本發(fā)明涉及一種太陽能高倍聚光光伏發(fā)電設(shè)備,特別是一種反射式太陽能跟蹤支架系統(tǒng)。
背景技術(shù):
反射式太陽能模組具有較高的太陽能轉(zhuǎn)換效率,但它需要有高精度的太陽光跟蹤裝置才能發(fā)揮其高轉(zhuǎn)換效率的優(yōu)勢。光伏發(fā)電最終以其經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益來衡量優(yōu)劣,因此發(fā)展的主要方向是提高光電轉(zhuǎn)換效率,降低系統(tǒng)成本,高轉(zhuǎn)換效率也意味著土地占用面積的減少,社會(huì)效益顯著。傳統(tǒng)的太陽能跟蹤支架系統(tǒng),或轉(zhuǎn)換效率低,或笨重,難安裝、難維護(hù),或結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高。因此,研究一種高轉(zhuǎn)換效率、易安裝、低成本的光伏發(fā)電系統(tǒng)尤為重要。
中國專利“一種太陽能點(diǎn)聚光光伏發(fā)電裝置”(CN201210125942)公開了一種太陽能點(diǎn)聚光光伏發(fā)電裝置,它包括聚光透鏡、聚光電池、電池基體、減反射罩體。聚光透鏡的焦點(diǎn)位于聚光透鏡和聚光電池之間。減反射罩體固定在電池基體上,聚光電池在減反射罩體內(nèi)部。減反射罩體包括球面殼體、支撐殼體,內(nèi)部有反射層。其中球面殼體中心有入射孔,聚光光線通過入射孔進(jìn)入減反射罩體內(nèi)部,照射在聚光電池上,部分光線被聚光電池表面反射射向球面殼體內(nèi)表面,經(jīng)反射層反射,由原入射路徑照射至聚光電池表面,提高了聚光光線的利用率。經(jīng)減反射罩體內(nèi)部的反射,聚光電池表面形成均勻的疊加輻射。有益效果是:能夠進(jìn)一步降低光伏電池表面的反射損失,提高對聚光 光線的利用率,并且不改變原有聚光輻射分布均勻性。
上述技術(shù)采用聚光透鏡聚集太陽能,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)備生產(chǎn)和安裝復(fù)雜,成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種重量輕、易安裝、使用靈活,且具有更高光電轉(zhuǎn)換效率的高倍聚光反射式太陽能跟蹤支架系統(tǒng)。
本發(fā)明的解決方案如下:
一種反射式太陽能跟蹤支架系統(tǒng),其特征在于它包括一組反射式太陽能模組(11)以及用于支撐和驅(qū)動(dòng)該模組左右和上下兩維轉(zhuǎn)動(dòng)的支架系統(tǒng);
上述兩維轉(zhuǎn)動(dòng)的支架系統(tǒng)包括減速機(jī)立柱(1)、立柱(2)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3)、旋轉(zhuǎn)連接座(4)、主橫梁(5)、橫梁(6)、立支架(7)、推桿(8)、連桿(9)、斜支架(10)、行程開關(guān)(12);
回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3)連接在減速機(jī)立柱(1)上,帶動(dòng)主橫梁(5)及橫梁(6)作上下方向往返、同角度回轉(zhuǎn);
推桿(8)連接在主橫梁(5)上,運(yùn)動(dòng)端與立支架(7)相連,帶動(dòng)立支架(7)作左右往返回轉(zhuǎn);
旋轉(zhuǎn)連接座(4)連接在立柱(2)上,連接兩端橫梁同角度旋轉(zhuǎn);
主橫梁(5)一端連接在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3),另一端連接在旋轉(zhuǎn)連接座(4)上;
橫梁(6)兩端連接在旋轉(zhuǎn)連接座(4)上;
兩個(gè)以上的支架單元采用連桿(9)連接各支架單元的立支架(7),使其 同向、同角度旋轉(zhuǎn);
斜支架(10)連接在立支架(7)上;
反射式太陽能模組(11)連接在立支架(7)和斜支架(10)上,與立支架(7)同向、同角度旋轉(zhuǎn);
行程開關(guān)(12)分別安裝在主橫梁(5)和減速機(jī)立柱(1)上,用于控制各方向的回轉(zhuǎn)角度及起始位置;
