本發(fā)明涉及光伏組件安裝架,具體是涉及一種可旋轉(zhuǎn)雙傾角的光伏組件安裝塔架。
背景技術(shù):
光伏組件,也叫太陽能電池板,是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分,也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分,其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,送往蓄電池中存儲起來,或通過電網(wǎng)推動負(fù)載工作。
由于光伏組件能量密度低,占地面積大,100w光伏組件需要不少于1平方米的安裝面積,現(xiàn)有光伏組件地面安裝在占用大量面積的同時,還必須對安裝場地進行平整,對全部植物進行鏟除,建造高密度安裝基礎(chǔ)樁和支架,還要對安裝場地進行硬化或者遮蓋,以防止雜草灌木生長遮檔光伏組件,影響發(fā)電。光伏安裝的設(shè)計壽命不低于25年,也就意味著,光伏組件安裝所占土地面積完全喪失植物生長功能,對生態(tài)環(huán)境造成長久影響,還浪費了大量土地功能,而且到期恢復(fù)土地功能難度較大。并且,地面安裝的光伏組件,因地面輻射熱和光伏組件自然發(fā)熱疊加,散熱不充分,會影響發(fā)電。地面光伏電站還要在防洪水,防火災(zāi),防動物損壞,防雜草灌木遮檔等方面投入管理,導(dǎo)致成本進一步增加。
由于光伏組件現(xiàn)有的安裝方式存在占地面積大的弊端,因此,嚴(yán)重制約了光伏新能源的發(fā)展。以1mw光伏組件安裝占用面積20畝,我國每年新增安裝光伏組件15gw左右,需占用面積30萬畝,這還不包括每年自然增長。光伏占用面積功能單一,難以綜合利用,直接導(dǎo)致了租用成本的增高,只能選擇西部沙漠、戈壁、荒山、荒灘等條件惡劣地區(qū)進行安裝建設(shè),據(jù)國家能源局統(tǒng)計我國光伏發(fā)電85%安裝在此類地區(qū),而這些地區(qū)往往是遠離人口居住和經(jīng)濟活動區(qū)所發(fā)電力,不能就地消納,需遠距離向電力消納地區(qū)輸送,成本高、損耗大。
我國黑河騰沖線以東地區(qū)占國土面積的42.9%,但居住著全國94.4%的人口,以西地區(qū)占國土面積的57.1%,卻僅居住著全國5.6%的人口。我國絕大多數(shù)的經(jīng)濟活動集中在黑河騰沖線以東地區(qū),西半部多由高原、沙漠、戈壁、鹽堿地組成,自然條件和大面積的荒地有利于光伏發(fā)電的發(fā)展,但所發(fā)電能不能就近消納,必須輸送至東部人口集中區(qū)。受電力輸送消納的影響,西部地區(qū)棄光、棄電現(xiàn)象嚴(yán)重,而東部地區(qū)人口密度大,經(jīng)濟發(fā)達,對電力的需求旺盛,光伏發(fā)電的電能可以在此消納。但東部地區(qū)土地資源緊張,基本由農(nóng)田、山林、水庫、河流湖泊等組成,在東部地區(qū)發(fā)展光伏發(fā)電受到土地資源管理和政策的嚴(yán)重制約。
因此,在節(jié)約用地保護綠色生態(tài)、不改變土地性質(zhì)保持土地功能、不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增收的基礎(chǔ)上,利用東部地區(qū)農(nóng)用地安裝光伏組件,具有非常重大的價值。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是,克服上述背景技術(shù)的不足,提供一種可旋轉(zhuǎn)雙傾角的光伏組件安裝塔架,利用空中空間安裝光伏組件,可通過旋轉(zhuǎn)裝置調(diào)整光伏組件的方向,最大限度利用太陽能,占用土地面積小、固定陰影面積小、保持土地功能、保護綠色生態(tài)、不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增收。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是,一種可旋轉(zhuǎn)雙傾角的光伏組件安裝塔架,包括安裝架,還包括安裝基座和旋轉(zhuǎn)裝置,旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)于安裝基座上,安裝架與旋轉(zhuǎn)裝置相連,旋轉(zhuǎn)裝置可帶動安裝架豎立軸向左右旋轉(zhuǎn);所述旋轉(zhuǎn)裝置包括旋轉(zhuǎn)軸、電機減速器和控制器,控制器與電機減速器相連,旋轉(zhuǎn)軸兩端設(shè)有軸承,旋轉(zhuǎn)軸的上端部設(shè)有齒輪盤,電機減速器與齒輪盤相連,齒輪盤與旋轉(zhuǎn)軸相連;所述安裝架包括立柱裝置,立柱裝置呈傾斜狀態(tài),立柱裝置下端與旋轉(zhuǎn)裝置連接,立柱裝置上方設(shè)有多排平行布置的橫梁,每根橫梁分別通過支撐桿安裝于立柱裝置上,支撐桿的高度可調(diào),通過調(diào)節(jié)上下相鄰的兩組支撐桿的高度差來控制光伏組件與豎直方向的傾角。
