công Thƣơng đã phê duyệt hơn 70 dự án với tổng công suất trên 3.000 MW,
các dự án dự kiến đƣa vào vận hành vào tháng 6/2019 [30],[31].
1.3. VỀ MỨC ĐỘ TỔN THẤT VÀ LÀM SẠCH TẤM PIN.
1.3.1. Nguyên nhân
Bảng điều khiển năng lƣợng mặt trời bao gồm một lớp phủ thủy tinh hoặc lớp kính
chịu lực để bảo vệ pin mặt trời. Do môi trƣờng ngày càng khắc nghiệt, biến đổi khí hậu,
mức ô nhiễm về bụi bẩn cao, do đó lƣợng bụi tích tụ trên các bề mặt ngày càng nhiều. Vì
những tấm pin đƣợc cài đặt trong môi trƣờng mở nên càng bẩn hơn. Kết quả là những lớp
bụi bẩn bám dày lên trên mặt kính làm giảm độ sáng truyền qua của nó và do đó làm
giảm sản lƣợng điện của toàn bộ hệ thống. Tốc độ giảm sức mạnh theo thời gian là không
thể dự đoán đƣợc vì nó phụ thuộc vào các yếu tố môi trƣờng khác nhau nhƣ loại đất, hoạt
động nông nghiệp, lƣợng mƣa, gió, phân chim, rác lá cây, phấn hoa... Yếu tố chính của

16. Chƣơng 1. Tổng quan
5
bụi bẩn ảnh hƣởng đến hiệu quả của các tấm pin mặt trời là một trong những thách thức
lớn nhất. Vì vậy việc làm sạch càng trở nên quan trọng cho tấm pin. Một số hình ảnh cho
ta thấy bụi bám trên bề mặt tấm pin. Hình 1.3a thể hiện mức độ bẩm do phân chim gây ra,
hình 1.3b thể hiện các lớp bụi lâu ngày bám trên bề mặt do không đƣợc vệ sinh thƣờng
xuyên.
a) Bề mặt bẩn do phân chim. b) Bề mặt bẩn do bụi bám
Hình 1. 3 Các tấm pin bẩn trên bề mặt.
1.3.2. Mức độ tổn thất.
Thứ tự phổ biến về mức độ tổn thất do làm dơ có thể đƣợc ƣớc tính từ 3-8% nhƣng
có thể lên tới 30-40% ở vùng khí hậu khô và cát. Nếu thiệt hại nhẹ thì làm cho năng
lƣợng điện hấp thụ giảm gây nên tổn thất về kinh tế cho việc kinh doanh điện, nặng thì
dẫn đến các lớp bụi đƣợc bám cứng nhƣ phân chim để lâu ngày, lên rêu, rất khó để làm
sạch. Vì vậy yếu tố làm sạch là một phần quan trọng trong việc giảm hấp thụ của pin.
Chúng ta thấy lƣợng mƣa đóng một vai trò đáng kể trong khả năng làm sạch, nhƣng phải
nói rằng lƣợng mƣa thƣờng không đủ, vì một số loại đất và phân chim bám trên tấm pin,
Lƣợng mƣa nhiều thì không có ánh sáng mặt trời cho pin hấp thụ đó là một bất lợi lớn.
1.3.3. Giải pháp làm sạch.
Làm sạch là một trong những hoạt động cần thiết trong cuộc sống hàng ngày của
con ngƣời nói chung và làm sạch các tấm pin nói riêng, làm sạch để làm cho các thiết bị
hoạt động tốt hơn và vẻ bề ngoài trở nên gần nhƣ mới. Tuy nhiên việc vệ sinh các tấm
pin mặt trời không phải lúc nào cũng đơn giản. Do có các tấm pin đƣợc đặt ở những nơi
cao và khó tiếp cận, nên có thể khó làm sạch chúng bằng tay và cần có thời gian để làm
điều đó một cách an toàn. Thứ hai, làm sạch bảng chỉ một lần một năm có thể không có
tác động đáng kể đến năng suất năng lƣợng hàng năm vì lý do đơn giản là bụi bẩn tích tụ
lại trong một khoảng thời gian ngắn làm cho sự khác biệt không đáng kể. Tuy nhiên, việc
để các tấm không đƣợc làm sạch cũng có thể không tốt vì việc làm bẩn có thể dẫn đến hƣ
hỏng vĩnh viễn của kính làm hạn chế tuổi thọ của việc lắp đặt. Cho nên máy móc, robot

17. Chƣơng 1. Tổng quan
6
đã đƣợc phát minh để hỗ trợ chúng ta trong việc làm sạch cần thiết này. Sử dụng robot
làm sạch là xu hƣớng tƣơng lai nhất đang đƣợc nhìn thấy trong những năm gần đây.
Robot lau chùi là một thiết bị tự động có thể di chuyển xung quanh và làm sạch bề mặt
bằng các kỹ thuật khác nhau nhƣ lau, hút bụi hoặc đơn giản là chà rửa bề mặt bằng bàn
chải xoay. Hệ thống làm sạch bảng năng lƣợng mặt trời đƣợc đề xuất thuộc danh mục
làm sạch, với quy mô lớn dành cho ứng dụng làm sạch công nghiệp trong các nhà máy
điện mặt trời quy mô lớn. Ngoài ra các hộ gia đình hay trang trại có hệ thống pin mặt trời
có quy mô vừa và nhỏ cũng đƣợc cần làm sạch. Các công nghệ và phƣơng pháp làm sạch
đang phát triển một cách nhanh chóng và dần đang đi vào ứng dụng thực tiễn với con
ngƣời.
Vì vậy mục đích của luận văn này là phát triển robot làm sạch để phục vụ làm sạch
bảng năng lƣợng mặt trời, quá trình robot làm sạch này có thể trở nên chính xác và nhanh
chóng hơn, do đó làm tăng sản lƣợng điện của nhà máy cũng nhƣ các hộ dân sử dụng pin
mặt trời.
1.3.4. Các bƣớc làm sạch
Các bƣớc làm sạch thủ công cho bề mặt tấm pin nhƣ sau:
 Bước 1: Làm sạch sơ bộ trên tấm bin, các lớp cát bề mặt và phân chim đƣợc đánh
sơ cho bề mặt hết vết bẩn bám cứng. Dùng chổi hoặc các dụng cụ máy chổi quét
để làm.
 Bước 2: Dùng khăn mềm ƣớt hoặc nƣớc lau qua để giảm lớp bụi cũng nhƣ nƣớc
có thể rửa trôi lớp bụi, hoặc có thể dùng hoá chất để làm mềm bụi, loại phân
chim (nếu có).
 Bước 3: Dùng cần gạt bằng lớp cao su gạt cho sạch nƣớc và bụi bẩn còn sót lại
trên bề mặt, những vệt nƣớc còn sót lại ngoài rìa hoặc khung dùng khăn mềm
khô lau cho sạch.
Đối với robot chạy trên bề mặt kính thì việc thiết kế làm theo phƣơng pháp thủ công
khó khăn, việc dùng cần gạt bằng cao su rất khó khăn cho robot di chuyển linh hoạt. Vì
vậy giải pháp đƣa ra là dùng chổi con lăn có tốc độ quay phù hợp để lớp bụi đƣợc làm
sạch, kèm theo nƣớc phun lên bề mặt, nếu có bụi bám khó ra thì robot sẽ di chuyển qua
lại nhiều lần để làm sạch, hoặc có thể thay chổi con lăn và tốc độ quay của con lăn. Do
làm sạch bằng chổi con lăn nên phụ thuộc vào cấu tạo và vật liệu của chổi con lăn đó.
Mức độ làm sạch chỉ nằm trong khoảng 95% - 99% phụ thuộc vào thời gian và lƣợng
bụi bám trên bề mặt.
1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ROBOT Ở NƢỚC NGOÀI.

