本實用新型涉及太陽能利用設備支架領域，具體地說是一種太陽能跟蹤支架的架體結構。

背景技術：

為了進一步降低太陽能發(fā)電的成本，可以大幅提高光伏電站發(fā)電效率的跟蹤系統(tǒng)正在逐步打開市場。因緯度、氣候和光照條件等不同，采用平單軸跟蹤系統(tǒng)，其發(fā)電量比最佳傾角固定安裝的光伏電站，大約可以提高10-20％以上；采用斜單軸跟蹤系統(tǒng)，其發(fā)電量大約可以提高15-25％以上；采用雙軸跟蹤系統(tǒng)，其發(fā)電量大約可以提高25-40％以上。

其中，平單軸跟蹤系統(tǒng)的結構最簡單，生產成本低，土地利用率較高，還可以實現(xiàn)大規(guī)模聯(lián)動控制，運行也更可靠，目前應用最多。但是，平單軸跟蹤系統(tǒng)受跟蹤角度的限制，在南北緯30°以內的低緯度地區(qū)發(fā)電量提升效果較好，隨著緯度的增高，發(fā)電量提升效果越來越差；而在中高緯地區(qū)，斜單軸跟蹤系統(tǒng)不但可以跟蹤太陽每天在東西方向的角度變化，還在南北方向保持了一定的傾角，發(fā)電量比平單軸跟蹤系統(tǒng)有較大提高，由于斜單軸跟蹤系統(tǒng)在南北方向存在陰影遮擋，雖然也可以通過大規(guī)模聯(lián)動控制，實現(xiàn)成本的降低和運行可靠性的提高，但是成本比平單軸跟蹤系統(tǒng)要高一些，土地利用率也更低；雙軸跟蹤系統(tǒng)不但可以跟蹤太陽每天在東西方向的角度變化，還能夠跟蹤太陽在南北方向的角度變化，發(fā)電量提升效果最好，但是需要兩套控制、驅動系統(tǒng)，成本最高，土地利用率最低，故障率也最高。

本實用新型的太陽能跟蹤支架的架體結構，是在斜單軸跟蹤系統(tǒng)的基礎上，通過人工調整，季節(jié)性改變太陽能跟蹤支架在南北方向的傾斜角度，既可以適時跟蹤太陽的日方位角變化，又大致跟蹤了太陽的季節(jié)高度角變化，其發(fā)電量提升效果更接近雙軸跟蹤系統(tǒng)，且只有一套驅動和控制系統(tǒng)，成本比雙軸跟蹤系統(tǒng)更低，故障率更低，結構更簡單，運行更穩(wěn)定；而且加工方便，可以實現(xiàn)規(guī)?；a；季節(jié)角度調節(jié)方便、快捷、單人無需借助其他工具可完成調節(jié)，后期運維成本低。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種太陽能跟蹤支架的架體結構，具有發(fā)電量提升效果好，成本低，故障率低，結構簡單、穩(wěn)定，加工方便可以規(guī)?；a，仰角調節(jié)方便、快捷、單人無需借助其他工具可完成調節(jié)，后期運維成本低等優(yōu)點。

本實用新型解決其結構問題所采取的方案是，一種太陽能跟蹤支架的架體結構，

包括：主驅動橫梁和副驅動橫梁、至少兩根支撐縱梁、由日角度調整支撐軸和季節(jié)角度調節(jié)支撐軸構成的十字狀樞轉軸、日角度調整驅動部件、季節(jié)角度調節(jié)支撐桿、立柱。

其特征是：所述主驅動橫梁和副驅動橫梁的中部均設有軸或軸孔，分別與所述十字狀樞轉軸的日角度調整支撐軸鉸接連接，兩根支撐縱梁與所述主驅動橫梁和副驅動橫梁兩兩連接，形成一個可繞所述十字狀樞轉軸的日角度調整支撐軸旋轉的框架支撐結構。

所述立柱的頂端設有軸座，所述十字狀樞轉軸的季節(jié)角度調節(jié)支撐軸通過所述軸座與立柱鉸接連接。

所述日角度調整驅動部件連接在所述十字狀樞轉軸的日角度調整支撐軸和主驅動橫梁上，調整支架的日跟蹤角度。

所述季節(jié)角度調節(jié)支撐桿的一端連接在所述十字狀樞轉軸的日角度調整支撐軸上，另一端連接在立柱上或其它固定附著物上，定期通過人工改變其連接位置或調整其長度，調節(jié)太陽能跟蹤支架的季節(jié)跟蹤角度。

