傾角可調(diào)式太陽(yáng)能裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種傾角可調(diào)式太陽(yáng)能裝置，包括光伏板以及其支撐物和支撐桿，還包括一連接體。所述連接體固定在所述支撐物上，設(shè)有若干連接點(diǎn)可與所述支撐桿的一端連接。所述支撐桿的另一端與所述光伏板連接，對(duì)所述光伏板構(gòu)成支撐。所述支撐桿與所述連接體連接時(shí)，可通過(guò)選擇不同的連接點(diǎn)對(duì)所述光伏板與水平面之間的夾角作出調(diào)整。本發(fā)明裝置能夠廣泛應(yīng)用于不同緯度利用太陽(yáng)能發(fā)電的場(chǎng)合，每年不同時(shí)期將所述光伏板與水平面之間的夾角調(diào)整到當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)刈詈线m的傾角，以極低的成本和極簡(jiǎn)單的操作提高光伏板的發(fā)電效能。
【專利說(shuō)明】?jī)A角可調(diào)式太陽(yáng)能裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置，尤其是涉及一種光伏板南北傾角可調(diào)式太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能光伏板安裝后，其材料、當(dāng)?shù)氐木暥?、光照情況、季節(jié)和氣候變化等均不能人為改變。在上述因素不變時(shí)，陽(yáng)光對(duì)光伏板的入射角度就成為可調(diào)的因素之一，對(duì)發(fā)電量可以產(chǎn)生較大影響。
[0003]一般，若能使光伏板和陽(yáng)光入射方向垂直，在同等光照強(qiáng)度下，就能更好地發(fā)揮其發(fā)電效能。目前已有很多種實(shí)現(xiàn)光伏板跟蹤太陽(yáng)移動(dòng)方向的現(xiàn)有技術(shù)。其中，有通過(guò)光線變化等感知太陽(yáng)位置的，也有通過(guò)計(jì)算確定太陽(yáng)位置的；跟蹤方式有單軸、多軸等；驅(qū)動(dòng)方式有有電源、無(wú)電源等。
[0004]目前已有的光伏發(fā)電系統(tǒng)中，多數(shù)仍采用固定式的，只有少數(shù)采用跟蹤式的。原因是跟蹤系統(tǒng)往往較為復(fù)雜，保養(yǎng)維修較為困難，或者消耗不少電力或人力成本，使得成本高于所得到的經(jīng)濟(jì)效益，所以寧肯放棄使用。
[0005]南北傾角固定式太陽(yáng)能裝置終年將光伏板與水平面之間的夾角固定在當(dāng)?shù)氐哪曜罴褍A角。這樣，每年春分日和秋分日正午時(shí)陽(yáng)光對(duì)光伏板形成垂直照射，但當(dāng)太陽(yáng)赤緯逐漸遠(yuǎn)離春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)時(shí)，照射角度則逐漸偏離，夏至日和冬至日偏離最大時(shí)達(dá)23.5度，發(fā)電效能會(huì)大大降低。
[0006]有鑒于此，本發(fā)明發(fā)明人積極開(kāi)發(fā)研究，僅從調(diào)節(jié)光伏板南北方向的角度，得出本發(fā)明的單軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用來(lái)改進(jìn)南北傾角固定式光伏發(fā)電裝置無(wú)法調(diào)節(jié)光伏板南北傾角和跟蹤太陽(yáng)方向的光伏發(fā)電系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜等問(wèn)題。其特點(diǎn)是，增加的原材料和人力成本大大低于改進(jìn)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種傾角可調(diào)式太陽(yáng)能裝置，用來(lái)改進(jìn)南北傾角固定式光伏發(fā)電裝置無(wú)法調(diào)節(jié)光伏板南北傾角，并解決現(xiàn)有技術(shù)中調(diào)整傾角的裝置成本過(guò)高、維護(hù)復(fù)雜的問(wèn)題。