18. Chƣơng 1. Tổng quan
7
Nhiều nƣớc trên thế giới hiện nay đang phát triển robot rất mạnh mẽ ở nhiều ngành
công nghiệp trong đó có công nghiệp làm sạch pin mặt trời. Do nhu cầu thị trƣờng pin
mặt trời mở rộng dẫn đến dịch vụ làm sạch pin cũng tăng theo. Những con robot làm sạch
pin mặt trời ngày càng đƣợc phát triển để cạnh tranh và phù hợp với công việc hơn.
Những công ty họ đã cho ra nhiều chủng loại, mẫu mã sản phẩm khác nhau. Trên thị
trƣờng có nhiều nhà cung cấp robot làm sạch tấm pin mặt trời nhƣ SOLAR GLANZZ của
Hà Lan, SERBOT của Thụy Sỹ, SUNPOWER của California INTEGRA GLOBAL của
Hàn Quốc, solarCleano của Bỉ…v.v.v. Nhiều công ty đã nghiên cứu và phát triển nhằm
cải tiến robot để ngày càng linh hoạt, có thể làm sạch trên các mái không thể tiếp cận của
con ngƣời, mang lại hiệu quả làm sạch cho công việc giúp cho mức chi phí giảm.
Hình 1. 4 Hình logo một số công ty.
1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ROBOT Ở TRONG NƢỚC.
Với thị trƣờng thế giới đang ngày càng phát triển các công cụ và robot làm sạch, do
đó các công ty trong nƣớc cũng bắt đầu nghiên cứu các giải pháp làm sạch cho tấm pin,
nhƣng mức độ nghiên cứu robot trong nƣớc chƣa nhiều và phổ biến. Các công ty chỉ
phân phối các con robot của nƣớc ngoài về để bán cũng nhƣ làm sạch trong dịch vụ. Có 2
công ty VUPHONG SOLAR và GEC chế tạo thành công robot làm sạch tấm pin và đƣa
vào áp dụng làm sạch trong công nghiệp.
1.6. CÁC PHƢƠNG PHÁP LÀM SẠCH ĐƢỢC THỰC HIỆN.
1.6.1. Phƣơng pháp cơ học
Có nhiều loại phƣơng pháp cơ học khác nhau đƣợc sử dụng để làm sạch bảng năng
lƣợng mặt trời. Một vài trong số đó là rung cơ học, làm sạch siêu âm, phun nƣớc, cọ rửa
và lau chùi. Khi lau chùi đƣợc sử dụng để làm sạch, chủ yếu đƣợc thực hiện với sự trợ
giúp của bàn chải hoặc máy chà sàn hình 1.5. Dùng xô chứa hoá chất hoà với nƣớc theo
tỷ lệ nhất định sau đó lấy các dụng cụ làm sạch nhúng vào xô và đƣa lên chà để làm sạch
tấm pin, phƣơng pháp này con ngƣời trực tiếp làm. Nhƣng phƣơng pháp làm sạch này
không hiệu quả vì tính chất dính và kích thƣớc nhỏ của hạt bụi. Ngƣời ta cũng thấy rằng
điều kiện làm việc khó khăn và khắc nghiệt của nhà máy điện mặt trời với nhiều bảng pin
làm cho việc bảo trì các máy này trở nên khó khăn, cần số lƣợng ngƣời làm nhiều.

19. Chƣơng 1. Tổng quan
8
Hình 1. 5 Làm sạch bằng con ngƣời.
Ngoài ra, không thể sử dụng cho trang trại lớn, nhà máy điện mặt trời có mặt trên
một diện tích rất lớn khiến phƣơng pháp làm sạch này trở nên đắt đỏ và không hiệu quả.
 Hệ thống phun nƣớc:
Thƣờng đƣợc sử dụng ở những khu vực khô ráo để giữ cho các tấm sạch sẽ. Nó có
tác dụng làm sạch tƣơng tự nhƣ những cơn mƣa và làm sạch các tấm với chi phí khá thấp.
Là phần lớn các hệ thống, bao gồm một hệ thống lọc nƣớc và hệ thống pha chế xà phòng.
Chất lƣợng nƣớc nên đƣợc kiểm tra và nên xử lý, do không đảm bảo cho các vị trí có
nƣớc chƣa đƣợc xử lý tốt. Mặt khác nƣớc sạch càng làm giảm độ bám bụi trong nƣớc
bám trên bề mặt nhƣ hình 1.6.
Hình 1. 6 Hệ thống làm sạch bằng nƣớc.

20. Chƣơng 1. Tổng quan
9
Mặc dù đây là một hệ thống làm việc tƣơng đối tốt, phù hợp với những nơi cát khô,
các hộ gia đình có tấm pin đặt trên mái. Tuy nhiên hệ thống này có một số nhƣợc điểm.
Trƣớc hết, nó sử dụng rất nhiều nƣớc vì nó làm sạch các tấm nhiều lần trong ngày tùy
theo lịch trình. Điều này là cần thiết bởi vì, khi các tấm trở nên bẩn hơn, nó trở nên phức
tạp hơn đối với các vòi phun nƣớc để loại bỏ tất cả bụi bẩn. Thứ hai, cả bộ lọc và mức độ
xà phòng nên đƣợc theo dõi và chăm sóc, và điều này dẫn đến việc tốn rất nhiều thời gian
và tiền bạc.
1.6.2. Dùng thiết bị máy móc để làm sạch.
Ƣu điểm của hệ thống này là hiệu quả của phƣơng pháp đƣợc sử dụng, nhờ vào con
lăn, cải thiện đáng kể hệ thống. Nó cũng làm giảm số lƣợng nhân viên cần thiết để sử
dụng hệ thống. Bạn có thể tối ƣu hóa và giảm việc sử dụng nƣớc mặc dù nó là không
hoàn toàn. Những nhƣợc điểm trái ngƣợc với các hệ thống trƣớc đây, nó là một hệ thống
thô hơn nhiều và do đó cần nhiều không gian hơn để làm việc. Kinh nghiệm và đào tạo là
một trong những tính năng chính của việc điều hành thiết bị. Việc sử dụng con lăn giúp
cải thiện hiệu quả làm sạch, nhƣng việc sử dụng sai cách này có thể ảnh hƣởng nghiêm
trọng đến các tấm kính của pin. Dễ làm hỏng hóc các thiết bị.
Hình 1. 7 Dùng thiết bị máy móc.
Ngoài ra còn có các quá trình thổi không khí trên bề mặt của tấm pin mặt trời là một
phƣơng pháp hiệu quả nhƣng nó có một số tính năng tiêu cực nhƣ hiệu quả thấp, sử dụng
năng lƣợng lớn và khó bảo trì bố trí quạt gió.
1.6.3. Loại bỏ bụi bằng cách sử dụng phim Nano.
Khi các tấm pin mặt trời có một lớp màng nano dạng viên có khả năng tự làm sạch,
nó sẽ tự động làm sạch. Phƣơng pháp Tự làm sạch Nano-Films chủ yếu sử dụng hai chiến
lƣợc để làm sạch bảng năng lƣợng mặt trời, đó là vật liệu siêu thấm nƣớc hoặc vật liệu
siêu kỵ nƣớc. Hai chiến lƣợc này đƣợc giải thích dƣới đây.

21. Chƣơng 1. Tổng quan
10
a) Vật liệu siêu thấm nƣớc
TiO2 là một trong những vật liệu siêu ƣa nƣớc phổ biến nhất có cả tính chất ƣa nƣớc
cũng nhƣ quang xúc tác. Phƣơng pháp này có hai giai đoạn trong quy trình làm sạch của
nó. Trong giai đoạn đầu tiên, đó là một quá trình quang xúc tác, ánh sáng cực tím rơi vào
màng TiO2 và màng phản ứng với nó phân tách các chất hữu cơ trong bụi. Bây giờ ở giai
đoạn thứ hai, bản chất ƣa nƣớc của TiO2 khuếch tán nƣớc mƣa lên bề mặt của tấm pin
mặt trời và rửa sạch bụi. Nhƣng phƣơng pháp này không phổ biến vì các nhà máy điện
mặt trời chủ yếu nằm ở khu vực khô cằn nơi có lƣợng mƣa rất khan hiếm và thất thƣờng
trong tự nhiên.
b) Vật liệu siêu kỵ nƣớc
Siêu kỵ nƣớc là những vật liệu cho thấy mức độ đẩy cao đối với các phân tử nƣớc,
ví dụ lá của cây sen có độ ẩm rất thấp, lớp phủ hỗ trợ công nghệ nano đƣợc thiết kế đặc
biệt để sử dụng trên các tấm pin mặt trời. Sau khi đƣợc áp dụng, nó làm thay đổi căn bản
bề mặt mang lại cho bề mặt các đặc tính kỵ nƣớc và tự làm sạch hình 1.8.
Hình 1. 8 Vật liệu siêu kỵ nƣớc.
Hiệu ứng tự làm sạch của lớp phủ ngăn bụi, phấn hoa, ô nhiễm và phân chim dính
vào các tấm pin, giữ cho chúng sạch sẽ, duy trì hiệu quả của chúng, đảm bảo lƣợng tối đa
điện đƣợc sản xuất. Trong thời gian gần đây, rất nhiều nghiên cứu đã đƣợc thực hiện để
tái tạo bản chất kỵ nƣớc bằng cách hình thành các cấu trúc vi mô hoặc cấu trúc nano. Các
cấu trúc này đƣợc thiết kế sao cho chúng tạo ra một góc tiếp xúc hơn 150o
. Do đó, các