進一步地，所述日角度調整驅動部件包括固定安裝在十字狀樞轉軸的日角度調整支撐軸上的日角度調整驅動部件及固定連接在主驅動橫梁上、與該日角度調整驅動部件配合的扇形齒輪或扇形鏈輪。

進一步地，所述日角度調整驅動部件是連接在所述十字狀樞轉軸的日角度調整支撐軸和主驅動橫梁之間的電動推桿或液壓推桿。

進一步地，所述日角度調整驅動部件是連接在所述十字狀樞轉軸的日角度調整支撐軸和主驅動橫梁之間的回轉減速驅動機構。

進一步地，所述季節(jié)角度調節(jié)支撐桿的長度是固定的，其一端鉸接連接，另一端的連接位置可以改變，每個對應連接位置均設有鎖定結構。

進一步地，所述季節(jié)角度調節(jié)支撐桿的長短可以通過伸縮或折疊進行調節(jié)并鎖定，其一端連接在所述十字狀樞轉軸的日角度調整支撐軸上，另一端連接在所述立柱或其它固定附著物上。

進一步地，所述季節(jié)角度調節(jié)支撐桿是一套連接在所述十字狀樞轉軸的日角度調整支撐軸和所述立柱或其它固定附著物上的手搖絲桿調節(jié)機構。

進一步地，所述立柱的底端固定在地面或基座上。

進一步地，太陽能跟蹤支架的架體結構整體防腐處理，耐候性好。

本實用新型的有益效果是：

1)發(fā)電量提升效果好。

2)只有一套控制、驅動系統(tǒng)，使得成本低、故障率低。

3)由金屬鈑金件、鋼管等組成，結構簡單、穩(wěn)定，加工方便，可以規(guī)模化生產。

4)季節(jié)角度調節(jié)方便、快捷、單人無需借助其他工具可完成調節(jié)，后期運維成本低。

附圖說明

圖1為太陽能跟蹤支架的架體結構實施例(Ⅰ)。

圖2為太陽能跟蹤支架的架體結構實施例(Ⅱ)。

圖3為太陽能跟蹤支架的架體結構實施例(Ⅲ)。

圖4為太陽能跟蹤支架的架體結構實施例(Ⅳ)。

圖5為固定長度的季節(jié)角度調節(jié)支撐桿結構圖(Ⅰ)。

圖6為伸縮式季節(jié)角度調節(jié)支撐桿結構圖(Ⅱ)。

圖7為伸縮式內調節(jié)支撐桿。

圖8為伸縮式外調節(jié)支撐桿。

圖中：1立柱；11季節(jié)角度調節(jié)支撐桿固定孔；12軸座板；121軸孔；2十字狀樞轉軸；21日角度調整支撐軸；22季節(jié)角度調節(jié)支撐軸；3主驅動橫梁；31主驅動橫梁端板；3′副驅動橫梁；31′副驅動橫梁端板；4支撐縱梁；41支撐縱梁連接孔；5日角度調整驅動部件；51減速驅動系統(tǒng)；52扇形齒輪或扇形鏈輪；6季節(jié)角度調節(jié)支撐桿；61固定鉤；62連接孔；7伸縮式季節(jié)角度調節(jié)支撐桿；71伸縮式內調節(jié)支撐桿；72伸縮式外調節(jié)支撐桿；711鉸接連接孔；712內長度調節(jié)孔；721固定鉤，722外長度調節(jié)孔；73調節(jié)螺栓；8基座；81固定環(huán)；9電動推桿；91電動推桿連接桿；10手搖絲桿調節(jié)機構；101手搖絲桿連接桿；11回轉軸承。

具體實施方式

針對現(xiàn)有支架的缺陷，本實用新型的保護主體如下：

本實用新型的目的是提供一種太陽能跟蹤支架的架體結構，具有發(fā)電量提升效果好；成本低、故障率低；結構簡單、穩(wěn)定，加工方便，可以規(guī)?；a；季節(jié)角度調節(jié)方便、快捷、單人無需借助其他工具可完成調節(jié)，后期運維成本低等優(yōu)點。

一種太陽能跟蹤支架的架體結構，有效的解決了現(xiàn)有平單軸只適用于低緯度地區(qū)、斜單軸在高緯度地區(qū)發(fā)電量提升效果不太理想、雙軸成本高、故障率高的問題，該支架結構可以有效跟蹤太陽年高度角的變化和日方位角的變化，能夠更高效的利用太陽能資源。