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種傾角可調(diào)式太陽(yáng)能裝置，包括光伏板以及其支撐物和支撐桿，還包括一連接所述支撐物和支撐桿的連接體。所述連接體固定在所述支撐物上，設(shè)有多個(gè)連接點(diǎn)可與所述支撐桿的一端連接。所述支撐桿的另一端與所述光伏板連接，對(duì)所述光伏板構(gòu)成支撐。所述支撐桿與所述連接體連接時(shí)，可通過(guò)選擇不同的連接點(diǎn)對(duì)所述光伏板與水平面之間的夾角作出調(diào)整，使得所述夾角可以在使用地點(diǎn)每年不同時(shí)期不同的合適傾角之間變化，年最佳傾角減去23.5度與年最佳傾角加23.5度之間可調(diào)。所述支撐桿與所述連接點(diǎn)的連接采用卡槽卡榫的形式或銷(xiāo)孔銷(xiāo)釘?shù)男问竭M(jìn)行固定，對(duì)所述光伏板形成支撐。[0009]作為一種優(yōu)選方式，所述連接點(diǎn)的所述卡槽或銷(xiāo)孔的數(shù)量為至少2套。
[0010]作為一種優(yōu)選方式，所述連接體可以在制成后固定在所述支撐物上，也可以將其卡槽或銷(xiāo)孔直接設(shè)置在所述支撐物上，使所述連接體和所述支撐物融為一體，即一體成型。
[0011]作為一種優(yōu)選方式，所述光伏板與所述支撐物軸接，或使用柔性材料連接；所述支撐桿與所述光伏板軸接，或使用柔性材料連接，以使支撐角度可變。
[0012]作為一種優(yōu)選方式，所述卡榫可帶有螺紋螺母，或不帶螺紋螺母；所述銷(xiāo)孔銷(xiāo)釘可帶有相配合的螺紋或不帶螺紋。
[0013]作為一種優(yōu)選方式，所述支撐桿的橫剖面為圓形、方形或其他幾何形狀結(jié)構(gòu)。
[0014]作為一種優(yōu)選方式，所述支撐物為固定式或水平方位角可調(diào)式。
[0015]由于采用了上述技術(shù)方案，使得所述太陽(yáng)能裝置在使用時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整滿足每年不同時(shí)期最合適傾斜角的要求，在不增加較多成本的前提下顯著提高所述光伏板的發(fā)電量。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明太陽(yáng)能裝置支撐桿與連接體的連接示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明太陽(yáng)能裝置支撐桿與連接體的又一種連接示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明太陽(yáng)能裝置的一種實(shí)施方式示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明太陽(yáng)能裝置的又一種實(shí)施方式示意圖。
[0020]圖5為本發(fā)明太陽(yáng)能裝置的又一種實(shí)施方式示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]請(qǐng)參閱附圖所示的本發(fā)明太陽(yáng)能裝置的較佳實(shí)施例，此等實(shí)施例僅供說(shuō)明之用，在專利申請(qǐng)上并不受此結(jié)構(gòu)的限制。
[0022]圖1為所述連接點(diǎn)采用卡槽、卡榫方式固定的支撐桿和與其配合的連接體示意圖；圖2為所述連接點(diǎn)采用銷(xiāo)孔銷(xiāo)釘方式固定的支撐桿和與其配合的連接體示意圖。實(shí)際使用時(shí)可采取任一方式。
[0023]所述光伏板I安裝在所述支撐物2上，所述支撐桿3的一端與所述光伏板I連接，另一端根據(jù)所述光伏板I需要調(diào)整到的不同角度，與對(duì)應(yīng)的連接體4上不同連接點(diǎn)連接。
[0024]所述支撐桿3與所述不同連接點(diǎn)連接，即對(duì)所述光伏板I與水平面之間的夾角作出調(diào)整，每年不同時(shí)期將所述夾角調(diào)整到當(dāng)時(shí)、當(dāng)?shù)刈詈线m的傾角，使得在年最佳傾角減去23.5度與年最佳傾角加23.5度之間可調(diào)。所述支撐桿與所述連接點(diǎn)的連接采用圖1或圖2顯示的卡槽卡榫的形式或銷(xiāo)孔銷(xiāo)釘?shù)男问竭M(jìn)行固定，對(duì)所述光伏板I形成支撐。