22. Chƣơng 1. Tổng quan
11
giọt nƣớc rơi trên các loại bề mặt này lăn ra khỏi bề mặt, mang theo các hạt bụi hữu cơ và
vô cơ với chúng. Do đó làm sạch bề mặt. Nhƣng vẫn còn rất nhiều sự hoài nghi trong
việc ứng dụng vật liệu siêu kỵ nƣớc trong ứng dụng tự làm sạch. Có ý kiến cho rằng các
nghiên cứu trong tƣơng lai nên đƣợc tiến hành để xác minh tính khả thi của các loại vật
liệu này trong thế giới thực.
1.6.4. Loại bỏ bụi bằng phƣơng pháp tĩnh điện.
Các công nghệ để loại bỏ bụi bằng phƣơng pháp tĩnh điện chủ yếu dựa trên khái
niệm màn điện điện tử của F.B. Tatom và NASA vào năm 1967 và đƣợc phát triển thêm
bởi Masuda tại Đại học Tokyo vào những năm 1970 . Trong kỹ thuật này, các lực điện cơ
và dielectro-phoretic đƣợc sử dụng để nâng cao và vận chuyển các hạt tích điện và không
tích điện. Trong thời gian gần đây, rất nhiều nghiên cứu đã đƣợc thực hiện để áp dụng
phƣơng pháp này trong ứng dụng không gian, đặc biệt là trong các máy động lực đang
đƣợc gửi lên mặt trăng và sao hỏa. Công nghệ rèm điện sử dụng một loạt các điện cực
dẫn song song đƣợc nhúng trong bề mặt điện môi. Trên bề mặt này một dao động đƣợc
truyền giữa các thế điện cực. Khi các điện cực đƣợc kết nối với điện áp xoay chiều một
pha, trƣờng sóng đứng đƣợc tạo ra. Trƣớc đó, ngƣời ta tin rằng các trƣờng sóng đứng có
thể tạo ra các hạt trên rèm, nhƣng không gây ra sự vận chuyển ròng
Nhƣng nếu các điện cực đƣợc kết nối với điện áp xoay chiều nhiều pha, chúng ta có
thể tạo ra một bức màn điện sóng truyền đi. Nếu điều kiện tần số và biên độ phải đƣợc
cung cấp thì hạt tích điện có thể di chuyển dọc theo bề mặt của tấm pin mặt trời theo điện
trƣờng. Theo cách này, bề mặt của tấm pin mặt trời đƣợc làm sạch. Mazumder đã thiết kế
một màn hình điện động lực linh hoạt để bảo vệ pin mặt trời trên tàu thám hiểm sao Hỏa
dựa trên công nghệ trƣờng sóng di chuyển.
Trong phƣơng pháp hút, ngƣời ta sử dụng bơm hút và cốc hút. Bơm chân không hút
không khí ra khỏi cốc và cốc hút bám vào tƣờng do áp suất bên ngoài. Một robot leo núi
bán độc lập với cốc hút loại quét đƣợc tạo ra và thử bởi Tomoaki Yano, Tomohiro Suwa,
Masato Muraxami và Takuji Yamamotq. Robot này đã sử dụng hai máy bơm chân không.
Robot đƣợc kết nối với các bánh răng trên mặt đất thông qua dây cáp điện.
1.7. CÁC ROBOT LÀM SẠCH PIN HIỆN CÓ.
1.7.1. Solar brush UAV Robot.
Aerial Power là công ty đầu tiên phát triển phƣơng pháp hoàn toàn tự động dựa trên
bay không ngƣời lái để làm sạch các tấm pin mặt trời. Đƣợc gọi là 'SolarBrush', Máy bay
không ngƣời lái thích nghi đặc biệt là một cách hiệu quả, bảo trì thấp và thân thiện với
môi trƣờng để duy trì hiệu quả trang trại năng lƣợng mặt trời. Solar brush UAV Robot
hình1.9 cho đến bây giờ thực hiện việc làm sạch các tấm pin mặt trời theo cách độc đáo.

23. Chƣơng 1. Tổng quan
12
Nhƣng nhƣợc điểm là khó điều khiển, làm sạch đƣợc bề mặt bụi vừa, những vết bẩn
bám khó nhƣ phân chim thì ko thể áp dụng, gió mạnh cũng ảnh hƣởng lớn đến việc làm
sạch của robot.
Hình 1. 9 Robot UAV.
Robot này thực hiện việc làm sạch các tấm quang điện trong không khí. Solarbrush
UAV là một máy bay không ngƣời lái bao gồm 4 bộ cánh quạt và đuôi, có một vật liệu cụ
thể để thực hiện việc làm sạch các tấm.
Phần duy nhất của máy bay không ngƣời lái tiếp xúc với bề mặt của bảng quang
điện là phần đuôi của nó, theo các nhà phát triển của nó thì đó là lợi thế chính của việc sử
dụng robot này, vì với tính năng này khả năng làm hỏng bảng quang điện giảm.
1.7.2. Robot Ecoppia E4.
Giải pháp làm sạch E4 nhƣ hình 1.10 đƣợc thiết kế để làm sạch toàn bộ trang trại
năng lƣợng mặt trời mỗi đêm bằng cách sử dụng một đội robot làm sạch, mỗi nhóm đƣợc
gán cho một hàng các tấm PV. Là một robot hoàn toàn tự động, sử dụng bàn chải sợi nhỏ,
hoặc các mảnh vải nhung mềm để quét bụi từ các tấm, đƣợc gắn trên một khung di
chuyển ngang dọc theo các tấm trong khi các robot khác đƣợc trang bị bàn chải xoay, các
mảnh nhỏ mềm nhƣ vải nhung và máy thổi khí, di chuyển lên và xuống các tấm để làm
sạch chúng.
Nó đƣợc thiết kế cho các hàng lớn của tấm đƣợc đặt trong môi trƣờng khô và cát.
Robot sử dụng bảng quang điện và pin trên tàu để lƣu trữ năng lƣợng, điều này cho phép
robot thực hiện vệ sinh vào ban đêm và việc định vị bảng quang điện ở dƣới cùng của
đƣờng ray cho phép nó đƣợc làm sạch bởi chính robot. Chuyển động của robot xảy ra
thông qua một đƣờng ray dẫn hƣớng đƣợc cố định vào cạnh của bảng quang điện. Ngoài
ra, robot có quyền truy cập từ xa, trong đó các lệnh làm sạch hoặc thống kê làm sạch có

24. Chƣơng 1. Tổng quan
13
thể đƣợc lấy từ bất kỳ thiết bị nào đƣợc kết nối với internet. Cuối cùng, robot đƣợc lập
trình thông minh để thực hiện việc làm sạch theo các điều kiện khí hậu.
Hình 1. 10 Ecoppia E4.
1.7.3. SolarDuster
SolarDuster là sản phẩm công nghệ Solar Panel Cleaning hoàn toàn tự động của
MEMIGHTY. Nó là một máy robot với bàn chải làm sạch và có bộ điều khiển IoT
(LoRa) để theo dõi và định cấu hình hoạt động của máy từ bất cứ nơi nào trên thế giới.
 Giải pháp đƣợc mô tả gồm 3 phần chính
1. SolarDuster - Robot
2. Cổng LoRa
3. Bảng điều khiển web.
SolarDuster bao gồm một bảng điều khiển năng lƣợng mặt trời để sạc lại pin của
chính nó, do đó nó hoàn toàn tự chủ về chức năng. Nó có thể phát hiện vật cản bằng cách
sử dụng các cảm biến siêu âm thông minh đƣợc sử dụng trong hỗ trợ đỗ xe tự động của
robot.
Nó đƣợc cài đặt trên các tấm pin mặt trời hiện có (khung Solar Panel). Theo lịch
trình, nó chạy song song với chiều dài của các bảng pin mặt trời và sử dụng bàn chải

25. Chƣơng 1. Tổng quan
14
nylon mềm xoay, nó làm sạch bề mặt của các tấm pin mặt trời. Nó là một giải pháp làm
sạch hoàn toàn không có nƣớc.
Hình 1. 11 SolarDuster.
1.7.4. Robot Washpanel.
Công ty của Ý có tên WashPanel sản xuất robot làm sạch các mảng của tấm quang
điện bằng cách di chuyển một bàn chải thẳng đứng theo chiều ngang trên một mảng các
tấm. Robot đƣợc lắp đặt để rửa các tấm pin trên mặt đất, cũng nhƣ trên mái. Robot đƣợc
định vị đúng vị trí trên tấm pin và đƣợc rửa bởi hai ngƣời vận hành và đƣợc điều khiển
bằng công tắc hoặc điều khiển từ xa không dây (tùy chọn). Mỗi bên robot có khả năng
điều chỉnh 60 mm, do đó linh hoạt với sự thay đổi về kích thƣớc của các tấm pin. Chuyển
động của nó là độc lập thông qua pin sạc. Sẵn sàng cho mọi nguồn cung cấp điện bên
ngoài. Ngoài ra nƣớc đƣợc cung cấp qua các vòi dẫn, nƣớc đƣợc phun đều hạt nhỏ qua
các lỗ đƣợc thiết kế trên robot nhằm rửa sạch bụi.
Robot đƣợc trang bị bàn chải mềm không trầy xƣớc, dễ dàng thay thế cho nhau,
nhƣng có khả năng loại bỏ bụi bẩn cao. Robot đƣợc gắn một vòi nƣớc để làm ƣớt các tấm
trong quá trình vệ sinh, nhƣ robot có thể nhìn thấy trong hình 1.12. Robot Washpanel có
giao diện nơi có thể lập trình hệ thống rửa, nó có hệ thống pin với tải tự động để thực
hiện chuyển động. Nó cũng có cảm biến mƣa, điện áp và máy đo gió.

