一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统，所述支撑柱间隔设置且每个支撑柱上端安装一轴套，该多个轴套内转动安装一由下推杆驱动纵向摆转的水平连接件，该水平连接件上平行间隔安装多个向水平连接件两侧延伸的安装架，每个安装架的两侧铰装一聚光光伏组件，多个安装架上所装的聚光光伏组件通过一长拉杆和上推杆竖直摆转。本发明中，本发明中，支撑柱、长拉杆、安装架等均经过热镀锌处理，具有防潮、防霉、防盐雾的优点，聚光光伏组件的主要部件均由轻量化金属制成，连同其它部件的整体重量较轻且均匀的分散在每个支撑柱上，适合于安装在建筑物的屋顶，而且整体高度较低，安装维护方便。
【专利说明】一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统
【技术领域】
[0001]本发明属于太阳能发电追踪系统【技术领域】，尤其是一种屋顶型太阳能发电阵列式追示系统。
【背景技术】
[0002]太阳能是一种清洁能源，其通过太阳能发电系统将光能转换为电能，然后储存在电池内或者输出到用电设备中。上述太阳能发电系统包括支撑柱、基板和聚光光伏组件，支撑柱安装在地面上，在支撑柱上端部倾斜安装基板，在基板上呈矩阵排列安装多个聚光光伏组件，为了增加转换效率，在基板和支撑柱之间安装追踪系统，该追踪系统可以使用电机或液压杆来驱动基板转动，使多个聚光光伏组件中的太阳能电池尽量与照射的太阳光垂直。
[0003]上述支撑柱和基板安装后的高度较高，安装维护不是很方便，基板上所装的聚光光伏组件、追踪系统的重量全部由支撑柱承担，即整体重量集中作用在支撑柱上，这就限值了太阳能发电系统的安装位置，即必须安装在稳固的地面，无法应用在建筑等高度较高的地方。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供结构合理、使用方便的一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统。
[0005]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0006]一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统，包括支撑柱和聚光光伏组件，其特征在于:所述支撑柱间隔设置且每个支撑柱上端安装一轴套，该多个轴套内转动安装一由下推杆驱动纵向摆转的水平连接件，该水平连接件上平行间隔安装多个向水平连接件两侧延伸的安装架，每个安装架的两侧铰装一聚光光伏组件，多个安装架上所装的聚光光伏组件通过一长拉杆和上推杆竖直摆转。
[0007]而且，所述安装架两侧向上制出的支架上端均安装一上轴套，该两个上轴套内转动安装一旋转轴，该旋转轴伸出两侧上轴套的端部分别安装一用于连接同侧聚光光伏组件的连接板。
[0008]而且，每个所述旋转轴中部上端面安装一立柱，该多个立柱上端铰装在所述长拉杆内，在水平连接件上端面铰装一上推杆的下端，该上推杆的上端铰装在其附近的立柱上。
[0009]而且，所述水平连接件一侧表面安装一拨杆，该拨杆末端铰装下推杆的上端，该下推杆的下端铰装在其附近支撑柱所装的安装梁上。
[0010]而且，所述长拉杆上设置多个长框，每个长框内铰装与其相对位的立柱上端，一个旋转轴的外侧端部安装一用于连接光感传感器的弯梁。
[0011]而且，所述聚光光伏组件包括菲涅耳透镜组和壳体，菲涅耳透镜组安装在壳体的上端，在壳体底板上通过导热胶层均布安装多个金属散热块，每个金属散热块上通过导热胶层安装太阳能电池接收器，在壳体底板上扣装一遮光板，该遮光板均布制出的方孔内嵌装所述太阳能电池接收器的上端，在遮光板和壳体底板上穿装多个固定螺栓，该固定螺栓位于壳体底板外侧的端部与所述连接板固定，在壳体底板上安装防水透气膜。
