[發明專利]用于使用在用于利用太陽能的系統中的裝置

無效

• 申請號: 201310051557.3
• 申請日: 2013-02-17
• 公開（公告）號: CN103257654A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: S·穆沙爾;R·瓦德林格;B·赫爾曼
• 申請（專利權）人: 海德堡印刷機械股份公司
• 主分類號: G05D3/10
• 分類號: G05D3/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

技術領域

本發明涉及一種具有權利要求1的前序部分的特征的用于使用在用于利用太陽能的系統中的裝置。本發明還涉及一種具有權利要求10的特征的太陽能塔發電站。

現有技術

在現有技術中已知了太陽能塔發電站，也稱作中央接收器發電站，其包括中央太陽能塔（接收器）和日光反射裝置場。日光反射裝置場中的日光反射裝置（Heliostate）用于可運動的鏡的跟蹤，以便在一天時間中以及也在超過一年時間上補償變化的太陽位置并且與太陽的位置無關地始終將太陽光轉向到中央接收器上。為了跟蹤，通常使用其鏡可以圍繞垂直的轉動軸線（方位角）和圍繞水平的轉動軸線（仰角）被跟蹤的日光反射裝置。鏡在此大多通過傳動裝置設置在嵌裝在地面中的支架上。

在US?2011/0041834A1中已經公開了這樣的日光反射裝置。所述日光反射裝置具有支架和橫向于支架設置的支承體，在所述支承體上設置有兩個鏡。在支架與支承體之間設置有用于既在垂直方向上也在水平方向上進行跟蹤的裝置。其用于跟蹤的驅動裝置構造為直線電動機并且通過相應的桿直接作用到設置在所述裝置的部件上或設置在支承體上的臂上。

在WO?2008/092195A1中同樣公開了一種日光反射裝置，其具有支架和通過跟蹤裝置設置在支架上的鏡模塊。用于在垂直方向上和水平方向上的相應跟蹤的驅動裝置同樣構造為直線電動機。直線電動機的相應的桿在此直接作用到鏡模塊上的相應的固定點上。

所描述的兩種現有技術的裝置的缺點是，根據相應的鏡狀態會出現兩個直線電動機的沖突（Kollision）。WO?2008/092195A1的主題因此也是一種包括探測器的系統，所述探測器要輔助避免這樣的碰撞。

所描述的兩種裝置的另一缺點可能在跟蹤期間在確定的角度位置處出現。尤其是在角度非常小或非常大的區域中（例如在水平跟蹤的大約0°或大約180°時），非常大的橫向力會作用到直線驅動裝置上。同時可能出現如下缺點：盡管直線驅動裝置的驅動力非常大，但僅僅非常小的轉矩作用到可運動的鏡模塊上。

發明內容

因此，本發明的任務是實現一種相對于現有技術改進的用于使用在用于利用太陽能的系統中的裝置，所述裝置避免了以上所述缺點中的至少一個。本發明的特定任務是實現一種具有大的垂直跟蹤范圍（至少0°至180°、優選總共大約240°至270°）的裝置，其中避免作用到直線驅動裝置上的不期望大的橫向力。

所述任務根據本發明通過具有權利要求1的特征的裝置來解決。本發明的有利改進方案由相關的從屬權利要求以及由說明書和相關的附圖得出。

根據本發明的用于使用在用于利用太陽能的系統中的裝置（例如在太陽能塔發電站中）具有垂直的擺動軸線（方位）和水平的擺動軸線（俯仰）以關于太陽運動進行太陽能模塊的跟蹤，所述裝置具有如下特征：位置固定的支架；跟蹤裝置，其設置在支架上；可運動的太陽能模塊，其設置在跟蹤裝置上，其中跟蹤裝置包括第一直線驅動裝置，所述第一直線驅動裝置使太陽能模塊圍繞水平的轉動軸線擺動。根據本發明的裝置的特征在于如下特征：跟蹤裝置包括一個第一搖臂和兩個另外的傳動環節，所述兩個另外的傳動環節是一個第二搖臂和一個連接件，太陽能模塊設置在第一搖臂上并且跟蹤裝置包括第二直線驅動裝置，所述第二直線驅動裝置使太陽能模塊圍繞垂直的擺動軸線擺動并且與所述兩個另外的傳動環節之一通過轉動接頭連接。

這種根據本發明的裝置有利地具有垂直跟蹤（方位）的至少0°至180°的范圍，優選甚至總共大約240°至270°。同時，根據本發明的裝置具有如下優點：可以避免作用到直線驅動裝置上的不期望高的橫向力，并且僅僅拉力或壓力作用到驅動裝置上。本發明的另一優點是，力變化過程在整個跟蹤轉動角度上保持近似恒定（+/-10%）。由此，可以有利地省去成本高昂的支承調節系統。最后，本發明的另一優點是，用于跟蹤的所有重要部件——即傳動裝置和直線驅動裝置形成一個緊湊的單元，其可以用作支架與模塊之間的連接部件。由此簡化了所述單元的制造、所述單元在支架上的安裝和模塊在所述單元上的安裝。

所述裝置的位置固定的支架在此優選可以構造為所謂的標塔（Pylon），其通過錨定裝置與地面中的基座固定地連接。根據本發明的裝置的跟蹤裝置優選可以通過凸緣連接例如旋擰在支架的上端部上。根據本發明的裝置的可運動的太陽能模塊優選是鏡模塊，但其也可以是光伏單元或所謂的太陽能收集器的模塊。跟蹤裝置的第一直線驅動裝置優選設置在基本上垂直的平面中并且通過轉動接頭連接作用到太陽能模塊上的上部固定部上。