[發明專利]太陽能集能網架結構

無效

• 申請號: 201010132092.0
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101832672A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 徐國彬
• 申請（專利權）人: 徐國彬
• 主分類號: F24J2/54
• 分類號: F24J2/54
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

技術領域

本發明屬于太陽能集能技術領域，特別涉及一種太陽能集能網架結構。

背景技術

太陽能取之不盡、用之不竭，在使用過程中清潔安全、無污染、不用運輸，是一種極有前景的新能源。目前太陽能集能器的種類很多，其中最常使用的是平板式集能器，采用固定安裝式，將太陽能轉換為熱能，這種集能器的缺點是能量密度低，要提高能量密度就必須使集能器表面始終與太陽入射光垂直，因此需要使集能器隨太陽隨動。通常由于集能器還連有管道等部件，而集能器轉動就需要采用柔性管或能夠旋轉的管件，對于由多個集能器構成的集能器群來說，每個集能器單純旋轉就都要采用這類管件，不便于安裝且提高了成本。因此如果將多個集能器同時安裝在一個平臺上，通過控制平臺旋轉而集能器相對于平臺固定，各集能器分管通過與平臺連接的總管連接，由于各分管相對于集能器和平臺固定，因此減少了隨動管件的用量。

通常幾十個集能器構成集能器群，因此這種平臺要求長寬都達到幾十米的規格，平臺加上集能器的自重，再加上風、地震、雪等各種荷載，解決其支撐和旋轉就成為一個難題。因此開發一種能夠旋轉，且要盡量輕便的網架結構成為解決結構可靠性的關鍵問題。

本發明人開發的球型支座由上蓋、中芯以及底座構成，半球型中芯弧面向下位于上蓋與底座之間，使上蓋可相對于底座轉動和擺動。

發明內容

本發明的目的在于提供一種太陽能集能網架結構，能夠實現集能板隨太陽移動而轉動，而又重量盡量減輕。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種太陽能集能網架結構，包括由多榀桁架構成的網架結構，網架底部有一個或多個球形支座，支座的上蓋安裝有節點，網架安裝固定在所述支座節點上，網架的腹桿以及上弦、下弦采用剛性桿件，其上弦還附加索有構件，且索的兩端固定于所述支座上的節點上。

所述球型支座節點連接支撐于所述網架的下弦節點和上弦節點處，以形成穩固支撐和便于力的傳遞。

本發明的有益效果是：本發明采用桁架結構、索構件和球型支座相結合的方式，由于球形支座的半球型中芯可在底座內轉動，使得集能器及整個網架能隨著太陽的移動而整體轉動，以充分利用節能、環保、便宜的太陽能，達到最大的集能目的；另外上弦附加索構件，由于索的強度高，故自重較輕；網架與支座的固定方式包括節點處的支撐和索的張拉，支撐穩定；采用球型支座、受力好且抗震能力強。這種網架結構，不受地震載荷和風載荷的影響，延長使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明一種實施例的結構示意圖；

圖中：1上弦，2下弦，3腹桿，4鑄鋼節點，5索構件，6球型支座，7節點。

具體實施方式

結合附圖對本發明做進一步的說明：

例1：如圖1所示，一種太陽能集能網架結構，包括由多榀桁架構成的網架結構，網架安裝固定在一個球型支座6的節點7上(參見專利號為200510083839.7的支撐節點專利)，這種支座可以適應不同方向上不同彎矩的需要，抗震能力、抗拉能力、傳遞壓力及抗位移能力強，而且具有萬向轉動功能，能很好的實現集能板隨太陽的移動而轉動。

網架的腹桿3以及下弦2及上弦1采用剛性桿件，其上弦1還附加索構件5，且索的兩端固定于球型支座6上的節點7上，索的抗拉強度大，最低能夠達到1670MPa，且不容易斷裂，另外受風、地震載荷的影響不大，另外每榀桁架通過索固定到球型支座6的節點7上，處于球型支座6上蓋上的節點7通過支撐桿件貫穿由多榀桁架構成的網架的下弦2的節點直至上弦1的節點，使網架與支座的連接和受力為支撐與張拉相結合，受力后，特別是在網架向一側傾斜時，支撐桿件受彎矩作用減少，解決懸臂太長的穩定問題，特別是受風荷載和地震荷載時，不易失穩和破壞。上下弦處采用鑄鋼節點4，鑄鋼節點4為金屬球體，整個結構用鋼量低，自重較輕，受地震載荷和風載荷的影響不大，可以延長使用壽命。

支座的數量和布置方向根據網架的長寬大小確定，當采用多個支座時部分支座需要采用升降機構，以使網架轉動時能夠隨動。

整個過程的實現由控制器來控制，控制器控制網架隨太陽移動，從而帶動集能板隨太陽的移動而轉動，保證集能板始終與太陽光線垂直，最大限度的收集太陽能量。