基本原理是，通過手動調節(jié)季節(jié)角度跟蹤太陽的年高度角的變化，每天自動跟蹤太陽日方位角的變化。只有一套控制驅動系統(tǒng)，成本低、故障率低，且結構簡單穩(wěn)定，季節(jié)角度調節(jié)方便、快捷、單人無需借助其他工具可完成調節(jié)。

基于上述的描述，該太陽能跟蹤支架體結構，

實施例Ⅰ如圖1所示：立柱1采用熱鍍鋅鋼管或者其他耐腐蝕、耐候的金屬管、水泥柱等。在立柱1上打一排季節(jié)角度調節(jié)支撐桿固定孔11，用于和季節(jié)角度調節(jié)支撐桿6連接，連接方式為銷、鉤、釘、栓等樣式。立柱頂端設有軸座板12，軸座板上設有用于和十字狀樞轉軸2連接的軸座孔121。所謂的十字裝樞轉軸2包括日角度調整支撐軸21和季節(jié)角度調節(jié)支撐軸22，結構上是：方鋼管和轉軸，其中，方鋼管的兩端通過端蓋固定一對軸孔，用于和框架樞接連接。在方鋼管的中部設置有側耳和轉軸，轉軸兩端固定在側耳上，同時轉軸的中部活動的安裝在軸座孔121內，上述的方鋼管和轉軸在長度方向上彼此垂直，轉軸是實心或者中空結構。方鋼管也可以不設側耳，通過在方鋼管的中部打孔，將轉軸穿于孔中，轉軸可通過焊接的方式與方鋼管固定在一起。十字狀樞轉軸2的季節(jié)角度調節(jié)支撐軸22通過轉軸或者螺栓鉸接在立柱1上，以轉軸或者螺栓為中心軸旋轉。十字狀樞轉軸2的日角度調整支撐軸22的兩端設有軸孔，主驅動橫梁3和副驅動橫梁3′上設有轉軸，日角度調整支撐軸22與主驅動橫梁3和副驅動橫梁3′通過軸孔和轉軸鉸接在一起，為活動連接。該結構也可以是日角度調整支撐軸22兩端固定設有轉軸，主驅動橫梁3和副驅動橫梁3′上設有軸孔，即，實現(xiàn)軸與軸孔的位置互換。日角度調整支撐軸22上用于與主驅動橫梁3和副驅動橫梁3′連接的軸或者軸孔可以設置在日角度調整支撐軸22的任意位置不限于兩端。主驅動橫梁3上設有主驅動橫梁端板31，副驅動橫梁上設有副驅動橫梁端板31′。

支撐縱梁4上設有支撐縱梁連接孔41。主驅動橫梁3、副驅動橫梁3′相對平行設置且通過其端板和支撐縱梁4的支撐縱梁連接孔41連接在一起，形成框架結構。連接方式為螺栓連接或者鉚接，實現(xiàn)固定，達成方形的框架。該框架結構以十字狀樞轉軸2為軸旋轉，具備縱橫方向的旋轉能力。日角度調整驅動部件5的減速驅動系統(tǒng)51通過螺栓固定在十字狀樞轉軸2。扇形鏈輪結構52通過螺栓固定在主驅動橫梁3上。日角度調整驅動部件51設有齒輪或鏈輪與扇形鏈輪結構52嚙合在一起，驅動框架結構以十字狀樞轉軸2為軸旋轉。

季節(jié)角度調節(jié)支撐桿6一端通過螺栓鉸接在十字狀樞轉軸2上，另一端通過固定鉤62掛在立柱1的季節(jié)角度調節(jié)支撐桿連接孔11上。季節(jié)角度調節(jié)支撐桿6可以帶動十字狀樞2以其軸或者固定螺栓為中心軸旋轉，掛在立柱1的季節(jié)角度調節(jié)支撐桿連接孔11孔位不同，太陽能跟蹤系統(tǒng)架體的仰角角度就不同，從而達到調節(jié)支架仰角的目的。通常采用人工手動調節(jié)其俯仰角度。

