一種高效密集型棚架跟蹤式光伏發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種光伏發(fā)電裝置，具體的說是一種高效密集型棚架跟蹤式光伏發(fā)電裝置，屬于光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。其包括棚架和多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)，前軸套托架和后軸套托架上端鉸接光伏組件安裝框架，光伏組件安裝框架內(nèi)安裝光伏組件，后軸套托架下端通過螺栓連接轉(zhuǎn)臂。旋轉(zhuǎn)軸與光伏組件安裝框架之間的夾角為α，α的范圍為20°≤α≤40°。旋轉(zhuǎn)軸所在水平面與光伏組件安裝框架垂直中心線所在平面的夾角為β，β的范圍為45°≤β≤70°。本實(shí)用新型采用雙向傾斜夾角安裝，最大程度地實(shí)現(xiàn)光伏電池板的高效密集排布；多排光伏組件聯(lián)動(dòng)控制，同步跟蹤太陽，提高發(fā)電量，適用于大型電站。
【專利說明】一種高效密集型棚架跟蹤式光伏發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光伏發(fā)電裝置，具體的說是一種高效密集型棚架跟蹤式光伏發(fā)電裝置，屬于光伏發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)際能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，太陽能光伏發(fā)電得到了廣泛的推廣。太陽能光伏發(fā)電由于需要的場(chǎng)地面積較大，常常會(huì)占用大量的土地面積，而占用的土地面積基本上沒有得到更好的二次利用，嚴(yán)重浪費(fèi)了土地資源。而農(nóng)業(yè)大棚與光伏發(fā)電相結(jié)合，充分利用太陽能光伏發(fā)電設(shè)備所占的土地、空間和結(jié)構(gòu)，既能發(fā)電又能種植，增加單位土地的產(chǎn)出，使光伏效益和農(nóng)業(yè)效益的兩者綜合收益均實(shí)現(xiàn)最大化成為可能，也有利于分布式發(fā)電系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)大棚項(xiàng)目上的規(guī)模應(yīng)用。
[0003]目前光伏農(nóng)業(yè)大棚存在的不足主要有:
[0004]1、大部分采用光伏大棚一體設(shè)計(jì)方案，即采用光伏組件特別是非晶硅光伏組件部分代替玻璃、陽光板、薄膜等棚頂材料，增加了鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)成本，同時(shí)由于陽光板、薄膜等棚頂材料的使用壽命遠(yuǎn)小于光伏組件25年的使用壽命，兩者使用壽命的不一致，使得后期維護(hù)、更換存在較大的問題，而且由于光伏組件與溫室大棚產(chǎn)權(quán)往往隸屬于不同單位，光伏大棚一體設(shè)計(jì)方案不利于不同單位之間的資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)劃分；
[0005]2、光伏組件普遍采用固定式安裝方式。每天不同時(shí)刻太陽輻射角度都在變化中，致使光伏組件的發(fā)電功率達(dá)不到最大化。另外，大棚內(nèi)自然光照量無法調(diào)節(jié)，盡管光伏電池吸收的波段與植物生長(zhǎng)所需的波段理論上不重合，但這種無法調(diào)節(jié)光伏農(nóng)業(yè)大棚的自然光照量在一定程度上會(huì)影響棚內(nèi)植物的生長(zhǎng)及農(nóng)業(yè)收益；
[0006]3、用于光伏大棚的光伏組件多限制于具有較好透光性的非晶硅光伏組件，而產(chǎn)品技術(shù)成熟、功率密度高的晶體硅光伏組件因其透光性差而難以在大棚中推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種高效密集型棚架跟蹤式光伏發(fā)電裝置，通過跟蹤式光伏組件更高效利用太陽能資源和光伏電站所占據(jù)的土地資源，能夠有效平衡光伏發(fā)電效益和農(nóng)業(yè)或其它效益，實(shí)現(xiàn)綜合收益的最大化。
[0008]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，一種高效密集型棚架跟蹤式光伏發(fā)電裝置包括棚架和多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)，在棚架頂端設(shè)有多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)，多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)以多排多列的形式呈陣列分布，其特征是:旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)包括光伏板立柱，光伏板立柱上端固定軸套，軸套內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接旋轉(zhuǎn)軸。旋轉(zhuǎn)軸兩端伸出軸套分別連接前軸套托架和后軸套托架，并通過螺母鎖緊。前軸套托架和后軸套托架上端鉸接光伏組件安裝框架，光伏組件安裝框架內(nèi)安裝光伏組件，后軸套托架下端通過螺栓連接轉(zhuǎn)臂。所述旋轉(zhuǎn)軸與光伏組件安裝框架之間的夾角為α，α的范圍為20° < α <40°。旋轉(zhuǎn)軸(9)所在垂直平面與光伏組件安裝框架短邊中心線所在垂直平面的夾角為β，β的范圍為45° < β <70°。多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)中的一個(gè)連接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)之間通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同步傳動(dòng)。
[0009]優(yōu)選的，旋轉(zhuǎn)軸和軸套之間設(shè)有耐磨套筒。
[0010]優(yōu)選的，光伏組件采用晶硅光伏組件或非晶硅光伏組件。
[0011]優(yōu)選的，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)和減速機(jī)，電機(jī)上連接減速機(jī)輸入端，減速機(jī)輸出端連接帶動(dòng)縱向拉桿。
