本實(shí)用新型涉及新能源太陽(yáng)能光伏發(fā)電領(lǐng)域,具體涉及一種自動(dòng)可調(diào)的光伏支架。
背景技術(shù):
對(duì)于固定在地面的太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置,太陽(yáng)的光照角度時(shí)刻都在變化,在太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域,太陽(yáng)直射光線與面板法線之間的夾角稱(chēng)為入射角,如果太陽(yáng)能電池板能夠時(shí)刻正對(duì)太陽(yáng),即始終保持光線最佳入射角,那么可大量提高太陽(yáng)輻射量,增大光電轉(zhuǎn)換率,從而使得發(fā)電效率達(dá)到最佳狀態(tài)。
目前,太陽(yáng)能光伏面板框架可采用固定式光伏系統(tǒng)、單軸追蹤系統(tǒng)、雙軸追蹤系統(tǒng)等。固定式光伏系統(tǒng)和單軸追蹤系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)決定了只有部分時(shí)刻能形成光線最佳入射角,因此沒(méi)有充分地利用太陽(yáng)輻射能。而雙軸追蹤系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)太陽(yáng)全方位的跟蹤,但是其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,存在著高能耗、高成本及占地面積大等缺陷。需要經(jīng)常的人工調(diào)整太陽(yáng)能電池板的位置和角度,從而造成人力成本增加和人力資源浪費(fèi)的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于,針對(duì)上述現(xiàn)有的太陽(yáng)能光伏面板框架對(duì)太陽(yáng)光線跟蹤效果差,存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜和人力資源浪費(fèi)的問(wèn)題,提供一種自動(dòng)可調(diào)的光伏支架,根據(jù)時(shí)間節(jié)氣的不同,確保太陽(yáng)光以最佳入射角照射到太陽(yáng)能電池板上。
這種自動(dòng)可調(diào)的光伏支架,包括一根固定立柱,其特征在于,固定立柱上部套筒中安裝有同心的轉(zhuǎn)動(dòng)立柱,轉(zhuǎn)動(dòng)立柱的下部安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)動(dòng)立柱的上端固定有支桿,支桿通過(guò)兩個(gè)耳子和耳子上的銷(xiāo)孔與光伏發(fā)電板連接,支桿下部有和支桿平行的伸縮調(diào)節(jié)桿,伸縮調(diào)節(jié)桿的下端通過(guò)銷(xiāo)、孔和轉(zhuǎn)動(dòng)立柱連接,伸縮調(diào)節(jié)桿的上端通過(guò)兩個(gè)耳子和耳子上的銷(xiāo)孔與光伏發(fā)電板連接,伸縮調(diào)節(jié)桿由下部的套桿和套桿中的心桿組成,在套桿上安裝有行走輪,行走輪下部有凸形軌道,凸形軌道的主視圖為凸形,凸形軌道的俯視圖為圓弧形,凸形軌道下部有兩個(gè)支撐桿。
轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在轉(zhuǎn)動(dòng)立柱上的被動(dòng)齒輪,被動(dòng)齒輪與步進(jìn)電機(jī)上的主動(dòng)齒輪相嚙合,步進(jìn)電機(jī)與變頻器相連,變頻器和控制器相連,控制器中有時(shí)鐘模塊、WIFI模塊和時(shí)間轉(zhuǎn)角控制模塊。
由于太陽(yáng)仰角和方位角隨季節(jié)、地理位置不斷變化,通過(guò)天文公式計(jì)算光伏發(fā)電板安裝地點(diǎn)一年內(nèi)的每日太陽(yáng)運(yùn)行軌跡后,根據(jù)光伏發(fā)電板所在地的經(jīng)緯度,設(shè)定控制器中時(shí)間轉(zhuǎn)角控制模塊和凸形軌道上部的凸形曲線,工作時(shí),步進(jìn)電機(jī)通過(guò)主動(dòng)齒輪、被動(dòng)齒輪使轉(zhuǎn)動(dòng)立柱白天從東向西轉(zhuǎn)動(dòng),光伏發(fā)電板也迎著太陽(yáng)從東向西轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)伸縮調(diào)節(jié)桿上的行走輪在凸形軌道上行走,使伸縮調(diào)節(jié)桿的長(zhǎng)度發(fā)生變化,光伏發(fā)電板和水平面的夾角上午由大變小,下午由小變大,始終迎著太陽(yáng)從東向西、從低到高再到低的轉(zhuǎn)動(dòng),晚上轉(zhuǎn)動(dòng)立柱再回到每天早上的起始位置。