26. Chƣơng 1. Tổng quan
15
Hình 1. 12 Robot Washpanel.
1.7.5. Hệ thống robot làm sạch NOMADD:
Giống nhƣ robot Ecoppia E4 đã đề cập trƣớc đó, Thiết bị quét bụi tự động cơ học
(NOMADD), đƣợc hiển thị trong hình 1.13 , là một robot đƣợc thiết kế đặc biệt để loại
bỏ bụi tích tụ từ các mảng bảng quang điện ở sa mạc mà không cần sử dụng nƣớc. Đây là
một hệ thống đƣợc thiết kế, phát triển và thử nghiệm ở Ả Rập Saudi cho các điều kiện sa
mạc khắc nghiệt nhất.
Ngoài việc không sử dụng nƣớc để làm sạch các tấm quang điện, robot NOMADD
còn đƣa ra một số tính năng nhƣ bảng điều khiển năng lƣợng mặt trời hoàn toàn tự động
và đƣợc điều khiển từ xa, có khả năng tồn tại trong điều kiện bất lợi do sự thích nghi
mạnh mẽ của nó và có khả năng làm sạch một loạt các tấm quang điện. Thiết bị có thể
"nâng lên" trên các đƣờng ray bị lệch bằng cách tự động thay đổi góc, có thể thay đổi
khoảng cách chiều dài của thiết bị để phù hợp với tấm pin.
 Kích thƣớc: Dài 1đến 6m, rộng 500mm, cao 400mm, nặng 15-30kg.
 Hiệu suất làm sạch 0,3-0,6 m/s.
 Chiều dài hàng >1 km

27. Chƣơng 1. Tổng quan
16
Hình 1. 13 Robot NOMADD.
1.7.6. Robot GEKKO Solar :
Robot GEKKO Solar đƣợc thiết kế để làm sạch các tấm pin trên đỉnh mái và các
trang trại năng lƣợng mặt trời, rất khó tiếp cận. Nó nhỏ gọn, linh hoạt và có thể dễ dàng
di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Do đó, nó phù hợp nhất cho các công ty vệ sinh,
cung cấp dịch vụ của họ cho các chủ sở hữu nhà máy pin mặt trời.
Việc cho phép các đơn vị robot di chuyển trên các tấm pin mặt trời nghiêng là một
thách thức kỹ thuật. Tuy nhiên, các nhà phát triển tại Serbot đã đƣa ra một giải pháp thiết
kế rất sáng tạo. Điều này bao gồm việc gắn 20 chân hút vào hai khung mang hình quả
thận đƣợc nối với nhau bằng một cây cầu. Các ống hút cho phép robot làm sạch nhỏ bám
chặt, nhƣng làm cho nó di chuyển đòi hỏi những ý tƣởng sáng tạo hơn nữa.
Các chân đƣợc gắn vào hai rãnh xích quanh thân, cho phép robot tiến về phía trƣớc
nhƣ một phƣơng tiện theo dõi. Hai rãnh xích đƣợc sắp xếp theo hai hƣớng ngƣợc nhau;
chuyển động về phía trƣớc đạt đƣợc bằng cách kích hoạt các ống hút theo một hƣớng di
chuyển, trong khi chuyển động ngƣợc lại đạt đƣợc với các ống hút đƣợc nâng lên.

28. Chƣơng 1. Tổng quan
17
Điều này cho phép robot nhỏ di chuyển dọc và làm sạch toàn bộ các hàng pin mặt
trời. GEKKO thực hiện chuyển đổi giữa các mô-đun riêng lẻ một cách độc lập; nó cũng
nhận ra khi nó đạt đến một điểm mà nó không thể đi xa hơn. Nếu một bàn chân không thể
có đƣợc độ bám, tức là nếu robot không thể tạo chân không trong vòng hai giây, nó sẽ rút.
Nếu chân thứ hai và thứ ba cũng không thể tìm thấy độ bám phù hợp, hệ thống điều khiển
đƣợc hƣớng dẫn để tìm tuyến đƣờng mới. Điều này sau đó đƣợc chỉ định bởi nhà điều
hành thông qua một phím điều khiển và đƣợc lƣu.
Hình 1. 14 chân của Robot GEKKO
Với các giải pháp kỹ thuật sáng tạo của mình, Serbot rõ ràng đƣợc thiết lập để phát
triển. Số lƣợng ngày càng tăng của các công viên năng lƣợng mặt trời lớn, đặc biệt là ở
các khu vực có vấn đề ô nhiễm đặc biệt, làm tăng nhu cầu về các giải pháp làm sạch hiệu
quả. Rất có khả năng GEKKOS từ Serbot sẽ phổ biến quanh nhiều nhà máy điện quy mô
lớn mới này, thậm chí nhiều năng lƣợng hơn từ các nguồn năng lƣợng thay thế có thể
đƣợc đƣa vào cho mạng lƣới cung cấp.
Robot làm sạch đặc biệt này có thể sớm đƣa vào trong lĩnh vực làm sạch tấm pin.
Chúng di chuyển trên các bề mặt pin của toàn bộ các tấm pin mặt trời một cách tự động
và rửa lá cây, phấn hoa, cát và bụi từ bề mặt bảng và khung. Gia đình robot GEKKO từ
công ty Serbot AG của Thụy Sĩ là một sự phát triển mới đặc biệt thú vị. Các bộ phận
mang hình tròn này có thể đƣợc trang bị tất cả các loại phụ kiện làm sạch, chẳng hạn nhƣ
bàn chải và cần gạt nƣớc, để làm sạch các mô đun PV tinh tế một cách hiệu quả mà vẫn
nhẹ nhàng.
Hiệu suất của robot đạt tới 400 m2
mỗi giờ. Hiệu quả gấp 4 lần so với thủ công. Đó
là một lựa chọn tốt cho việc lắp đặt trên mái mở rộng, trong đó việc làm sạch bằng tay là
khó khả thi.GEKKO Solar làm sạch nghiêm ngặt bằng cách xoay bàn chải, tạo áp lực
không đổi lên các tấm và sử dụng nƣớc khử khoáng.

29. Chƣơng 1. Tổng quan
18
Hình 1. 15 Robot GEKKO đang làm sạch tấm pin.
GEKKO Solar thƣờng đƣợc sử dụng cùng với nền tảng làm việc di động. Từ đây,
ngƣời vận hành có thể nâng robot thoải mái lên mái nhà và điều khiển nó bằng radio bằng
cần điều khiển, robot có thể đi trên mái dốc 450
. Có một chiếc xe đẩy nhỏ để cung cấp
nƣớc cho một ống có chiều dài khoảng 100 m.
GEKKO Solar cũng phù hợp cho các trang trại năng lƣợng mặt trời nhỏ với các tấm
hẹp. Trong trƣờng hợp này, một toa xe hỗ trợ cung cấp nƣớc, năng lƣợng điện và không
khí điều áp đảm bảo hoạt động độc lập.
1.7.7. Robot hyCLEANER.
Robot hình 1.16 có 1 bàn chải và di chuyển trên bánh đai đƣợc cung cấp nƣớc theo
vòi dẫn nƣớc. Dùng bộ điều khiển không dây để điều khiển dẫn hƣớng cho robot. Di
chuyển bằng đai cho phép độ bám bề mặt tốt hơn do bề mặt đai tiếp xúc nhiều. Robot vệ
sinh tấm pin năng lƣợng mặt trời đƣợc vận hành một cách dễ dàng thông qua thiết bị điều
khiển từ xa lên đến 100m. Dây dẫn nƣớc thiết kế cuộn tròn nhằm cung cấp dây khi di
chuyển đƣợc trang bị trên robot
 Tốc độ di chuyển có thể điều chỉnh một cách đơn giản.
 Chổi vệ sinh thiết kế nhƣ bàn chải nên vệ sinh rất sạch và diện tích tiếp xúc lớn.
 Chổi vệ sinh hổ trợ giúp làm sạch vệ sinh các góc cạnh của tấm pin.

30. Chƣơng 1. Tổng quan
19
 Dễ dàng vận hành và không mất nhiều sức khỏe cho ngƣời sử dụng do đó hiệu
quả làm sạch cao và có thể làm việc từ sáng đến tối.
 Có thể làm sạch trên các khung sƣờn
Hình 1. 16 Robot hyCLEANER.
 Tải trọng tiếp xúc bề mặt thấp hơn so với tải trọng của gió.
 Dễ dàng di chuyển qua lại giữa các module (30 cm).
 Có thể sử dụng nƣớc mƣa, nƣớc máy hoặt nƣớc kỹ thuật chuyên dụng.
 Dễ dàng thay đổi các tấm lót trên bánh chạy của xe.
 Dễ dàng vận chuyển.
 Áp suất nƣớc vận hành 2-8 bar.
Hình 1. 17 Thông số về hyCLEANER.