[0025]圖1和圖2所示的卡槽或銷(xiāo)孔的數(shù)量為至少2套。
[0026]圖1和圖2所示的連接體4可以在制成后固定在所述支撐物2上，也可以將其卡槽或銷(xiāo)孔直接設(shè)置在所述支撐物2上，使所述連接體4和所述支撐物2融為一體。
[0027]圖1和圖2所示的卡榫可帶有螺紋螺母，或不帶螺紋螺母，所示的銷(xiāo)孔銷(xiāo)釘可帶有相配合的螺紋或不帶螺紋。
[0028]圖1和圖2所示的支撐桿的橫剖面可為圓形、方形或其他幾何形狀結(jié)構(gòu)。
[0029]圖3至圖5為本發(fā)明太陽(yáng)能裝置實(shí)施方式的幾種示例。在這些示例中，支撐物可以是固定式的，使光伏板I正面安裝的方向在北半球?yàn)檎?即方位角為180度)、在南半球?yàn)檎?即方位角為零度)，也可為水平方位角可調(diào)式的(即水平方向可旋轉(zhuǎn)的)。本發(fā)明討論的僅為對(duì)光伏板南北傾斜角的調(diào)整。
[0030]圖3至圖5的實(shí)施方式中，支撐物選用，或者支撐桿3的安裝位置各不相同，但其原理和連接關(guān)系相同，在滿足需要的情形下，可選擇各種不同方式。
[0031]圖3至圖5所示，圖3與圖4、圖5的區(qū)別在于支撐物2的支撐方式的不同，在圖3中，支撐物2并未示出，支撐物2可以直接為地面或其他水平設(shè)置的支持物，支撐方式為上支撐，即支撐桿3與光伏板I的連接點(diǎn)高于光伏板I與支撐物2的連接點(diǎn)；而圖4至圖5中，支撐物2為立柱或墻壁等物體的垂直面，支撐方式為下支撐，即支撐桿3與光伏板I的連接點(diǎn)低于光伏板I與支撐物2的連接點(diǎn)。
[0032]上述各實(shí)施例中，光伏板I與支撐物2的連接，以及與支撐桿3的連接為軸接，或使用柔性材料連接，以在保證連接強(qiáng)度的情況下，可以相應(yīng)地調(diào)整連接角度。
[0033]作為替換方式，所述支撐物2為固定式或水平方位角可調(diào)式。
[0034]在調(diào)整所述光伏板I與水平面之間的夾角時(shí)，與具體位置的年最佳傾角有關(guān)。各地的年最佳傾角一般以當(dāng)?shù)鼐暥燃油ㄟ^(guò)計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的修正值得出，已為公知數(shù)據(jù)。以北京為例，年最佳傾角為36度，則在北京使用本發(fā)明產(chǎn)品時(shí)，光伏板I與水平面之間的夾角可以在36度減23.5度和36度加23.5度之間變化，即在12.5度和59.5度之間變化。
[0035]在緯度較低地區(qū)，年最佳傾角減23.5度，可能使數(shù)值為負(fù)，此時(shí)采用下支撐，可調(diào)整支撐桿3的連接點(diǎn)，使光伏板I受其支撐的一側(cè)向上翻轉(zhuǎn)至高于光伏板I與支撐物連接點(diǎn)的適當(dāng)位置，或?qū)⒅沃U3安裝在光伏板I的另外一側(cè)解決。
[0036]以每年調(diào)整4次為例，則所述連接體需設(shè)3個(gè)連接點(diǎn)，如在北京地區(qū)，則按以下步驟操作，每年以此類(lèi)推:
(I)2月20日:將光伏板I與水平面的夾角調(diào)整到年最佳傾角36度(北京春分日和秋分日的最佳傾角)，將支撐桿3與中間的連接點(diǎn)連接、固定。
[0037](2) 4月20日:將光伏板I與水平面的夾角調(diào)整到12.5度(北京夏至日的最佳傾角，即年最佳傾角36度減回歸線緯度23.5度)。如支撐方式為所述上支撐，將支撐桿3與距離光伏板I最遠(yuǎn)的連接點(diǎn)連接、固定；如支撐方式為所述下支撐，則將支撐桿3與距離光伏板最近的連接點(diǎn)連接、固定。
[0038](3) 8月24日:重復(fù)(I)的調(diào)整；
(4)10月23:將光伏板與水平面夾角調(diào)整到最大傾角59.5度(北京冬至日的最佳傾角)。如支撐方式為所述上支撐，將支撐桿3與與距離光伏板最近的連接點(diǎn)連接、固定；如支撐方式為所述下支撐，則將支撐桿3與距離光伏板最遠(yuǎn)的連接點(diǎn)連接、固定。