通過(guò)WIFI模塊可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程手機(jī)控制,將時(shí)間轉(zhuǎn)角控制模塊設(shè)定12個(gè)月的不同模式,每個(gè)月可通過(guò)手機(jī)遠(yuǎn)程調(diào)整。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)立柱的旋轉(zhuǎn)和伸縮調(diào)節(jié)桿的長(zhǎng)度變化實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)不同仰角和水平方位角運(yùn)行軌跡的跟蹤,使得太陽(yáng)能電池板總是對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng),提高太陽(yáng)輻射量達(dá)30%;本實(shí)用新型控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定,自動(dòng)化程度高,可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守和遠(yuǎn)程監(jiān)控;自動(dòng)控制的電氣元件功率小,能耗低,成本低。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖
圖2為本實(shí)用新型凸形軌道的俯視圖
圖3為本實(shí)用新型凸形軌道的主視圖
附圖中:1、固定立柱,2、轉(zhuǎn)動(dòng)立柱,3、支桿,4、耳子,5、光伏發(fā)電板,6、套桿,7、心桿,8、行走輪,9、凸形軌道,10、支撐桿,11、被動(dòng)齒輪,12、步進(jìn)電機(jī),13、主動(dòng)齒輪,14、變頻器,15、控制器,16、時(shí)鐘模塊,17、WIFI模塊,18、時(shí)間轉(zhuǎn)角控制模塊。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述的一種實(shí)現(xiàn)自動(dòng)追蹤陽(yáng)光最佳入射角的光伏支架進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示,這種自動(dòng)可調(diào)的光伏支架,包括一根固定立柱1,固定立柱1上部套筒中安裝有同心的轉(zhuǎn)動(dòng)立柱2,轉(zhuǎn)動(dòng)立柱2的下部安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu),轉(zhuǎn)動(dòng)立柱2的上端固定有支桿3,支桿3通過(guò)兩個(gè)耳子4和耳子上的銷(xiāo)孔與光伏發(fā)電板5連接,支桿3下部有和支桿平行的伸縮調(diào)節(jié)桿,伸縮調(diào)節(jié)桿的下端通過(guò)銷(xiāo)、孔和轉(zhuǎn)動(dòng)立柱2連接,伸縮調(diào)節(jié)桿的上端通過(guò)兩個(gè)耳子4和耳子上的銷(xiāo)孔與光伏發(fā)電板5連接,伸縮調(diào)節(jié)桿由下部的套桿6和套桿中的心桿7組成,在套桿6上安裝有行走輪8,行走輪8下部有凸形軌道9,凸形軌道9的主視圖為凸形,凸形軌道9的俯視圖為圓弧形,凸形軌道9下部有兩個(gè)支撐桿10。
轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定在轉(zhuǎn)動(dòng)立柱2上的被動(dòng)齒輪11,被動(dòng)齒輪11與步進(jìn)電機(jī)12上的主動(dòng)齒輪13相嚙合,步進(jìn)電機(jī)12與變頻器14相連,變頻器14和控制器15相連,控制器15中有時(shí)鐘模塊16、WIFI模塊17和時(shí)間轉(zhuǎn)角控制模塊18。
最后所應(yīng)說(shuō)明的是,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。