進一步,所述立柱裝置與豎直方向呈10-30°傾角。
進一步,所述立柱裝置為一根單獨的立柱。
進一步,所述立柱裝置由連接立柱、主橫梁和安裝立柱組成,安裝立柱的數(shù)量為兩根,連接立柱與旋轉(zhuǎn)裝置相連;主橫梁安裝于連接立柱的上端部,主橫梁的兩端分別安裝有一根安裝立柱,兩安裝立柱呈傾斜狀態(tài),兩安裝立柱的上方設(shè)有多排平行布置的橫梁,每根橫梁分別通過支撐桿安裝于兩安裝立柱上,支撐桿的高度可調(diào),通過調(diào)節(jié)上下相鄰的兩組支撐桿的高度差來控制光伏組件與豎直方向的傾角。
進一步,最下端的橫梁距地面的距離至少為2米。
進一步,所述基座由二層混凝土基座板和一層混凝土基座柱依次疊加而成,從下至上面積依次減小,最上層的基座柱面積至多為一平方米。
進一步,所述安裝基座與旋轉(zhuǎn)裝置之間設(shè)有固定底座,所述旋轉(zhuǎn)軸下端安裝在固定底座上,所述固定底座與安裝基座通過地腳螺栓固定。
進一步,所述連接立柱通過連接底座與旋轉(zhuǎn)裝置相連。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點如下:本發(fā)明光伏組件安裝架利用空中空間安裝光伏組件,可通過旋轉(zhuǎn)裝置調(diào)整光伏組件的方向,最大限度利用太陽能,占用土地面積小、固定陰影面積小,保持土地功能、保護綠色生態(tài)、不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增收。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例1的正面視圖。
圖2是圖1所示實施例的安裝基座和旋轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1所示實施例的側(cè)面視圖。
圖中:1—安裝基座,2—固定底座,3—旋轉(zhuǎn)軸,4—齒輪盤,5—連接底座,6—軸承,7—電機減速器,8—連接立柱,9—主橫梁,10—安裝立柱,11—橫梁,12—光伏組件,13—支撐桿。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述。
實施例1
參照圖1、圖2、圖3,本實施例包括安裝基座1、旋轉(zhuǎn)裝置和安裝架,旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)于安裝基座1上,安裝架與旋轉(zhuǎn)裝置相連,旋轉(zhuǎn)裝置可帶動安裝架豎立軸向左右旋轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)裝置包括旋轉(zhuǎn)軸3、電機減速器7和控制器(圖中未示出),控制器與電機減速器7相連,旋轉(zhuǎn)軸3兩端設(shè)有軸承6,旋轉(zhuǎn)軸3的上端部設(shè)有齒輪盤4,電機減速器7與齒輪盤4相連,齒輪盤4與旋轉(zhuǎn)軸3相連;安裝基座1與旋轉(zhuǎn)裝置之間設(shè)有固定底座2,旋轉(zhuǎn)軸3下端安裝在固定底座2上,固定底座2與安裝基座1通過地腳螺栓固定。
安裝架包括立柱裝置,立柱裝置由連接立柱8、主橫梁9和安裝立柱10組成,安裝立柱10的數(shù)量為兩根,連接立柱8通過連接底座5與旋轉(zhuǎn)裝置相連;主橫梁9安裝于連接立柱8上端部,主橫梁9的兩端分別安裝一根安裝立柱10,安裝立柱10呈傾斜狀態(tài),兩安裝立柱10與豎直方向均呈15°傾角,兩安裝立柱10的上方設(shè)有平行布置的十根橫梁11(在實際使用的過程中,數(shù)量可調(diào)整),最下端的橫梁11距地面的距離為2米,每根橫梁11分別通過支撐桿13安裝于兩安裝立柱10上,支撐桿13的高度可調(diào),通過調(diào)節(jié)上下相鄰的兩組支撐桿13的高度差來控制光伏組件12與豎直方向的傾角。
基座1由二層混凝土基座板和一層混凝土基座柱依次疊加而成,從下至上面積依次減小,最上層的基座柱面積為一平方米左右。