31. Chƣơng 1. Tổng quan
20
1.7.8. Robot SolarCleano.
SolarCleano nhƣ hình 1.16 là robot tối ƣu giúp làm sạch các tấm pin mặt trời một
cách hiệu quả.
Một lƣợt duy nhất là đủ để làm sạch tối ƣu và nhanh hơn. Bàn chải có chiều rộng
1,20m tối ƣu hóa độ phủ bề mặt của bảng điều khiển, nhiều hơn 20% so với các máy làm
sạch hiện tại. Có thể làm sạch bằng sử dụng nƣớc hoặc không, áp lực nƣớc 2,5-5 bar, vòi
phun có thể điều chỉnh lƣợng nƣớc tiêu thụ.
Hình 1. 18 Robot solarCleano.
Chiều dài 1450mm, chiều rộng 1300mm, chiều cao 350mm, bàn chải rộng 1,2-2m.
Tổng trọng lƣợng của robot là 60kg, đơn giản để một ngƣời mang theo vì nó có thể tháo
rời và hoạt động trong vòng chƣa đầy 10 phút và hoạt động trên pin lâu dài.
Robot SolarCleano đƣợc quản lý từ xa bằng điều khiển từ xa, do đó không có rủi ro
khi làm việc ở độ cao cho ngƣời vận hành và không có nguy cơ làm hỏng các tấm bằng
cách dậm chân. Một camera đƣợc cài đặt trên đỉnh của robot cung cấp cho ngƣời dùng
một trƣờng hình ảnh đầy đủ, phạm vi điều khiển 200m. Đƣợc cung cấp các kích cỡ và
loại bàn chải khác nhau để sử dụng có hoặc không có nƣớc. Các lông xoắn ốc kép cho
phép phủ bụi bẩn ngay khi bàn chải đầu tiên đi qua.
Về chuyên môn của nó là vệ sinh bảng điều khiển năng lƣợng mặt trời, làm sạch quang
điện, xử lý bởi một ngƣời, leo dốc 25 °, tốc độ 31m / phút, robot điều khiển từ xa, chạy
bằng pin.
1.8. DÙNG CÁC HOÁ CHẤT ĐỂ TẨY RỬA.
Do bề mặt bảo vệ pin mặt trời là kính nên các hoá chất đƣợc dùng là chuyên rửa
kính. Hiện nay trên thị trƣờng có nhiều loại hoá chất tẩy rửa kính khác nhau. Tính chất

32. Chƣơng 1. Tổng quan
21
của các loại hoá chất tẩy rửa kính không ăn mòn kim loại, kính và nhựa cả trong sử dụng
thông thƣờng và phơi ngoài ánh sáng.
Hình 1. 19 Nƣớc tẩy rửa.
Hoá chất lau kính giúp nhanh chóng lau sạch bóng các bề mặt kính và duy trì độ
sáng bóng lâu dài. Nhờ công nghệ tẩy rửa hiện đại cùng các chất hoạt tính đa năng giúp
thấm sâu và phân tách mọi vết bẩn cứng đầu.
 Đánh bay vết bẩn
 Chống bám bụi
 Sạch bóng vết bám
 Sạch vết ố, mốc kính
 Giúp kính sáng bóng
 Bảo vệ bề mặt kính với chất chống ăn mòn.
Hoá chất là loại nƣớc giúp tăng khả năng làm sạch kính, nhƣng khi sử dụng nên
phân tích xem việc cân nhắc sử dụng hoá chất do vấn đề môi trƣờng. Bảo vệ môi trƣờng
là yếu tố cần thiết, kính mặt trời tạo ra để tạo ra năng lƣợng sạch giúp giải quyết điện
cũng nhƣ tạo ra môi trƣờng lành mạnh. Vì vậy nƣớc tẩy rửa chỉ nên sử dụng khi cần thiết
với việc đánh giá các khối lƣợng bẩn và loại tích tụ lƣợng bẩn của kính nhƣ rêu hay phân
chim.v.v.v... Thêm nữa là dùng hoá chất sẽ phải cần dùng nƣớc nhiều để loại bỏ hoá chất
khỏi bề mặt, nếu không loại bỏ hoá chất sẽ bám vào bề mặt khi đó cộng thêm ảnh hƣởng

33. Chƣơng 1. Tổng quan
22
của nắng mặt trời làm cho nƣớc hoá chất bám chặt vào kính hơn, gây ra khó vệ sinh sau
này.
1.9. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ VÀ PHẠM VI CỦA LUẬN VĂN.
1.9.1. Mục tiêu.
Phân tích và thiết kế robot cho công việc làm sạch trên tấm pin. Với đề tài này, luận
văn sẽ tập trung thiết kế robot với điều khiển cầm tay, linh hoạt di chuyển. Dựa vào vị trí
và mức độ bẩn để đƣa ra quyết định làm sạch thông qua điều khiển. Mô hình robot này là
tiền đề để phát triển hệ thống làm sạch trong hộ gia đình và trong công nghiệp, ứng dụng
thực tế phù hợp với nhu cầu ở Việt Nam hiện nay.
1.9.2. Nhiệm vụ của luận văn.
 Với mục tiêu đƣa ra luận văn sẽ có nhiệm vụ mục tiêu nhƣ sau:
Yêu cầu thiết kế robot làm sạch tấm pin cho các hộ gia đình quy mô lớn hoặc các
công ty, xí nghiệp đƣợc lắp các tấm pin có diện tích khoảng 300m2
trở lên, pin đƣợc lắp
trên các mái nhà có góc nghiêng 0-300
. Các tấm pin xếp liền nhau hoặc cách nhau tối
thiểu 30 cm, các mái đặt tấm pin cao khoảng 30- 50m. Các tấm pin bám bụi từ 3 tháng
đến 6 tháng. Thiết bị sẽ di chuyển trên một dãy các bảng và làm sạch bằng cách sử dụng
hai bàn chải trên robot, bàn chải đặt vào thân robot và đƣợc làm bằng sợi nhỏ để đảm bảo
rằng các tấm pin sẽ không bị trầy xƣớc, hệ thống bàn chải xoay sẽ đƣợc gắn trên một trục
quay cũng đƣợc quay bằng động cơ truyền động chính, làm sạch có thể dùng nƣớc hoặc
không. Hệ thống sẽ di chuyển bằng bánh xe đƣợc điều khiển bởi động cơ điện. Thiết bị sẽ
có thêm ống dẫn nƣớc để phun. Robot phải di chuyển linh hoạt trên tấm pin có kích
thƣớc không đồng đều và không bị rơi do góc nghiêng. Thiết bị sẽ đƣợc điều khiển bằng
tay cầm đƣợc cung cấp năng lƣợng bởi một pin bên trong cả robot và tay cầm. Robot
đƣợc đặt tên là CSP ( Clean Solar Paner). Bao gồm các công việc.
1. Thiết kế cơ khí cho CSP.
 Thiết kế các cơ cấu khung cho CSP
 Phân tích chọn cơ cấu cơ khí cho linh kiện CSP nhƣ bánh xe, đai, con lăn
 Tính toán phân tích lực và vận tốc của xe và con lăn
 Tính toán lựa chọn ổ bi trục
 Thiết kế và đƣa ra mô hình 3D.
2. Thiết kế hệ thống điều khiển.
 Tính toán lựa chọn các driver, nguồn, vi điều khiển

34. Chƣơng 1. Tổng quan
23
 Bố trí và kế nối các thiết bị điện hợp lý
 Xây dựng giải thuật điều khiển.
1.9.3. Giới hạn phạm vi của luận văn
CSP hoạt động với 1 số điều kiện nhất định nhƣ sau:
 Vận tốc di chuyển tối đa 0,3 m/s
 Công suất vệ sinh 500- 700 m2
/ giờ
 Góc nghiêng tối đa 300
 Khối lƣợng tối đa 9 kg.