所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3)為一款大扭矩、超低轉(zhuǎn)速的電動(dòng)減速機(jī),連接在減速機(jī)立柱(1)上,帶動(dòng)主橫梁(5)及橫梁(6)作上下方向往返回轉(zhuǎn);
所述旋轉(zhuǎn)連接座(4)連接在立柱(2)上,連接兩端橫梁同角度旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)連接座(4)設(shè)計(jì)為小回轉(zhuǎn)半徑以減小整體的回轉(zhuǎn)扭矩;
所述立支架(7)成對安裝,通過軸承(13)連接在主橫梁(5)和橫梁(6)中部的軸(5.1)上;
所述推桿(8)連接在主橫梁(5)上,運(yùn)動(dòng)端與立支架(7)相連,帶動(dòng)立支架(7)作左右往返回轉(zhuǎn);
所述兩個(gè)以上的支架單元采用連桿(9)連接各支架單元的立支架(7),使其同向、同角度旋轉(zhuǎn);
所述反射式太陽能模組(11)連接在立支架(7)和斜支架(10)上,與立支架(7)同向、同角度旋轉(zhuǎn);
所述反射式太陽能模組(11)包括橫支架(A1)、反射鏡組件(A2)、接收器支架(A3)、接收器座(A4)、接收器組件(A5)、光漏斗(A6)。橫支架(A1)由型材焊接而成;反射鏡組件(A 2)由曲面鏡(A 2.1)、鏡子短連接座(A 2.2)、鏡子長連接座(A 2.3)粘接組成,連接在橫支架(A 1)上; 接收器支架(A 3)連接在橫支架(A 1)上;接收器座(A 4)固定在接收器支架(A 3)上;接收器組件(A 5)由聚光電池(A 5.1)、電路板(A 5.2)、熱交換座(A 5.3)、散熱器(A 5.4)組成,連接在接收器座(A 4)上;光漏斗(A 6)固定在接收器組件(A 5)上;
所述的每一組接收器組件(A5)含有四塊聚光電池(A 5.1),按2×2形式排列在一塊電路板(A 5.2)上;
所述每四組反射鏡組件(A 2)與一組接收器組件(A 5)對應(yīng)組成一個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元,多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元按陣列形式排布于同一組橫支架(A1)上;
所述的反射鏡組件(A 2)通過固定螺栓、螺母調(diào)整連接在橫支架(A 1)上,所有曲面鏡(A 2.1)的焦點(diǎn)可同時(shí)落在相對應(yīng)的聚光電池(A 5.1)上。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用、使用靈活,通過計(jì)算機(jī)對電機(jī)的控制,可滿足太陽能模組精確追蹤太陽的目的,本發(fā)明可按場地大小和需要通過增加或減少支架單元數(shù),實(shí)現(xiàn)模塊化組合,增加更多的單元數(shù),只需增大回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的規(guī)格、功率,其它共用設(shè)備成本增加少,使整體的單位成本下降。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的正視結(jié)構(gòu)圖;
圖2是圖1的左視結(jié)構(gòu)圖;
圖中:1、減速機(jī)立柱,2、立柱,3、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),4、旋轉(zhuǎn)連接座,5、主橫梁,6、橫梁,7、立支架,8、推桿,9、連桿,10、斜支架、11、反射式太陽能模組,12、行程開關(guān),13、軸承,5.1、軸。
圖3是本發(fā)明太陽能模組的正面示意圖;
圖4是本發(fā)明太陽能模組的俯視示意圖。
圖中,A1、橫支架,A 2、反射鏡組件,A 3、接收器支架,A 4、接收器座,A 5、接收器組件,A 6、光漏斗,A 2.1、曲面鏡,A 2.2、鏡子短連接座,A 2.3、鏡子長連接座,A 5.1、聚光電池,A 5.2、電路板,A 5.3、熱交換座,A 5.4、散熱器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
