[發(fā)明專利]回旋式太陽(yáng)能單軸跟蹤系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310516028.6
• 申請(qǐng)日: 2013-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103760910A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊新科;朱建靜;丁鋒軍;黃旅文;孫四春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州帷盛科技有限公司
• 主分類號(hào): G05D3/00
• 分類號(hào): G05D3/00
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤(rùn)體;黃娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能的跟蹤系統(tǒng)，尤其涉及回旋式太陽(yáng)能單軸跟蹤系統(tǒng)。

背景技術(shù)

開(kāi)發(fā)新能源和可再生清潔能源是全世界面臨的共同課題。在新能源中，光伏發(fā)電倍受矚目。但由于過(guò)高的成本，目前還未能充分進(jìn)入市場(chǎng)。光伏發(fā)電市場(chǎng)前景廣闊，但太陽(yáng)能利用效率低下，面臨著建設(shè)成本高，投資回報(bào)率低的問(wèn)題。光伏發(fā)電的組件安裝形式主要有固定傾角式、單軸跟蹤、雙軸跟蹤等方式。

固定傾角式安裝是組件以一定的傾角固定在地面上，整個(gè)發(fā)電過(guò)程組件處于靜態(tài)，該安裝方式簡(jiǎn)單易行，成本低。但太陽(yáng)處于動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，在一天中太陽(yáng)光與太陽(yáng)能電池板相對(duì)位置時(shí)刻都在發(fā)生變化，光線與電池板相對(duì)垂直的時(shí)間很短。研究表明，太陽(yáng)能電池板發(fā)電能力與接收垂直光強(qiáng)成正比，每天有35%以上的能量被無(wú)形的浪費(fèi)掉。另外，為了防止大風(fēng)、大雪等惡劣天氣可能損壞太陽(yáng)能電池板的支架，一般將基礎(chǔ)和支架的安全系數(shù)設(shè)計(jì)的很高。

為了克服上述問(wèn)題，提高太陽(yáng)能的利用效率，增加發(fā)電量，降低太陽(yáng)能發(fā)電的運(yùn)營(yíng)成本，控制電池板組件旋轉(zhuǎn)的光伏發(fā)電方式，即單軸和雙軸跟蹤系統(tǒng)。其中單軸是指電池板組件只有一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，在方位角（東西方向）上跟蹤太陽(yáng)，雙軸跟蹤系統(tǒng)是指同時(shí)在太陽(yáng)方位角和高度角上跟蹤太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的方式。但是現(xiàn)有的跟蹤系統(tǒng)，大多太陽(yáng)能光伏組件支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本昂貴，而且安裝復(fù)雜費(fèi)時(shí)、對(duì)不規(guī)則的地形適應(yīng)性低。

現(xiàn)在的專利文件中公開(kāi)的有，中國(guó)專利：“聯(lián)動(dòng)式平單軸跟蹤裝置（CN102314180A）”?它包括橫梁、若干立杠、若干斜梁和控制橫梁轉(zhuǎn)動(dòng)的調(diào)節(jié)裝置，橫梁通過(guò)支撐旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)于立杠頂端，斜梁通過(guò)斜梁安裝機(jī)構(gòu)設(shè)于橫梁上，調(diào)節(jié)裝置一端固定在固定座上另一端與橫梁活動(dòng)連接，支撐旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括橫梁抱箍，橫梁抱箍?jī)?nèi)設(shè)有軸承，橫梁穿過(guò)該軸承，橫梁與軸承周向固定，斜梁安裝機(jī)構(gòu)包括斜梁抱箍，斜梁抱箍套設(shè)在橫梁上，斜梁固定在斜梁抱箍上。此專利僅僅是針對(duì)位于同一橫梁上的多個(gè)太陽(yáng)能光伏組件進(jìn)行跟蹤的設(shè)備，對(duì)于多個(gè)橫梁的同步聯(lián)動(dòng)并沒(méi)有給出啟示。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能同步帶動(dòng)多根轉(zhuǎn)軸同步跟隨太陽(yáng)的位置，回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)只受轉(zhuǎn)矩，不需要建設(shè)大型的獨(dú)立基礎(chǔ)，提高了太陽(yáng)光的轉(zhuǎn)換效率的回旋式太陽(yáng)能單軸跟蹤系統(tǒng)；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能同時(shí)多根轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換效率不高的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明同時(shí)還提供一種能安裝在高低起伏和邊界不規(guī)則地形上，允許鋼索連接的各排光伏組件在距離上有偏離，不受各排間距誤差影響的回旋式太陽(yáng)能單軸跟蹤系統(tǒng)；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)受地形和安裝限制的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的上述技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)下述技術(shù)方案解決的：一種回旋式太陽(yáng)能單軸跟蹤系統(tǒng)，包括若干個(gè)太陽(yáng)能光伏組件單元，太陽(yáng)能光伏組件單元包括立柱，在立柱上固定有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上固定有光伏組件，在每個(gè)轉(zhuǎn)軸的一端均固定有一轉(zhuǎn)動(dòng)臂，各轉(zhuǎn)動(dòng)臂通過(guò)連接索連接，連接索固定在驅(qū)動(dòng)裝置上，驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)連接索帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)臂旋轉(zhuǎn)。各個(gè)太陽(yáng)能光伏組件單元均有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)臂，通過(guò)連接索將各個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)臂連接，然后驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)動(dòng)臂固定在轉(zhuǎn)軸上，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸上固定光伏組件，從而帶動(dòng)各組光伏組件同步進(jìn)行跟隨太陽(yáng)，提高太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率。連接索可以為鋼索、拉桿或者鏈條等結(jié)構(gòu)。兩排轉(zhuǎn)軸之間的距離可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整安裝，通過(guò)連接索來(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)軸之間的距離，滿足安裝需要。

作為優(yōu)選，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)臂包括上轉(zhuǎn)動(dòng)臂和下轉(zhuǎn)動(dòng)臂，上轉(zhuǎn)動(dòng)臂和下轉(zhuǎn)動(dòng)臂上均連接有連接索，各連接索連接形成環(huán)形。連接索形成的環(huán)形是由連接索和位于最兩端的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)臂閉合形成的。在轉(zhuǎn)軸的上下對(duì)稱的布置上轉(zhuǎn)動(dòng)臂和下轉(zhuǎn)動(dòng)臂，固定在上下轉(zhuǎn)動(dòng)臂上的連接索受力均勻，使得連接索依次連接成環(huán)形，能使回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置只受轉(zhuǎn)矩，從而不需要建設(shè)大型的獨(dú)立基礎(chǔ)，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。

作為更優(yōu)選，相鄰兩個(gè)上轉(zhuǎn)動(dòng)臂之間的連接索與相鄰兩個(gè)下轉(zhuǎn)動(dòng)臂之間的連接索相互平行，轉(zhuǎn)動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩個(gè)相互平行的連接索之間的距離由大變小或者由小變大。相鄰的上轉(zhuǎn)動(dòng)臂之間固定連接索，相鄰的下轉(zhuǎn)動(dòng)臂之間固定連接索，上下轉(zhuǎn)動(dòng)臂上固定的連接索相互平行，不容易產(chǎn)生死角，受力均勻，能讓轉(zhuǎn)軸上的光伏組件轉(zhuǎn)動(dòng)到相同的角度，提高太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)換效率。