[0039]以上最佳傾角和調(diào)整日期根據(jù)太陽(yáng)赤緯變化規(guī)律等公知的數(shù)據(jù)和方法計(jì)算，支撐桿的長(zhǎng)度，以及各連接點(diǎn)的位置根據(jù)所需調(diào)整角度計(jì)算和設(shè)置，在此均不再贅述。
[0040]經(jīng)過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)證明，如按所述使用3套連接點(diǎn)每年調(diào)整4次，全年平均可使光伏板I上單位面積陽(yáng)光的光通量達(dá)到對(duì)太陽(yáng)赤緯進(jìn)行南北全時(shí)跟蹤的99.5%。如每年調(diào)整12次(使用7套連接點(diǎn))則可達(dá)到99.8%。[0041]采用本發(fā)明的方案，增加的成本僅僅為用所述可調(diào)整支撐裝置替換固定式支撐裝置的費(fèi)用。而所述可調(diào)整支撐裝置只是使用普通材料，其成本與固定式支撐裝置相比差別不大。而調(diào)節(jié)光伏板角度時(shí)使用的人力成本可以忽略不計(jì)。原因在于，光伏板需要經(jīng)常巡視和維護(hù)保養(yǎng)，以防止雨雪、鳥(niǎo)糞或其他異物污染(防止熱斑效應(yīng)造成致命傷)，而使用本專利增加的人力只是在特定日期巡視和維護(hù)時(shí)增加的一組簡(jiǎn)單動(dòng)作而已。而且本發(fā)明方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，幾乎無(wú)需任何維護(hù)保養(yǎng)。
[0042]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】和示例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種傾角可調(diào)式太陽(yáng)能裝置，包括光伏板以及其支撐物和支撐桿，其特征在于，所述裝置還包括: 一連接體，所述連接體固定在所述支撐物上，設(shè)有多個(gè)連接點(diǎn)可與所述支撐桿的一端連接，所述支撐桿的另一端與所述光伏板連接，對(duì)所述光伏板構(gòu)成支撐，所述支撐桿與所述連接體連接時(shí)，通過(guò)選擇不同的連接點(diǎn)，使得所述光伏板與水平面之間的夾角可以在使用地年最佳傾角減去23.5度與年最佳傾角加23.5度之間可調(diào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征在于:所述支撐桿與所述連接點(diǎn)的連接采用卡槽卡榫或銷(xiāo)孔銷(xiāo)釘配合固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征在于:所述連接點(diǎn)的所述卡槽或銷(xiāo)孔的數(shù)量為至少2套。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征在于:所述連接體可以在制成后固定在所述支撐物上，也可以將所述卡槽或銷(xiāo)孔直接設(shè)置在所述支撐物上，使所述連接體和所述支撐物一體成型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征在于:所述光伏板與所述支撐物軸接，或使用柔性材料連接；所述支撐桿與所述光伏板軸接，或使用柔性材料連接，以使支撐角度可變。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征在于:所述卡榫可帶有螺紋螺母，或不帶螺紋螺母；所述銷(xiāo)釘銷(xiāo)孔可帶有相配合的螺紋或不帶螺紋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征在于:所述支撐桿的橫剖面為圓形、方形或其他幾何形狀結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能裝置，其特征在于:所述支撐物為固定式或水平方位角可調(diào)式。
【文檔編號(hào)】G05D3/00GK103970146SQ201410242255
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】許抗援 申請(qǐng)人:許抗援