[0012]優(yōu)選的，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括多個(gè)橫向拉桿和多個(gè)縱向拉桿，每個(gè)縱向拉桿與每列的旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)臂連接，多個(gè)縱向拉桿之間共同連接多個(gè)橫向拉桿。
[0013]優(yōu)選的，棚架包括多個(gè)棚架立柱，在多個(gè)棚架立柱之間連接棚頂，在多個(gè)棚架立柱上部連接支撐衍架。
[0014]優(yōu)選的，棚頂采用玻璃或陽光板或塑料薄膜材料制作。
[0015]本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、合理，雙向傾斜夾角安裝，最大程度地實(shí)現(xiàn)光伏電池板的高效密集排布；多排光伏組件聯(lián)動(dòng)控制，同步跟蹤太陽，提高發(fā)電量，適用于大型電站；同時(shí)根據(jù)需要還能夠避開太陽使棚內(nèi)自然受光量增加以滿足棚內(nèi)植物生長(zhǎng)對(duì)自然光照量的需求。能夠有效平衡光伏發(fā)電效益和農(nóng)業(yè)或其它效益，實(shí)現(xiàn)綜合收益的最大化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模塊化制作安裝，易于實(shí)現(xiàn)，成本低廉，適合在大規(guī)模推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型立體圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型主視圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型俯視圖。
[0020]圖4為圖2中A處放大圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明:1_旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)、2-橫向拉桿、3-縱向拉桿、4-棚架、5-棚架立柱、6-棚頂、7-支撐衍架、8-光伏組件安裝框架、9-旋轉(zhuǎn)軸、10-前托架、11-軸套、12-光伏板立柱、13-后托架、14-耐磨套筒、15-轉(zhuǎn)臂、16-光伏組件、17-驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、18-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面本實(shí)用新型將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述:
[0023]如圖f 4所示，本實(shí)用新型主要包括棚架4和多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)1，在棚架4頂端設(shè)有多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)1，多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)I以多排多列的形式呈陣列分布。
[0024]旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)I包括光伏板立柱12,光伏板立柱12上端固定軸套11,軸套11內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接旋轉(zhuǎn)軸9。所述旋轉(zhuǎn)軸9和軸套11之間設(shè)有耐磨套筒14,通過耐磨套筒14減少旋轉(zhuǎn)軸9的磨損。旋轉(zhuǎn)軸9兩端伸出軸套11分別連接前托架10和后托架13，并通過螺母鎖緊。前托架10和后托架13上端鉸接光伏組件安裝框架8，光伏組件安裝框架8內(nèi)安裝光伏組件16，光伏組件16采用晶硅光伏組件或非晶硅光伏組件。后托架13下端通過螺栓連接轉(zhuǎn)臂15。
[0025]所述旋轉(zhuǎn)軸9與光伏組件安裝框架8之間的夾角為α，α的范圍為20° < α <40°。旋轉(zhuǎn)軸9所在水平面與光伏組件安裝框架8垂直中心線所在平面的夾角為β，β的范圍為45°≤β≤70°。α、β夾角的設(shè)置保證了光伏組件的高效、密集排布，從而達(dá)到最大限度地減少單位發(fā)電量占地面積，提高電池面積占比，最大程度提高發(fā)電量的目的。
[0026]多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)I中的一個(gè)連接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17包括電機(jī)和減速機(jī)，電機(jī)上連接減速機(jī)輸入端，減速機(jī)輸出端連接帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)動(dòng)。多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)I之間通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18同步傳動(dòng)。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18包括多個(gè)橫向拉桿2和多個(gè)縱向拉桿3，每個(gè)縱向拉桿3與每列的旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)I的轉(zhuǎn)臂15連接。多個(gè)縱向拉桿3之間共同連接多個(gè)橫向拉桿2。在工作時(shí)，只需要一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17帶動(dòng)縱向拉桿，然后通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18實(shí)現(xiàn)陣列中多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)I的同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0027]所述棚架4包括多個(gè)棚架立柱5，在多個(gè)棚架立柱5之間連接棚頂6，在多個(gè)棚架立柱5上部連接支撐衍架7，通過支撐衍架7支撐上端的旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)I。所述棚頂6采用玻璃、陽光板、塑料薄膜等透光、保溫的材料制作。