35. Chƣơng 2. Các phƣơng án lựa chọn cho CSP
24
Chƣơng 2. CÁC PHƢƠNG ÁN LỰA CHỌN CHO CSP.
2.1. CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ.
Để lựa chọn thiết kế tốt nhất cần đƣa ra các tiêu chí sau:
 Mức độ linh hoạt: Là thiết kế có thể sử dụng đƣợc cho các cấu hình bảng khác
nhau, nhƣ độ nghiêng, kích thƣớc, khoảng cách của các tấm. Vận chuyển thiết bị
qua lại và tính tƣơng thích mức độ phù hợp của nó, ví dụ trên mái nhà trung bình
của gia đình, của doanh nghiệp..v.v, đặt hàng loạt nhiều dãy pin, tấm pin đặt trên
biển, trên sa mạc.
 Độ phức tạp: Độ phức tạp của thiết bị hoặc các bộ phận của nó phải phù hợp với
sự thích nghi làm việc có dùng nƣớc hay không dùng nƣớc.
 Chi phí: Chi phí phải tối giản, giá thành hợp lý, phù hợp với từng loại việc làm
sạch.
 Kích thước: Thiết bị cần lớn hay nhỏ, phù hợp với quy mô và hiệu suất đề ra.
 Khu vực vệ sinh: Khu vực nào thiết bị có thể làm sạch tƣơng đối với kích thƣớc
riêng của nó. Đối với mỗi tiêu chí, có các thiết kế khác nhau.
2.2. PHƢƠNG ÁN DI CHUYỂN NGANG BÀN CHẢI CHẠY DỌC.
Robot đƣợc thiết kế một bàn chải đƣợc sắp xếp theo chiều ngang và đƣợc gắn trên
một cấu trúc có thể di chuyển theo chiều dọc chạy từ trên xuống dƣới và ngƣợc lại trên
con robot có một hệ thống đƣờng ray chạy ngang (xem hình 2.1 ). Mặc dù điều này làm
cho thiết kế phức tạp hơn nhƣng nó có thể quét bụi dễ dàng hơn bằng cách chỉ cần quét
nó xuống và bụi bay ra khỏi bảng điều khiển.
Hình 2. 1 Hƣớng di chuyển ngang bàn chải chạy dọc của robot.

36. Chƣơng 2. Các phƣơng án lựa chọn cho CSP
25
Ưu điểm: Không dùng nƣớc, ổn định hơn, thích nghi tốt trong môi trƣờng sa mạc.
Nhược điểm: Kích thƣớc đƣờng ray cố định khi di chuyển trên tấm bảng, làm sạch
lâu hơn do kích thƣớc bàn chải nhỏ.
2.3. PHƢƠNG ÁN DI CHUYỂN NGANG BÀN CHẢI CHẠY NGANG.
Một bàn chải đƣợc sắp xếp theo chiều dọc đƣợc gắn trên một cấu trúc có thể di
chuyển theo chiều ngang trên một hệ thống đƣờng ray (xem hình 2.2) . Bởi vì đƣờng đi
đƣợc xác định, bàn chải chỉ có thể làm sạch một hàng bảng, điều này dành cho mảng dân
cƣ thƣờng không đủ. Bàn chải đƣợc sử dụng có thể đƣợc ghép nối với nhau hoặc thêm
vào các bàn chải. Bàn chải có thể đƣợc đặt nghiêng một chút để bụi đƣợc quét xuống
phía dƣới và bay sang một bên.
Ƣu điểm: Không dùng nƣớc, không cần con ngƣời, hiệu quả cao, hiệu suất nhanh.
Nhƣợc điểm: Khó di chuyển chuỗi này sang chuỗi khác, kích thƣớc chiều rộng bảng
không đồng đểu.
Hình 2. 2 Hƣớng di chuyển ngang bàn chải chạy ngang.
2.4. PHƢƠNG ÁN ROBOT TREO VỚI HAI DÂY SONG SONG
Nguyên lý robot đƣợc thiết kế có một con di chuyển trên đƣờng ray và một con
chay dọc theo tấm bảng đƣợc gắn vào hai sợi dây (xem hình 2.3). Thiết bị làm sạch sẽ di
chuyển lên xuống theo chiều dọc của tấm bảng. Không sử dụng nƣớc.

37. Chƣơng 2. Các phƣơng án lựa chọn cho CSP
26
Hình 2. 3 Robot hai dây treo song song
Ưu điểm: Thiết kế cho phép robot thích ứng với sự tổ chức bố cục bảng điều khiển
và bao phủ nhiều hàng bảng điều khiển. Sẽ rất hiệu quả cho các mảng đƣợc lắp đặt trên
mái nghiêng lớn.
Nhược điểm: Cần phải có dây dẫn dài, diện tích chứa dây lớn, góc nghiêng cần phải
đủ, bố trí phức tạp, cần có đƣờng ray.
2.5. PHƢƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN ROBOT CẦM TAY.
Robot có thể di chuyển theo hƣớng khác nhau trên tấm pin do bộ phận tay cầm điều
khiển, tiến lùi, rẽ trái phải, bàn chải đƣợc đặt trƣớc hoặc cả trƣớc cả sau của con robot để
làm sạch. Tích hợp thêm nƣớc để làm sạch do đó hiệu quả cao cho tấm pin.
Hình a. Robot di chuyển bằng chân. Hình b. Robot di chuyển bằng bánh.
Hình 2. 4 Robot điều khiển cầm tay.

38. Chƣơng 2. Các phƣơng án lựa chọn cho CSP
27
Phƣơng án này đƣợc chia thành hai loại, một loại chạy bằng chân và một loại bằng
bánh.
 Đối với robot di chuyển bằng chân: Bàn chân đƣợc gắn vào hai rãnh xích quanh
thân, cho phép robot tiến về phía trƣớc nhƣ một phƣơng tiện theo dõi. Hai rãnh
xích đƣợc sắp xếp theo hai hƣớng ngƣợc nhau; chuyển động về phía trƣớc đạt
đƣợc bằng cách kích hoạt các ống hút theo một hƣớng di chuyển, trong khi
chuyển động ngƣợc lại đạt đƣợc với các ống hút đƣợc nâng lên. Các ống hút nhỏ
cho phép robot làm sạch bám chặt vào pin (hình 2.4a).
Ưu điểm: Hiệu quả khi làm sạch trên các tấm nghiêng, các tấm năng lƣợng ghép
rộng nhiều, có thể tạo áp lực bàn chải lên tấm pin. Làm việc trong những tấm pin
khó tiếp cận của con ngƣời, linh hoạt từ tấm này sang tấm khác
Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp, sử dụng nhiều động cơ, tốc độ chạy chậm. Phải mất
nhiều thời gian vào việc luyện tập vận hành điều khiển robot.
 Đối với robot di chuyển bằng bánh: Dùng các loại bánh nhƣ bánh đai, bánh cao
su mềm đƣợc gắn trên robot và di chuyển trên các tấm pin nhờ vào động cơ
truyền động (hình 2.4b).
Ưu điểm: Tốc độ nhanh hơn bằng chân, linh hoạt khi di chuyển, làm sạch hiệu quả
cao do có sự điều khiển tay cầm, dễ chế tạo.
Nhược điểm: Khả năng thích nghi địa hình mặt pin kém hơn bằng chân, không thể
di chuyển trên tấm nghiêng trên 450
, cần phải thay pin khi pin hết, cần phải có thiết bị
đƣa lên. Thiết bị làm sạch bằng nƣớc nên dây dẫn nƣớc làm càn trở di chuyển. Phải mất
thời gian vào việc luyện tập điều khiển robot.
=> Chọn phƣơng án robot điều khiển tay cầm và chạy bằng bánh xe. Lý do phù hợp
với công việc làm sạch, linh hoạt di chuyển qua các bề mặt tấm và các dãy bảng, di
chuyển qua các tấm pin xếp không đồng nhất hình dạng. Làm chủ đƣợc quy trình chỉnh
sửa khi bề mặt vết bẩn khó ra.
2.6. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN DI CHUYỂN
 Phương án 1: Robot di chuyển bằng bánh xe.
Robot di chuyển bằng bánh xe dễ di chuyển, điều khiển và ổn định. Dùng bánh cao
su có ma sát lớn, cơ cấu bánh cấu tạo không phức tạp. Chuyển động linh hoạt qua các địa
hình nhanh hơn bánh đai. Đối với robot bánh xe cần phải có trọng lƣợng lớn để tăng ma
sát vào bề mặt hoặc thiết kế bánh xe phải to và dài. Nhƣợc điểm là ma sát không lớn khi
bám vào bề mặt, đối với mặt nghiêng dễ trơn trƣợt, nếu tăng trọng lƣợng để có lực ma sát
lớn thì động cơ dùng sẽ tốn công suất. Khi cán qua vật cản dễ bị nẩy và trƣợt xe.

39. Chƣơng 2. Các phƣơng án lựa chọn cho CSP
28
Hình 2. 5 Di chuyển bằng bánh xe.
 Phương án 2: Robot di chuyển bằng hai cơ cấu bánh đai.
Hai cơ cấu bánh đai đƣợc gắn vào hai bên (hình 2.6 ), mỗi bánh dẫn động bởi mỗi
động cơ riêng, các động cơ truyền động này có thể gắn gián tiếp qua bộ truyền hoặc gắn
trực tiếp vào bánh đai để tạo chuyển động của Robot.
Hình 2. 6 Di chuyển bằng 2 bánh đai.