實施例Ⅱ是實施例圖Ⅰ的一種變形應用形式如圖2所示，伸縮式季節(jié)角度調節(jié)支撐桿7的一端固定十字狀樞轉軸上2，另一端固定在水泥立柱基礎8上，水泥立柱上設有一排用于固定季節(jié)角度調節(jié)支撐桿的圓環(huán)81。圓環(huán)一般是金屬或者鋁合金材質，也可以是其他抗老材料。圓環(huán)可以是制作基礎的時候提前預制好，也可以是后期鉚接到基座中。該實施例可以充分利用水泥立柱基礎的高強度，并降低立柱的實際高度，有利于整體的運行平穩(wěn)。

實施例Ⅲ如圖3所示，與實施例一不同之處在于：日角度調整驅動部件采用的是電動推桿9及電工推桿連接桿91。電動直線推桿9通過電動推桿連接桿91與十字狀樞轉軸2連接在一起。電動推桿9與電動推桿連接桿91通過螺栓或者銷軸鉸接在一起，電動推桿連接桿91與十字狀樞軸2通過螺栓或者焊接鉚接的固定方式固定在一起。電動推桿9與主驅動橫梁3通過螺栓或者銷軸鉸接在一起。通過電動推桿長度的變化使主驅動橫梁3以十字狀樞轉軸2為軸旋轉。

季節(jié)角度調節(jié)支撐桿采用的是手搖絲桿10及手搖絲桿連接桿101，手搖絲桿10與手搖絲桿連接桿101通過轉軸或螺栓鉸接。手搖絲桿連接桿101與立柱1通過焊接或者螺栓等方式固定在一起。手搖絲桿10與十字狀樞轉軸2通過銷軸或者螺栓鉸接，通過調節(jié)手動調節(jié)手搖絲桿10的絲杠長度達到調節(jié)十字狀樞轉軸2的目的。電動推桿9和手搖絲桿10也可以通過水泥基座或者其他固定附著物固定。

本實施例中的季節(jié)角度調節(jié)機構也可以借鑒實施例Ⅰ中的樣式，進行組合。

實施例Ⅳ如圖4所示，日角度調整驅動部件采用的是電驅動的回轉軸承11，回轉軸承11與十字狀樞軸2和主驅動橫梁3連接在一起，通過回轉軸承11旋轉帶動主驅動橫梁3轉動。季節(jié)角度調節(jié)支撐桿采用的是固定長度季節(jié)角度調節(jié)支撐桿6。

季節(jié)角度調節(jié)支撐桿6的結構如圖5所示，季節(jié)角度調節(jié)支撐桿6上設有固定鉤61和連接孔62。季節(jié)角度調節(jié)支撐桿6可以是方管、角鋼等型材以及鋼板或者由鋼板、型材組合焊接、鉚接而成。固定鉤61焊接或鉚接在仰角調節(jié)桿/支撐桿的一端，用于將季節(jié)角度調節(jié)支撐桿6與立柱1連接在一起，連接孔62設在另一端，該孔用于和十字狀樞轉軸2連接，通過銷軸或者螺栓將季節(jié)角度調節(jié)支撐桿6和十字狀樞轉軸2鉸接在一起。

伸縮式季節(jié)角度調節(jié)支撐桿7的結構如圖6、圖7和圖8所示，伸縮式季節(jié)角度調節(jié)支撐桿7由伸縮式內調節(jié)支撐桿71、伸縮式外調節(jié)支撐桿72和調節(jié)螺栓73組成。伸縮式內調節(jié)支撐桿71上設有鉸接連接孔711和內長度調節(jié)孔712。伸縮式外調節(jié)支撐桿72固定鉤721和外長度調節(jié)孔722。通過兩部分不同孔位重合達到調節(jié)季節(jié)角度調節(jié)支撐桿長度的目的。調節(jié)螺栓73用于將內外調節(jié)支撐桿固定在一起。

實施例Ⅰ至實施例Ⅳ中所有日角度調整驅動部件和季節(jié)角度調節(jié)支撐桿形式可以互換。季節(jié)角度調節(jié)支撐桿無論是固定的還是可伸縮的均可以固定到立柱上或者基座等其他固定附著物上。驅動部件還可以是蝸輪蝸桿減速機、液壓推桿、電動絲杠、減速電機中的一種。這種為常規(guī)設置，不再贅述。

作為本申請人已經應用的一種較佳的應用形式，支撐縱梁4采用鈑金工藝折制成形，端面為C形，具有輕質、高強度的特點。

上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域相關技術人員對本實用新型的各種變形和改進，均應擴如本實用新型權利要求書所確定的保護范圍內。