[0012]而且，所述壳体底板两侧长边沿边缘一体制出长侧板，该两个长侧板的两侧端部与同侧的壳体底板之间安装一短侧板，长侧板和短侧板由上至下整体呈倒四棱锥台型，两个长侧板和两个短侧板上端向外侧制出的上沿上安装所述菲涅耳透镜组。
[0013]而且，所述壳体底板上安装多个铆螺母，每个铆螺母内啮合安装一固定螺杆，该固定螺杆上端穿装在所述遮光板内，在遮光板上方和下方的固定螺杆外缘上套装一锁紧螺母，位于壳体底板下方的固定螺杆外缘上套装一锁紧螺母。
[0014]而且，所述菲涅耳透镜组包括玻璃面板、菲涅耳透镜和硅胶缓冲圈，玻璃面板扣装在壳体上端且玻璃面板的底面与所述长侧板和短侧板制出的上沿之间嵌装硅胶缓冲圈，该硅胶缓冲圈内缘以内的玻璃面板底面安装菲涅耳透镜。
[0015]而且，所述壳体底板上制出一开孔，该开孔朝向壳体底板外侧的开口处覆盖安装一防水透气膜，该防水透气膜上扣装一与壳体底板连接的透气膜盖板，在遮光板上制出井字形凹陷筋，每个太阳能接收器通过线缆串联，该线缆的正负极末端通过壳体底板所装的型材引出。
[0016]本发明的优点和积极效果是:
[0017]1.本系统中，在建筑物屋顶上呈矩阵状安装多个支撑柱，横向成行的支撑柱上转动安装水平连接件，每个水平连接件上铰装多个聚光光伏组件，这些聚光光伏组件在上推杆和下推杆的共同作用下，可以在水平方向和纵向方向上旋转，以追踪位置不断变换的太阳，由此实现大规模、高效率的发电。
[0018]2.本系统中，聚光光伏组件中未采用每个太阳能接收器独立安装带有很多翅片的外置式散热器，直接将太阳能接收器的热量通过金属散热块导入壳体中，利用壳体较大的表面积实现散热，这样散热效果好，同时降低了整体重量，而且硅胶缓冲圈不易腐蚀、变性，能够将壳体和菲涅耳透镜组之间很好的密封，保证壳体内各设备的工作安全。
[0019]3.本发明中，支撑柱、长拉杆、安装架等均经过热镀锌处理，具有防潮、防霉、防盐雾的优点，聚光光伏组件的主要部件均由轻量化金属制成，连同其它部件的整体重量较轻且均匀的分散在每个支撑柱上，适合于安装在建筑物的屋顶，而且整体高度较低，安装维护方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明结构示意图；
[0021]图2为图1的左视图；
[0022]图3为图1的右视图；
[0023]图4为支撑柱、水平连接件等部件连接的立体图(拆除聚光光伏组件);
[0024]图5为图4的I部放大图；
[0025]图6为聚光光伏组件的爆炸图；
[0026]图7为沿短侧板方向的截面图；
[0027]图8为壳体底面的结构示意图；[0028]图9为太阳能接收器与壳体底板之间的连接示意图；
[0029]图10为图7的I部放大图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0031]一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统，如图1?5所示，包括支撑柱6和聚光光伏组件2，本发明的创新在于:所述支撑柱间隔设置且每个支撑柱上端安装一轴套1，该多个轴套内转动安装一由下推杆9驱动纵向摆转的水平连接件4，该水平连接件上平行间隔安装多个向水平连接件两侧延伸的安装架17，每个安装架的两侧铰装一聚光光伏组件，多个安装架上所装的聚光光伏组件通过一长拉杆11和上推杆12竖直摆转。
[0032]本实施例中，所述安装架两侧向上制出的支架16上端均安装一上轴套15，该两个上轴套内转动安装一旋转轴7，该旋转轴伸出两侧上轴套的端部分别安装一用于连接同侧聚光光伏组件的连接板14。
[0033]每个所述旋转轴中部上端面安装一立柱5，该多个立柱上端铰装在所述长拉杆内，在水平连接件上端面铰装一上推杆的下端，该上推杆的上端铰装在其附近的立柱所制的连接座13上。所述长拉杆上设置多个长框3，每个长框内铰装与其相对位的立柱上端。