40. Chƣơng 2. Các phƣơng án lựa chọn cho CSP
29
Khi hai cơ cấu bánh đai cần điều khiển rẽ trái hay phải thì hai động cơ quay ngƣợc
chiều nhau để hai bánh đai chuyển động ngƣợc chiều tạo ra chuyển động quay qua trái
hay qua phải. Phƣơng án này hiệu quả cho việc bề mặt ma sát lớn có thể bám dính tấm
pin.
 Phương án 3: Robot di chuyển bằng bốn cơ cấu bánh đai.
Phƣơng án thêm vào nhiều hơn các cơ cấu bánh đai sẽ làm tăng tính cơ động và linh
hoạt hơn cho Robot (hình 2.8). Khi bánh đai điều khiển rẽ thì điều khiển tốc độ hai động
cơ lệch nhau hoặc chạy ngƣợc chiều nhau.
Với phƣơng án này thì có ƣu điểm là các nhánh cơ cấu bánh đai làm kéo dài chiều
dài Robot, giúp dễ dàng vƣợt qua các khe rộng và trèo lên các địa hình gập ghềnh, tạo
khả năng di chuyển cao. Song với việc thêm các nhánh bánh đai nhƣ vậy thì có nghĩa
robot có nhiều phần chuyển động hơn, làm tăng độ phức tạp cho việc chế tạo và điều
khiển. Khả năng chuyển động qua các địa hình linh hoạt.
Hình 2. 7 Khả năng chuyển động Robot di chuyển bằng bốn cơ cấu bánh đai.
Do thiết bị đi trên mặt phẳng không có địa hình phức tạp, cần độ ma sát lớn, vận tốc
chạy không cần quá nhanh, điều khiển và cơ cấu không quá phức tạp do đó giảm chi phí
nên ta chỉ cần chọn phƣơn án 2 là phù hợp.
2.7. PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN CĂNG ĐAI.
Không gian giữa bánh đai điều khiển và bánh quay theo cần phải đƣợc tiếp xúc đều
nhau với mặt đất để đạt độ ma sát hiệu quả nhất. Điều này đƣợc thực hiện bằng một vài
cách. Các phƣơng án chỉnh để căng đai:
 Các bánh dẫn hƣớng.
 Căng đai dùng cần lắc cân bằng.
 Căng đai dùng lò xo.
Các bánh dẫn hƣớng (hình 2.8) là các bánh đƣợc gắn cố định trên trục, đƣợc thiết kế
chạy trong rãnh nhô lên chạy dọc toàn bộ chiều dài đai. Bánh này đƣợc thiết kế nhỏ hơn
bánh đai, khi lăn chúng dữ đƣợc biên dạng cho đai tránh trƣợt đai ra ngoài do có các rãnh
ở dây đai khớp với các bánh dẫn hƣớng, hoặc các dây đai nhô lên để các bánh dẫn khớp
vào.

41. Chƣơng 2. Các phƣơng án lựa chọn cho CSP
30
Hình 2. 8 Bánh dẫn hƣớng.
Căng đai dùng cần lắc cân bằng (hình 2.9). Cách bố trí hệ thống cần lắc cân bằng
đƣợc sử dụng trên các xe có bánh thì hầu nhƣ hiệu quả, các bánh lăn đƣợc đỡ từng cặp
trên cần lắc cân bằng bố trí giữa bánh điều khiển và bánh quay theo. Các cần lắc sẽ cho
phép xích biến đổi không đáng kể khi đi ngang qua, địa hình gồ ghề, nó làm giảm chuyển
động theo phƣơng thẳng đứng của khung.
Hình 2. 9 Căn đai dùng cần lắc.
Căng đai dùng lò xo (hình 2.10). Phƣơng án này phức tạp hơn nhƣng chuyển động
sẽ êm hơn do giảm chấn động của va chạm, làm tăng áp lực lên bề mặt đai nhƣng chính
vì vậy khi robot xoay nó làm cho ma sát lớn hơn dễ bị mòn đai. Lò xo gắn lên các bánh
lăn có trụ luôn tạo ra lực tỳ lên đai, có ba loại chính: Tay kéo trên lò xo xoắn, tay kéo với
lò xo cuộn, lò xo lá cân bằng.
Hình 2. 10 Căng đai dùng lò xo.

42. Chƣơng 2. Các phƣơng án lựa chọn cho CSP
31
Chọn phƣơng án căng đai dùng bánh dẫn hƣớng vì độ phức tạp ít, dễ dàng lắp ráp,
dùng các bánh nhỏ lăn trên đai nên gọn gàng hơn, bề mặt di chuyển phẳng nên không cần
lò xo giảm xóc đỡ phức tạp chi tiết nhƣ hình 2.11.
Hình 2. 11 Cơ cấu căng đai dùng bánh dẫn hƣớng.
2.8. PHÂN TÍCH ƢU NHƢỢC ĐIỂM CỦA BÁNH ĐAI.
Robot chạy bằng bánh đai phức tạp hơn các loại robot khác ở bộ phận đai và cố
định bánh đai. Có thể tăng tốc tức thời mà không bị trƣợt bánh. Thƣờng các loại đai có
sẵn trên thị trƣờng nhiều nhƣng khi việc chế tạo robot phải phù hợp với từng loại đai
khác nhau nên khó khăn trong việc mua đai. Vật liệu làm đai dẻo nên uốn dễ dàng. Bộ
phận dây đai khi di chuyển luôn đòi hỏi dây đai phải có độ căng, độ bám vào bánh đai
nếu không sẽ bị rời khỏi bánh đai. Đối với bánh độc lập thì điều này không xảy ra. Nhờ
có cấu tạo bằng đai nên khi chạy robot không có hiện tƣợng trƣợt trơn. Khả năng bám bề
mặt tốt do ma sát bám bề mặt lớn.
2.9. PHÂN TÍCH CHỌN DÂY ĐAI.
Đai có rất nhiều loại đai khác nhau dùng để dẫn động nhƣ đai dẹt, đai thang, đai
chêm và đai răng nhƣng trong số đó để dẫn động và dẫn hƣớng di chuyển thì nên dùng
đai răng.
 Đai răng: Do có các răng trên đai bám ăn khớp vào các bánh răng tạo ra ma sát
khá lớn, nên không bị trƣợt khi truyền động di chuyển, lực căng đai không phải
quá lớn để tạo ma sát cho bánh dẫn. Để đai không bị trƣợt khỏi bánh khi quay ta
thiết kế tạo một đƣờng ở giữa đai nhô lên.
 Đai thang: Dây đai dày nên cần lực căng lớn bề mặt nhỏ, ma sát không lớn nên
khi truyền động dễ bị trơn trƣợt.
 Đai dẹt: Dùng cho truyền động có kết cấu chặt chẽ, đƣờng truyền nhanh .Ma sát
nhỏ truyền động dễ xảy ra hiện tƣợng trƣợt, ngay cả khi robot xoay.

43. Chƣơng 2. Các phƣơng án lựa chọn cho CSP
32
Để dễ dàng sử dụng cũng nhƣ hiệu quả khi làm việc ta nên chọn đai răng, kèm với
thiết kế có đƣờng lồi ở giữa do đó khi ăn khớp không bị trơn trƣợt và quay xe không bị
lệch dây đai, phổ biến trên thị trƣờng, do có các răng nên việc trƣợt giữa đai và bánh đai
không xảy ra, lực căng không lớn, đai mềm. Đai đƣợc chọn thiết kế nhƣ hình 2.12.
Hình 2. 12 Dây đai cho bánh xe.
2.10. PHÂN TÍCH LỰA CHỌN CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CHO BÁNH XE.
2.10.1. Truyền động không thông qua bộ truyền ngoài.
Là truyền động từ động cơ có hộp giảm tốc truyền trực tiếp vào tải hoặc bánh xe.
Ưu điểm: Kết cấu đơn giản khi gắn vào động cơ không cần truyền động. Có thể tối
ƣu công suất ít hao phí.
Nhược điểm: Quá tải dễ nhanh hỏng động cơ. Chọn thông số vòng quay theo các
hộp số đi kèm với đông cơ. Gắn trực tiếp trục vào bánh xe nguy cơ hỏng trục khó thay
thế.
2.10.2. Truyền động bằng đai.
Hình 2. 13 Truyền động đai.