[0028]本實(shí)用新型的工作原理是:用于發(fā)電的多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)I安裝在棚架4上，旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)I發(fā)出的電既能夠?yàn)榕锛軆?nèi)用電器如排風(fēng)系統(tǒng)、控制濕度系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)等提供電力，也可以輸出電力，進(jìn)而獲得光伏發(fā)電效益。
[0029]安裝時(shí)，為了保證光伏組件的高效、密集排布，光伏組件安裝框架8南北向傾斜設(shè)置，其傾斜角度α的范圍為20° < α <40° ;光伏組件安裝框架8與旋轉(zhuǎn)軸9所在平面夾角為β的范圍為45° < β <70°，東西向跟蹤太陽。多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)I根據(jù)安裝所在地太陽運(yùn)行數(shù)據(jù)程序控制電機(jī)帶動(dòng)調(diào)整β的角度。當(dāng)主要目的是提高光伏組件的發(fā)電量時(shí)，此時(shí)電機(jī)調(diào) 整光伏組件始終垂直于太陽光線；當(dāng)主要目的是提高棚架內(nèi)自然光照量時(shí)，此時(shí)電機(jī)調(diào)整光伏組件始終平行于太陽光線。在調(diào)整時(shí)，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)18實(shí)現(xiàn)多排光伏組件聯(lián)動(dòng)控制，同步跟蹤太陽，提高發(fā)電量，適用于大型電站。
[0030]本實(shí)用新型采用雙向傾斜夾角安裝，最大程度地實(shí)現(xiàn)光伏電池板的高效密集排布。多排光伏組件聯(lián)動(dòng)控制，同步跟蹤太陽，提高發(fā)電量，適用于大型電站；同時(shí)根據(jù)需要還能夠避開太陽使棚內(nèi)自然受光量增加以滿足棚內(nèi)植物生長(zhǎng)對(duì)自然光照量的需求。能夠有效平衡光伏發(fā)電效益和農(nóng)業(yè)或其它效益，實(shí)現(xiàn)綜合收益的最大化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模塊化制作安裝，易于實(shí)現(xiàn)，成本低廉，適合在大規(guī)模推廣應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種高效密集型棚架跟蹤式光伏發(fā)電裝置，包括棚架(4)和多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)(I)，在棚架(4)頂端設(shè)有多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)(I),多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)(I)以多排多列的形式呈陣列分布，其特征是:旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)(I)包括光伏板立柱(12)，光伏板立柱(12 )上端固定軸套(11 )，軸套(11)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)連接旋轉(zhuǎn)軸(9 );旋轉(zhuǎn)軸(9 )兩端伸出軸套(11)分別連接前托架(10)和后托架(13)，并通過螺母鎖緊；前托架(10)和后托架(13)上端鉸接光伏組件安裝框架(8 )， 光伏組件安裝框架(8 )內(nèi)安裝光伏組件(16 )，后托架(13 )下端通過螺栓連接轉(zhuǎn)臂(15);所述旋轉(zhuǎn)軸(9)與光伏組件安裝框架(8)之間的夾角為α，α的范圍為20° < α <40° ;旋轉(zhuǎn)軸(9)所在垂直平面與光伏組件安裝框架(8)短邊中心線所在垂直平面的夾角為β，β的范圍為45° < β <70° ;驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(17)帶動(dòng)縱向拉桿(3)，多個(gè)旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)(I)之間通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(18)同步傳動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高效密集型棚架跟蹤式光伏發(fā)電裝置，其特征是:所述旋轉(zhuǎn)軸(9)和軸套(11)之間設(shè)有耐磨套筒(14)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高效密集型棚架跟蹤式光伏發(fā)電裝置，其特征是:所述光伏組件(16)采用晶硅光伏組件或非晶硅光伏組件。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高效密集型棚架跟蹤式光伏發(fā)電裝置，其特征是:所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(17)包括電機(jī)和減速機(jī)，電機(jī)上連接減速機(jī)輸入端，減速機(jī)輸出端連接帶動(dòng)縱向拉桿(3)轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高效密集型棚架跟蹤式光伏發(fā)電裝置，其特征是:所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(18)包括多個(gè)橫向拉桿(2)和多個(gè)縱向拉桿(3)，每個(gè)縱向拉桿(3)與每列的旋轉(zhuǎn)光伏發(fā)電機(jī)構(gòu)(I)的轉(zhuǎn)臂(15)連接，多個(gè)縱向拉桿(3)之間共同連接多個(gè)橫向拉桿(2)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種高效密集型棚架跟蹤式光伏發(fā)電裝置，其特征是:所述棚架(4)包括多個(gè)棚架立柱(5)，在多個(gè)棚架立柱(5)之間連接棚頂(6)，在多個(gè)棚架立柱(5)上部連接支撐衍架(7)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種高效密集型棚架跟蹤式光伏發(fā)電裝置，其特征是:所述棚頂(6)采用玻璃或陽光板或塑料薄膜材料制作。
【文檔編號(hào)】H02S20/32GK203775109SQ201420021725
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月14日
【發(fā)明者】吳之春, 王曉功, 周振華 申請(qǐng)人:無錫朗閣新能源工程有限公司