使用時,每兩根相鄰橫梁11上安裝一組并列排布的光伏組件12,光伏組件12的數(shù)量為五組(在實際使用的過程中,數(shù)量可調(diào)整),每組光伏組件12的數(shù)量為8塊(在實際使用的過程中,數(shù)量可調(diào)整),,光伏組件12的傾角通過調(diào)節(jié)上下相鄰的兩組支撐桿13的高度差來實現(xiàn),調(diào)節(jié)支撐桿13的高度,使每組光伏組件12與豎直方向均呈10°傾角,在充分利用太陽能的同時防止光伏組件之間自身對陽光的遮擋。為節(jié)約土地面積,基座1的下層基座板、中層基座板可埋設(shè)于土地中。
實施例2
本實施例與實施例1的區(qū)別僅在于:安裝架結(jié)構(gòu)不同,本實施例采用一根立柱代替實施例1的連接立柱8、主橫梁9和兩根安裝立柱10。本實施例的立柱直接通過連接底座5與旋轉(zhuǎn)裝置連接,立柱與豎直方向呈20°傾角,立柱的上方設(shè)有平行布置的十二根橫梁11(在實際使用的過程中,數(shù)量可調(diào)整),最下端的橫梁11距地面的距離為2米,每根橫梁11分別通過支撐桿13安裝于立柱上,支撐桿13的高度可調(diào)。
使用時,每兩根相鄰橫梁11上安裝一組并列排布的光伏組件12,
光伏組件12的數(shù)量為六組(在實際使用的過程中,數(shù)量可調(diào)整),每組光伏組件12的數(shù)量為8塊(在實際使用的過程中,數(shù)量可調(diào)整),,調(diào)節(jié)支撐桿13的高度,使每組光伏組件12與豎直方向均呈15°傾角,在充分利用太陽能的同時防止光伏組件之間自身對陽光的遮擋。其余同實施例1。
本發(fā)明優(yōu)點如下:
1、集約安裝,一個安裝塔架上可任意組合安裝40塊或48塊甚至更多或者更少的光伏組件,一個安裝塔架上安裝的光伏組件發(fā)電容量可達十幾千瓦時甚至更多或者更少的電能;
2、占地面積小,可將安裝基座埋入耕作層以下,同等數(shù)量的光伏組件下,傳統(tǒng)的地面安裝需占地近百平方米左右,而本發(fā)明塔架只占用大約一平方米的土地面積,固定陰影面積小,對土地耕作不造成長久影響,不需要鏟除植物,平整土地及硬化土地;
3、安裝塔架可左右轉(zhuǎn)動,塔架下固定陰影面積小,對耕作植物的光合作用影響較小,不影響農(nóng)作物的生長;
4、雙立柱雙傾角安裝光伏組件,牢固結(jié)實,有利于聚光、散熱、減小風(fēng)阻;
5、光伏組件安裝塔架距離土地近兩米,對農(nóng)作物種植不造成影響,利用空中空間,一個塔架可安裝近100平方米左右的光伏組件,避免地面安裝方式占用大量面積和雜草灌木對光伏組件的遮擋等問題;
6、集約化管理,標(biāo)準(zhǔn)化制作安裝,可大量節(jié)約成本,可根據(jù)實際需要放大縮小安裝塔架比例適應(yīng)不同光伏組件規(guī)格和數(shù)量,特別是本發(fā)明安裝塔架不長期占用土地,可很大程度上節(jié)約租地或土地使用成本,在不影響農(nóng)作物生長的前提下,利用農(nóng)用地安裝,真正做到農(nóng)光互補、魚光互補、果光互補、蔬光互補,在正常進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時,得到租地收入或發(fā)電收入,利用豐富的太陽能資源為農(nóng)民增收增效,符合國家清潔能源戰(zhàn)略;
7、可全地形安裝,除農(nóng)田外,可在山坡、荒灘、水塘、水庫、河湖邊擇地安裝,可分布式安裝,也可以集中連片安裝,光伏組件安裝可多可少,靈活性強;
8、塔架充分考慮研究多方面的因素,除能應(yīng)對風(fēng)雨雷電等惡劣天氣及防洪水外,還在產(chǎn)品耐久性、質(zhì)量可靠性、安全性、安裝使用以及維護的便利性、經(jīng)濟性等多角度進行充分考量,是一款經(jīng)得起考驗的新型產(chǎn)品。
本發(fā)明在節(jié)約用地保護綠色生態(tài)、不改變土地性質(zhì),保持土地功能、不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增收的基礎(chǔ)上,利用東中部地區(qū)農(nóng)用地安裝光伏組件,真正做到光伏農(nóng)業(yè)相結(jié)合,農(nóng)業(yè)中有光電,光電中有農(nóng)業(yè),互不干擾,相得益彰,符合國安能源安全戰(zhàn)略和清潔再生能源戰(zhàn)略。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種修改和變型,倘若這些修改和變型在本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則這些修改和變型也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
說明書中未詳細(xì)描述的內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。