[實(shí)用新型]太陽光斜單軸跟蹤裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220597502.3
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN202904379U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱建靜;楊新科;丁鋒軍
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州帷盛太陽能科技有限公司
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00;H02N6/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體;黃娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種太陽光跟蹤裝置，尤其涉及一種能有限跟蹤太陽的方位角和高度角的單軸跟蹤器。

背景技術(shù)

隨著能源的日益緊張，太陽能作為一種可再生能源，受到越來越多研究人員的重視。太陽能光伏組件作為一種太陽能應(yīng)用工具，受到越來越廣泛的應(yīng)用和推廣。太陽能光伏組件一般都通過一個支架固定在底座上，支架根據(jù)太陽光的變化轉(zhuǎn)動。市場現(xiàn)有的斜單軸跟蹤系統(tǒng)的極軸傾角多為固定的，只能跟蹤太陽的方位角而不能跟蹤高度角，雙軸跟蹤系統(tǒng)雖能實(shí)現(xiàn)同時跟蹤太陽的方位角和高度角，但成本高昂。在現(xiàn)在的公開文件中，對于太陽光跟蹤系統(tǒng)有：中國專利：“一種太陽光雙軸跟蹤裝置（CN201956931U）”，包括聚光太陽能光伏模組、光伏模組安裝支架、固定立杠、控制器、俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)和水平調(diào)整機(jī)構(gòu)；俯仰調(diào)整機(jī)構(gòu)包括能繞其中心軸線進(jìn)行90。旋轉(zhuǎn)且旋轉(zhuǎn)同時相應(yīng)對聚光太陽能光伏模組的俯仰角進(jìn)行調(diào)整的主軸和對主軸進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動裝置；水平調(diào)整機(jī)構(gòu)包括能繞其中心軸線在水平面上進(jìn)行180。旋轉(zhuǎn)且旋轉(zhuǎn)同時對聚光太陽能光伏模組的方位角進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整的旋轉(zhuǎn)立杠、對旋轉(zhuǎn)立杠進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)和隨旋轉(zhuǎn)立杠同步轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)臺。還有中國專利：“一種時控單軸跟蹤裝置（CN201945888U）”，包括光伏板安裝架、旋轉(zhuǎn)同時能帶動光伏板安裝架進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)并相應(yīng)對太陽能光伏板的方向角進(jìn)行調(diào)整的轉(zhuǎn)軸、每隔20分鐘驅(qū)動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一次且每次驅(qū)動轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的角度均為5°的動力驅(qū)動裝置和按照預(yù)先設(shè)置的控制模式對動力驅(qū)動裝置進(jìn)行控制并實(shí)現(xiàn)全天內(nèi)將太陽光的入射方向與太陽能光伏板的法線方向之間的夾角始終控制在5°。單軸跟蹤器跟蹤不了太陽的高度角，而雙軸的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，方便調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)太陽光的方位和高度跟蹤的太陽光斜單軸跟蹤裝置；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的只能跟蹤太陽的方位角而不能跟蹤高度角，或者雙軸跟蹤系統(tǒng)過于復(fù)雜，成本高的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題是通過下述技術(shù)方案解決的：一種太陽光斜單軸跟蹤裝置，其特征在于：包括底座，在底座上固定有支撐立柱，在支撐立柱上通過連接裝置連接有轉(zhuǎn)動架，在轉(zhuǎn)動架上安裝有太陽方位角調(diào)節(jié)裝置，在支撐立柱上設(shè)有太陽高度角調(diào)節(jié)裝置，太陽高度調(diào)節(jié)裝置包括一調(diào)節(jié)支撐桿，調(diào)節(jié)支撐桿的一端與支撐立柱相連，調(diào)節(jié)支撐桿的另一端與轉(zhuǎn)動架相連。太陽高度調(diào)節(jié)裝置為手動調(diào)節(jié)，由于太陽的高度角變化非常緩慢，經(jīng)試驗，每年對斜單軸的極軸傾角進(jìn)行4到8次調(diào)節(jié)，根據(jù)太陽高度角將調(diào)節(jié)支撐桿撐起不同的角度，即可達(dá)到與雙軸的發(fā)電效率非常接近的效果，比普通斜單軸跟蹤系統(tǒng)多提高5%的發(fā)電效率且成本基本相同。太陽的方位角跟蹤通過太陽的方位角度調(diào)節(jié)裝置，太陽的方位角調(diào)節(jié)裝置的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)動架旋轉(zhuǎn)，從而跟蹤太陽的方位。方位角調(diào)節(jié)裝置根據(jù)傳感器進(jìn)行自動調(diào)整，因為高度角的變化較少，太陽的高度調(diào)節(jié)裝置根據(jù)太陽的高度變化角手動調(diào)節(jié)，自動和手動調(diào)節(jié)想結(jié)合，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，調(diào)節(jié)方便。?

調(diào)節(jié)支撐桿可以是一根或者多根，結(jié)構(gòu)可以采用套管形式或者其余已知的方式。作為優(yōu)選，所述的調(diào)節(jié)支撐桿有兩根，兩根調(diào)節(jié)支撐桿的一端固定在太陽方位角調(diào)節(jié)裝置上，兩根調(diào)節(jié)支撐桿的另一端固定在支撐梁的兩端，支撐梁固定在支撐立柱上，調(diào)節(jié)支撐桿與支撐梁形成一個三角形支撐結(jié)構(gòu)。對稱布置的兩個調(diào)節(jié)支撐桿，在轉(zhuǎn)動架轉(zhuǎn)動過程中也能實(shí)現(xiàn)很好的支撐，三角形的支撐，提高了轉(zhuǎn)動架的穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選，在調(diào)節(jié)支撐桿上開設(shè)有4-8個通孔，所述的支撐梁兩端設(shè)有“U”形卡接件，在卡接件的底端通過銷軸固定在支撐梁上，調(diào)節(jié)支撐桿位于卡接件內(nèi)，在卡接件相互平行的兩片上設(shè)有通孔，通孔內(nèi)插接有螺栓，螺栓穿過調(diào)節(jié)支撐桿上的通孔。調(diào)節(jié)支撐桿的端部位于卡接件內(nèi)，然后通過螺栓穿過通孔將調(diào)節(jié)支撐桿固定在支撐梁上，同時調(diào)整兩根調(diào)節(jié)支撐桿與支撐梁的固定位置，形成的三角形為等腰三角形。由于每年太陽的高度變化非常緩慢，需要調(diào)節(jié)4-8次，所以通孔開設(shè)的數(shù)目與調(diào)節(jié)的次數(shù)相當(dāng)就可以了。卡接件通過銷軸固定在支撐梁上，就是卡接件可以繞銷軸旋轉(zhuǎn)，這樣保證了在調(diào)整方位角時，高度調(diào)節(jié)裝置不會受到影響，提高裝置的穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選，所述的太陽方位角調(diào)節(jié)裝置包括固定在轉(zhuǎn)動架上的轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)軸的兩端各套接有一轉(zhuǎn)動軸承，轉(zhuǎn)動軸承通過固定件連接有調(diào)節(jié)支撐桿的一端。方位角調(diào)節(jié)裝置和高度調(diào)節(jié)裝置相接，支撐效果好，同時結(jié)構(gòu)簡單。