[發明專利]回旋式太陽能單軸跟蹤系統

在審

• 申請號: 201310516028.6
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103760910A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 楊新科;朱建靜;丁鋒軍;黃旅文;孫四春
• 申請（專利權）人: 杭州帷盛科技有限公司
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體;黃娟

技術領域

本發明涉及一種太陽能的跟蹤系統，尤其涉及回旋式太陽能單軸跟蹤系統。

背景技術

開發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，光伏發電倍受矚目。但由于過高的成本，目前還未能充分進入市場。光伏發電市場前景廣闊，但太陽能利用效率低下，面臨著建設成本高，投資回報率低的問題。光伏發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，整個發電過程組件處于靜態，該安裝方式簡單易行，成本低。但太陽處于動態運動過程，在一天中太陽光與太陽能電池板相對位置時刻都在發生變化，光線與電池板相對垂直的時間很短。研究表明，太陽能電池板發電能力與接收垂直光強成正比，每天有35%以上的能量被無形的浪費掉。另外，為了防止大風、大雪等惡劣天氣可能損壞太陽能電池板的支架，一般將基礎和支架的安全系數設計的很高。

為了克服上述問題，提高太陽能的利用效率，增加發電量，降低太陽能發電的運營成本，控制電池板組件旋轉的光伏發電方式，即單軸和雙軸跟蹤系統。其中單軸是指電池板組件只有一個旋轉自由度，在方位角（東西方向）上跟蹤太陽，雙軸跟蹤系統是指同時在太陽方位角和高度角上跟蹤太陽運動的方式。但是現有的跟蹤系統，大多太陽能光伏組件支架結構復雜、成本昂貴，而且安裝復雜費時、對不規則的地形適應性低。

現在的專利文件中公開的有，中國專利：“聯動式平單軸跟蹤裝置（CN102314180A）”?它包括橫梁、若干立杠、若干斜梁和控制橫梁轉動的調節裝置，橫梁通過支撐旋轉機構設于立杠頂端，斜梁通過斜梁安裝機構設于橫梁上，調節裝置一端固定在固定座上另一端與橫梁活動連接，支撐旋轉機構包括橫梁抱箍，橫梁抱箍內設有軸承，橫梁穿過該軸承，橫梁與軸承周向固定，斜梁安裝機構包括斜梁抱箍，斜梁抱箍套設在橫梁上，斜梁固定在斜梁抱箍上。此專利僅僅是針對位于同一橫梁上的多個太陽能光伏組件進行跟蹤的設備，對于多個橫梁的同步聯動并沒有給出啟示。

發明內容

本發明提供了一種結構簡單，能同步帶動多根轉軸同步跟隨太陽的位置，回轉驅動機構只受轉矩，不需要建設大型的獨立基礎，提高了太陽光的轉換效率的回旋式太陽能單軸跟蹤系統；解決了現有技術中存在的太陽能跟蹤系統結構復雜，不能同時多根轉軸旋轉，太陽光轉換效率不高的技術問題。

本發明同時還提供一種能安裝在高低起伏和邊界不規則地形上，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能單軸跟蹤系統；解決了現有技術中存在的太陽能跟蹤系統受地形和安裝限制的技術問題。

本發明的上述技術問題是通過下述技術方案解決的：一種回旋式太陽能單軸跟蹤系統，包括若干個太陽能光伏組件單元，太陽能光伏組件單元包括立柱，在立柱上固定有轉軸，轉軸上固定有光伏組件，在每個轉軸的一端均固定有一轉動臂，各轉動臂通過連接索連接，連接索固定在驅動裝置上，驅動裝置通過連接索帶動轉動臂旋轉。各個太陽能光伏組件單元均有一個轉動臂，通過連接索將各個轉動臂連接，然后驅動裝置的轉動帶動轉動臂轉動，由于轉動臂固定在轉軸上，從而帶動轉軸旋轉，轉軸上固定光伏組件，從而帶動各組光伏組件同步進行跟隨太陽，提高太陽能的轉換效率。連接索可以為鋼索、拉桿或者鏈條等結構。兩排轉軸之間的距離可以根據需要進行調整安裝，通過連接索來調整轉軸之間的距離，滿足安裝需要。

作為優選，所述的轉動臂包括上轉動臂和下轉動臂，上轉動臂和下轉動臂上均連接有連接索，各連接索連接形成環形。連接索形成的環形是由連接索和位于最兩端的兩個轉動臂閉合形成的。在轉軸的上下對稱的布置上轉動臂和下轉動臂，固定在上下轉動臂上的連接索受力均勻，使得連接索依次連接成環形，能使回轉驅動裝置只受轉矩，從而不需要建設大型的獨立基礎，使得系統結構簡單，成本低。

作為更優選，相鄰兩個上轉動臂之間的連接索與相鄰兩個下轉動臂之間的連接索相互平行，轉動臂轉動時，兩個相互平行的連接索之間的距離由大變小或者由小變大。相鄰的上轉動臂之間固定連接索，相鄰的下轉動臂之間固定連接索，上下轉動臂上固定的連接索相互平行，不容易產生死角，受力均勻，能讓轉軸上的光伏組件轉動到相同的角度，提高太陽能的轉換效率。