[0034]所述水平连接件一侧表面安装一拨杆8，该拨杆末端铰装下推杆的上端，该下推杆的下端铰装在其附近支撑柱所装的安装梁18上。一个旋转轴的外侧端部安装一用于连接光感传感器的弯梁10。上推杆和下推杆可以使用液压推杆，也可以使用电动推杆。
[0035]所述聚光光伏组件如图6?10所示，包括菲涅耳透镜组和壳体，菲涅耳透镜组安装在壳体的上端，在壳体底板上通过导热胶层45均布安装多个金属散热块30，每个金属散热块上通过导热胶层44安装太阳能电池接收器29，在壳体底板35上扣装一遮光板24，该遮光板均布制出的方孔23内嵌装所述太阳能电池接收器的上端，在遮光板和壳体底板上穿装多个固定螺栓32，该固定螺栓位于壳体底板外侧的端部与所述连接板固定，在壳体底板上安装防水透气膜41。
[0036]所述壳体底板两侧长边沿边缘一体制出长侧板27，该两个长侧板的两侧端部与同侧的壳体底板之间通过侧沿43和下沿42安装一短侧板31，长侧板和短侧板由上至下整体呈倒四棱锥台型，两个长侧板和两个短侧板上端向外侧制出的上沿26上安装所述菲涅耳
透镜组。
[0037]所述壳体底板上如图6、7所示，安装多个铆螺母34，每个铆螺母内啮合安装一固定螺杆，该固定螺杆上端穿装在所述遮光板内，在遮光板上方和下方的固定螺杆外缘上套装一锁紧螺母33，位于壳体底板下方的固定螺杆外缘上套装一锁紧螺母。
[0038]所述菲涅耳透镜组包括玻璃面板21、菲涅耳透镜37和硅胶缓冲圈22，玻璃面板扣装在壳体上端且玻璃面板的底面与所述长侧板和短侧板制出的上沿之间嵌装硅胶缓冲圈，该硅胶缓冲圈内缘以内的玻璃面板底面安装菲涅耳透镜。
[0039]所述壳体底板上制出一开孔36,该开孔朝向壳体底板外侧的开口处覆盖安装一防水透气膜41，该防水透气膜上扣装一通过铆钉39与壳体底板连接的透气膜盖板40，在遮光板上制出井字形凹陷筋25，每个太阳能接收器通过线缆28串联，该线缆的正负极末端通过壳体底板所装的型材38引出。
[0040]本发明使用时:
[0041]在建筑物屋顶上呈矩阵状安装多个支撑柱，横向成行的支撑柱上转动安装水平连接件，每个水平连接件上铰装多个聚光光伏组件。
[0042]一个旋转轴上的弯梁上安装的光感传感器定时输出信号，该信号由后台的控制系统进行分析判断，不断判断聚光光伏组件是否与太阳光垂直，控制系统输出的控制指令驱动上推杆和下推杆动作，完成聚光光伏组件的扭转。
[0043]当太阳光较弱不足以启动光感传感器，，或出现多云天气时，控制系统根据存储的历史数据对上推杆和下推杆进行控制，以使聚光光伏组件能够与太阳同步变换位置。
[0044]本系统中，在建筑物屋顶上呈矩阵状安装多个支撑柱，横向成行的支撑柱上转动安装水平连接件，每个水平连接件上铰装多个聚光光伏组件，这些聚光光伏组件在上推杆和下推杆的共同作用下，可以在水平方向和纵向方向上旋转，以追踪位置不断变换的太阳，由此实现大规模、高效率的发电。
[0045]本系统中，聚光光伏组件中未采用每个太阳能接收器独立安装带有很多翅片的外置式散热器，直接将太阳能接收器的热量通过金属散热块导入壳体中，利用壳体较大的表面积实现散热，这样散热效果好，同时降低了整体重量，而且硅胶缓冲圈不易腐蚀、变性，能够将壳体和菲涅耳透镜组之间很好的密封，保证壳体内各设备的工作安全。
[0046]本发明中，支撑柱、长拉杆、安装架等均经过热镀锌处理，具有防潮、防霉、防盐雾的优点，聚光光伏组件的主要部件均由轻量化金属制成，连同其它部件的整体重量较轻且均匀的分散在每个支撑柱上，适合于安装在建筑物的屋顶，而且整体高度较低，安装维护方便。
【权利要求】
1.一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统，包括支撑柱和聚光光伏组件，其特征在于:所述支撑柱间隔设置且每个支撑柱上端安装一轴套，该多个轴套内转动安装一由下推杆驱动纵向摆转的水平连接件，该水平连接件上平行间隔安装多个向水平连接件两侧延伸的安装架，每个安装架的两侧铰装一聚光光伏组件，多个安装架上所装的聚光光伏组件通过一长拉杆和上推杆竖直摆转。