44. Chƣơng 2. Các phƣơng án lựa chọn cho CSP
33
Là truyền động từ động cơ qua bánh xe thông qua bộ truyền đai. Bộ truyền đai
thƣờng dùng truyền tải trọng từ nhỏ đến trung bình. Tải trọng cực đại có thể đến 50 kW.
Bộ truyền có thể làm việc với vận tốc nhỏ đến trung bình, vận tốc thƣờng dùng không
nên quá 20 m/s, vận tốc lớn nhất có thể đạt là 30 m/s.
Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản giá thành rẻ. Do quá trình trƣợt giữa dây đai và bánh đai
nên khi quá tải đột ngột cũng không gây ra hƣ hỏng cho các chi tiết của bộ truyền. Nhờ
vào tính chất đàn hồi nên biên độ dao động của cơ cấu do tải trọng thay đổi sinh ra không
lớn không ồn, làm việc êm, có thể truyền động giữa các trục xa nhau và giữa các trục
đƣợc bố trí thích hợp.
Nhược điểm: Tuổi thọ của đai thấp, tải trọng tác dụng lên ổ lớn do có lực căng ban
đầu, tỉ số truyền thay đổi do có sự trƣợt phải có thiết bị bảo vệ cho bộ truyền đai tránh
các bụi bẩn bay vào, tính toán thêm các thông số của đai.
2.10.3. Truyền động bằng xích.
Truyền động xích (hình 2.14) thuộc loại truyền động ăn khớp gián tiếp, từ động cơ
qua bộ truyền đến bánh xe, thƣờng đƣợc dùng để truyền động cho các trục xa nhau. Có
thể dùng truyền động xích để giảm tốc hoặc tăng tốc. So với truyền động đai, khả năng
tải và hiệu suất của truyền động xích cao hơn.
Hình 2. 14 Truyền động xích.
Ưu điểm: So với truyền động đai thì truyền động xích có hiệu suất truyền tải cao,
kích thƣớc nhỏ gọn, có thể truyền chuyển động và công suất cho nhiều trục.
Nhược điểm: Vận tốc tức thời của xích và đĩa bị dẫn không ổn định. Việc chế tạo và
chăm sóc phức tạp nhƣ phải dùng nhớt bôi trơn xích dẫn dẫn đến nhớt sẽ rỉ ra ngoài,
chóng mòn khi bôi trơn không tốt và môi trƣờng làm việc nhiều bụi, làm việc có va đập.
2.10.4. Truyền động bằng bánh răng.
Truyền động bánh răng nhƣ hình 2.15 dùng để truyền động giữa các trục, thông
thƣờng có kèm theo sự thay đổi về trị số và chiều của momen hoặc vận tốc. Tùy theo vị
trí tƣơng đối giữa các trục phân ra truyền động bánh răng trụ (răng thẳng, răng nghiêng,
răng chữ V) để truyền chuyển động giữa các trục song song; truyền động bánh răng côn

45. Chƣơng 2. Các phƣơng án lựa chọn cho CSP
34
(răng thẳng, răng nghiêng, răng cung tròn) để truyền chuyển động giữa các trục giao
nhau; truyền động bánh răng trụ chéo hoặc bánh răng côn chéo để truyền chuyển động
giữa các trục chéo nhau.
Hình 2. 15 Truyền động bánh răng.
Ưu điểm: Bộ truyền bánh răng có kích thƣớc nhỏ gọn hơn các bộ truyền khác, khi
làm việc với công suất, số vòng quay và tỷ số truyền nhƣ nhau. Bộ truyền bánh răng có
khả năng tải cao hơn so với các bộ truyền khác có cùng kích thƣớc. Tỷ số truyền không
thay đổi, số vòng quay n2 ổn định. Hiệu suất truyền động cao hơn các bộ truyền khác.
Làm việc chắc chắn, tin cậy có tuổi bền cao.
Nhược điểm: Bộ truyền bánh răng yêu cầu gia công chính xác cao, cần phải có dao
chuyên dùng. Giá thành tƣơng đối đắt. Bộ truyền làm việc có nhiều tiếng ồn, nhất là khi
vận tốc làm việc cao. Khi sử dụng cần phải chắm sóc, bôi trơn đầy đủ.
Xuất phát từ yêu cầu làm việc của robot, hoạt động trên địa hình phẳng dễ trơn trƣợt
yêu cầu bánh của robot có momen không lớn, dựa vào các yếu tố ƣu nhƣợc điểm đã nêu
do đó ta sử dụng bộ truyền đai để truyền động giữa động cơ và bánh sau robot, cũng xuất
phát từ công nghệ chế tạo và kinh tế. Về cấu tạo hình dạng đai ta sử dụng bộ truyền đai
răng để có tỷ số truyền ổn định hơn đai khác.
2.11. LỰA CHỌN CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG CHO CHỔI CON LĂN.
Nhƣ các phƣơng án truyền động đã nêu ở mục 2.10, ta chọn phƣơng án truyền đai
răng, truyền động êm, tốc tải trọng không có va đập.
2.12. LỰA CHỌN CHỔI CON LĂN.
 Cấu tạo của chổi con lăn: Gồm có 2 phần, phần lõi và phần sợi bao bên ngoài lõi,
phần lõi đƣợc làm bằng các loại vật liệu nhựa, đặc ruột hoặc rỗng, phần sợi bao
bên ngoài có nhiệm vụ chà xát làm sạch nên rất quan trọng
 Cấu tạo sợi chổi đƣợc đƣa ra nhƣ sau.

46. Chƣơng 2. Các phƣơng án lựa chọn cho CSP
35
Polypropylen hay (PP): Là một sợi chất lƣợng hàng đầu và linh hoạt cho nhiều ứng
dụng (hình 2.16). Nó có độ cứng ƣớt tuyệt vời và khả năng chống uốn mỏi . Nó trơ với
hầu hết các dung môi, dầu và hóa chất và đặc biệt tốt trong việc chống lại các axit và
bazơ mạnh, có tính chất chống thấm O2, hơi nƣớc. Polypropylen có khả năng phục hồi
uốn cong tốt. PP không màu, không mùi, không vị, không độc. PP cháy sáng với ngọn
lửa màu xanh nhạt, có dòng chảy dẻo, có mùi cháy gần giống mùi cao su. Có khả năng
hạn chế chống nắng tự nhiên, đƣợc cải thiện rất nhiều với sợi màu đen. Nó có thể đƣợc
tạo thành theo hình tam giác hoặc hình chữ X để cải thiện tiếp xúc bề mặt và giữ chất
lỏng. Các sợi polypropylen đƣợc chế tạo bằng các sợi cong hoặc thẳng. Đƣờng kính các
sợi từ 0,15 mm đến 1,5 mm theo [23].
Hình 2. 16 Sợi Polypropylen.
Nhựa polyamide hay Nylon:
Tính chất cơ học tuyệt vời. Nylon độ bền cơ học cao, độ bền tốt, chống mài mòn,
nylon có tự bôi trơn tùy ý, hệ số ma sát thấp, và vì thế, cuộc sống lâu dài của nó nhƣ là
một thành phần truyền tải. Khả năng chịu nhiệt tuyệt vời. Cơ tính cao, chẳng hạn nhƣ
nylon 46, nhiệt độ biến dạng cao, ở 150 ℃ trong sử dụng lâu dài ... PA66 đƣợc gia cố
bằng sợi thủy tinh sau khi nhiệt độ biến dạng trên 250 ℃. Tất cả các nylon đều hấp thụ
nƣớc trong điều kiện ẩm ƣớt làm giảm độ cứng của sợi. Điểm bất lợi là một sự hấp thụ
nƣớc lớn. Tuy vậy nó có độ ổn định cao, tính chất điện của nhựa gia cố sợi có thể làm
giảm hấp thụ nƣớc, do đó chịu nhiệt độ cao và độ ẩm cao khi làm việc. Nylon và sợi thủy
tinh sự gắn kết rất tốt nhƣ hình 2.17.
Hình 2. 17 Sợi nylon.

47. Chƣơng 2. Các phƣơng án lựa chọn cho CSP
36
Các sợi nylon đƣợc chế tạo với các đặc tính lhác nhau. Các sợi nylon có đƣờng kính
từ 0,076 mm đến 2,25mm theo [23].
Polyester: là một thay thế kinh tế cho nylon 6,6 hoặc 6,12 trong nhiều ứng dụng. Nó
đã cải thiện khả năng chống mài mòn so với polypropylen, nhƣng không tốt bằng nylon.
Polyester có khả năng đàn hồi tuyệt vời, chống oxy hóa kháng dung môi ở nhiệt độ cao.
Nó có khả năng chống với ánh sáng mặt trời. Các thuộc tính trong các ứng dụng ƣớt hoặc
khô không thay đổi đáng kể vì nó không hấp thụ nhiều nƣớc. Nó là một sợi lý tƣởng cho
nhiều ứng dụng ƣớt. Chất phụ gia ổn định nhiệt làm cho sợi ít bị oxy hóa. Polyester có
thể đƣợc tạo thành theo hình dạng X để cải thiện khả năng giữ nƣớc. Sợi polyester đƣợc
làm bằng các sợi uốn cong hoặc thẳng. Sợi polyester có phạm vi từ đƣờng kính từ 1,5 cm
đến 1,91cm ( hình 2.18) theo [23].
Hình 2. 18 Sợi polyester.
PFA: là sợi đƣợc làm bằng vật liệu Teflon. Sợi này trơ với hầu hết các hóa chất và
là vật liệu tuyệt vời cho các ứng dụng nhiệt độ cao cho giới hạn sử dụng liên tục ở 500º F.
PFA có sẵn trong đƣờng kính sợi tóc 0,508 và 8,9 mm
Hình 2. 19 Chổi con lăn.