如圖1和2所示,本反射式太陽能跟蹤支架系統(tǒng),包括減速機(jī)立柱(1)、立柱(2)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3)、旋轉(zhuǎn)連接座(4)、主橫梁(5)、橫梁(6)、立支架(7)、推桿(8)、連桿(9)、斜支架(10)、反射式太陽能模組(11)、行程開關(guān)(12)。
回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3)傳動(dòng)速比大,電機(jī)功率低,耗電少,超低轉(zhuǎn)速使跟蹤精度高。
旋轉(zhuǎn)連接座(4)連接在立柱(2)上,連接兩端橫梁同角度旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)連接座(4)設(shè)計(jì)為較小的回轉(zhuǎn)半徑以減小整體的回轉(zhuǎn)扭矩;主橫梁(5)一端連接在回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3),另一端連接在旋轉(zhuǎn)連接座(4)上;橫梁 (6)兩端連接在旋轉(zhuǎn)連接座(4)上;由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(3)帶動(dòng)作東、西方向往返約170°回轉(zhuǎn),所有橫梁同軸安裝,保證回轉(zhuǎn)角度一致。
立支架(7)成對安裝,通過軸承(13)連接在主橫梁(5)和橫梁(6)中部的軸(5.1)上;斜支架(10)連接在立支架(7)上;反射式太陽能模組(11)連接在立支架(7)和斜支架(10)上,使三者成為同一個(gè)旋轉(zhuǎn)體。
兩個(gè)以上的支架單元采用連桿(9)連接各支架單元的立支架(7),使所相連的支架同時(shí)、同角度旋轉(zhuǎn)。
推桿(8)連接在主橫梁(5)上,運(yùn)動(dòng)端與立支架(7)相連,可帶動(dòng)所有相連的支架作偏北約25°、偏南約60°往返回轉(zhuǎn)。
行程開關(guān)(12)分別安裝在主橫梁(5)和減速機(jī)立柱(1)上,用于控制各方向的回轉(zhuǎn)角度及起始位置。
本支架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用、使用靈活,可按場地大小和需要增加或減少支架單元數(shù)。更多的單元數(shù),只需增大回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的規(guī)格、功率,其它共用設(shè)備成本增加少,使整體的單位成本下降。
如圖1和2所示,本反射式太陽能模組結(jié)構(gòu),包括橫支架(A1)、反射鏡組件(A 2)、接收器支架(A3)、接收器座(A 4)、接收器組件(A5)、光漏斗(A 6)。橫支架(A1)由各種型材焊接而成;反射鏡組件(A 2)由曲面鏡(A 2.1)、鏡子短連接座(A 2.2)、鏡子長連接座(A 2.3)粘接組成,連接在橫支架(A 1)上;接收器支架(A 3)由各種型材焊接而成,連接在橫支架(A 1)上;接收器座(A 4)連接在接收器支架(A 3)上;接收器組件(A 5)由聚光電池(A 5.1)、電路板(A 5.2)、熱交換座(A 5.3)、散熱器(A 5.4)組成,連接在接收器座(A 4)上;光漏斗 (A 6)固定在接收器組件(A 5)上。
每1組接收器組件(A 5)含有4塊聚光電池(A 5.1),按2×2形式排列在一塊電路板(A 5.2)上。
每4組反射鏡組件(A 2)與1組接收器組件(5)對應(yīng)組成一個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元,多個(gè)光電轉(zhuǎn)換單元按陣列形式排布于同一組橫支架(A 1)上。
反射鏡組件(A 2)通過固定螺栓、螺母的調(diào)整,使其焦點(diǎn)可同時(shí)落在相對應(yīng)的聚光電池(A 5.1)上。
光漏斗(A 6)固定在接收器組件(A 5)上,可將由曲面鏡(A 2.1)反射、聚焦的光束二次聚集進(jìn)入接收器組件(A 5),大大提高太陽能模組的發(fā)電效率。