2.根据权利要求1所述的一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统，其特征在于:所述安装架两侧向上制出的支架上端均安装一上轴套，该两个上轴套内转动安装一旋转轴，该旋转轴伸出两侧上轴套的端部分别安装一用于连接同侧聚光光伏组件的连接板。
3.根据权利要求2所述的一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统，其特征在于:每个所述旋转轴中部上端面安装一立柱，该多个立柱上端铰装在所述长拉杆内，在水平连接件上端面铰装一上推杆的下端，该上推杆的上端铰装在其附近的立柱上。
4.根据权利要求2或3所述的一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统，其特征在于:所述水平连接件一侧表面安装一拨杆，该拨杆末端铰装下推杆的上端，该下推杆的下端铰装在其附近支撑柱所装的安装梁上。
5.根据权利要求4所述的一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统，其特征在于:所述长拉杆上设置多个长框，每个长框内铰装与其相对位的立柱上端，一个旋转轴的外侧端部安装一用于连接光感传感器的弯梁。
6.根据权利要求5所述的一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统，其特征在于:所述聚光光伏组件包括菲涅耳透镜组和壳体，菲涅耳透镜组安装在壳体的上端，在壳体底板上通过导热胶层均布安装多个金属散热块，每个金属散热块上通过导热胶层安装太阳能电池接收器，在壳体底板上扣装一遮光板，该遮光板均布制出的方孔内嵌装所述太阳能电池接收器的上端，在遮光板和壳体底板上穿装多个固定螺栓，该固定螺栓位于壳体底板外侧的端部与所述连接板固定，在壳体底板上安装防水透气膜。
7.根据权利要求6所述的一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统，其特征在于:所述壳体底板两侧长边沿边缘一体制出长侧板，该两个长侧板的两侧端部与同侧的壳体底板之间安装一段侧板，长侧板和段侧板由上至下整体呈倒四棱锥台型，两个长侧板和两个短侧板上端向外侧制出的上沿上安装所述菲涅耳透镜组。
8.根据权利要求7所述的一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统，其特征在于:所述壳体底板上安装多个铆螺母，每个铆螺母内啮合安装一固定螺杆，该固定螺杆上端穿装在所述遮光板内，在遮光板上方和下方的固定螺杆外缘上套装一锁紧螺母，位于壳体底板下方的固定螺杆外缘上套装一锁紧螺母。
9.根据权利要求8所述的一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统，其特征在于:所述菲涅耳透镜组包括玻璃面板、菲涅耳透镜和硅胶缓冲圈，玻璃面板扣装在壳体上端且玻璃面板的底面与所述长侧板和段侧板制出的上沿之间嵌装硅胶缓冲圈，该硅胶缓冲圈内缘以内的玻璃面板底面安装菲涅耳透镜。
10.根据权利要求9所述的一种屋顶型太阳能发电阵列式追踪系统，其特征在于:所述壳体底板上制出一开孔，该开孔朝向壳体底板外侧的开口处覆盖安装一防水透气膜，该防水透气膜上扣装一与壳体底板连接的透气膜盖板，在遮光板上制出井字形凹陷筋，每个太阳能接收器通过线缆串联，该线缆的正负极末端通过壳体底板所装的型材引出。
【文档编号】H02S20/32GK103731089SQ201310756024
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】夏宏宇, 林芃, 郑光恒, 杨亚丽, 于洪旺 申请人:天津蓝天太阳科技有限公司, 中国电子科技集团公司第十八研究所