一种太阳追踪光伏发电装置的制作方法

文档序号:15478962发布日期:2018-09-18 22:09阅读:185来源:国知局

本实用新型涉及光伏应用技术领域,具体为一种太阳追踪光伏发电装置。



背景技术:

当今世界,能源危机以及环境污染问题越来越引起人们的重视,太阳能作为一种新型可再生能源,由于其环境友好性特点,其利用日益广泛,太阳能具有“能量密度低、间歇性、空间分布随时变化”等特点,因此对太阳能利用技术提出了更高的要求,提高太阳能的利用率是目前太阳能利用技术的重点和难点。

提高太阳能的利用率可以从两个方面出发,一是提高太阳能的接受效率;二是提高太阳能利用装置的能效特性,后者主要从能量转换的角度出发,可以通过对太阳能装置的材料、形状等的改进来提高太阳能利用率,而太阳能跟踪装置则是从前者出发,研究太阳能接收效率的提高方法。

无论何种太阳能装置,当其太阳接收装置能始终与太阳光线保持垂直时,就可以大大提高单位面积的太阳能利用率,近年来,国内外已开展了许多这方面的研究,香港大学的SUMHui教授研究了太阳角度与能量接受率间的关系,结果发现:实施太阳跟踪技术后,太阳能利用率提高了37.7%,现有的太阳跟踪技术中,两轴自动跟踪研究最多,它能同时跟踪太阳的方位角与高度角,使太阳光始终垂直照射在太阳能收集器,大大提高了太阳能利用率,两轴跟踪效果虽好,但其结构复杂、跟踪电机功率大、装置成本高、机械磨损大,不适于偏远地区大规模投入使用。

在专利号为CN103049000A的中国专利中,公开了一种滴漏式光伏发电装置,其通过设置液体箱,然后通过绳索和弹性装置将液体箱与光伏板连接,利用液体箱在滴漏液体的过程中,质量的变化带动光伏板旋转,解决了光伏板跟踪太阳的技术问题,但是,液体箱内的液体在滴漏光后需要通过手动或其他方式再进行添加,十分繁琐。



技术实现要素:

针对以上问题,本实用新型提供了一种太阳追踪光伏发电装置,通过利用光伏板发电后产生的电流使电磁铁产生磁力将活塞单元吸起,使第一滴漏桶内的液体可以流动到第二滴漏桶内,控制光伏板的旋转,而在光伏板停止发电后,电磁铁上没有电流通过,失去磁性,活塞单元回落,将第二滴漏桶内的液体压回第一滴漏桶内,解决第一滴漏桶液体自动添加的技术问题,实现了液体自动循环利用的技术效果。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种太阳追踪光伏发电装置,包括:

安装座,所述安装座的顶部中心处对称设置有轴承座;

光伏板,所述光伏板的背面设置有支架,该支架的两端转动设置于所述轴承座上;以及

重力组件,所述重力组件包括配重单元、第一滴漏单元和第二滴漏单元;所述配重单元位于所述光伏板的正下方,其与所述支架的末端通过第一连接绳连接;所述第一滴漏单元设置于所述配重单元的一侧,其与所述支架的末端通过的第二连接绳连接;所述第二滴漏单元相对于所述配重单元设置于所述第一滴漏单元的另一侧,其与所述第一滴漏单元通过管道连通。

作为改进,所述配重单元还包括:

配重块,所述配重块为圆柱形设置,其通过第一连接绳与所述支架的末端连接,且其随所述光伏板的旋转上下摆动;

第一限位桶,所述第一限位桶为圆柱形中空设置,其套设于所述配重块的外部,且其下部与所述安装座连接设置;以及

连接弹簧,所述连接弹簧设置于所述第一限位桶内,其两端分别连接所述配重块与所述安装座。

作为改进,所述第一滴漏单元还包括:

第一滴漏桶,所述第一滴漏桶为圆柱形设置,其内部中空,且其顶部通过第二连接绳与所述支架的末端连接,该第一滴漏桶随所述光伏板的旋转上下摆动;以及

第二限位桶,所述第二限位桶为圆柱形中空设置,其套设于所述第一滴漏桶的外部。

作为改进,所述第二连接绳与所述安装座末端的限位辊缠绕位置处设置有第一定滑轮,所述第二连接绳随该第一定滑轮的转动进行滑动。

作为改进,所述第二滴漏单元还包括:

第二滴漏桶,所述第二滴漏桶为圆柱形设置,其内部中空,且其底部通过所述管道与所述第一滴漏桶的底部连通;

电磁铁,所述电磁铁为环形设置,其固定设置于所述第二滴漏桶的顶部;

活塞单元,所述活塞单元滑动设置于所述第二滴漏桶内;以及

排气阀,所述排气阀设置于所述第二滴漏桶的底部。

作为改进,所述活塞单元包括:

橡胶层,所述橡胶层对称设置于所述活塞单元竖直方向的上下部,以及

磁性材料层,所述磁性材料层位于所述橡胶层之间。

作为改进,所述第一滴漏桶底部的水平高度大于所述第二滴漏桶底部的水平高度。

作为改进,所述光伏板的正面上设置有滚动的清扫辊,该清扫辊的两端通过调节组件与所述活塞单元连接。

作为改进,所述调节组件包括:

连接杆,所述连接杆贯穿所述第二滴漏桶的顶部与所述活塞单元连接;

连接板,所述连接板设置于所述连接杆的顶部,其与所述光伏板平行设置;以及

滑轮架,所述滑轮架设置于所述第二滴漏桶的两侧,其顶部对称设置有第二定滑轮;

所述连接板的两端通过第三连接绳与所述清扫辊的两端连接,且该第三连接绳绕过对应的所述第二定滑轮。

作为改进,所述清扫辊的两端设置有滚动单元,该滚动单元包括:

滑槽,所述滑槽对称设置于所述光伏板的两侧,且所述清扫辊的两端的限位块滑动设置于该滑槽内;

齿轮,所述齿轮对称套设于所述清扫辊的两端;以及

齿条,所述齿条对称设置于所述光伏板的两侧,其与所述齿轮对应配合。

本实用新型的有益效果在于:

本实用新型通过利用光伏板发电后产生的电流使电磁铁产生磁力将活塞单元吸起,使第一滴漏桶内的液体可以流动到第二滴漏桶内,控制光伏板的旋转,追踪太阳光线,而在光伏板停止发电后,电磁铁上没有电流通过,失去磁性,活塞单元回落,将第二滴漏桶内的液体压回第一滴漏桶内,实现了液体自动循环利用的技术效果;

本实用新型在适用不同规格的光伏板时,可以通过调整第一滴漏桶内容积与连接弹簧形变量的变化,适用多种规格的光伏板;

本实用新型在设置电磁铁时,利用光伏板产生吸收太阳能转换后产生的电流对电磁铁的磁性进行控制,无需额外设置电控开关和电源来控制电磁铁的磁性;

本实用新型在设置活塞单元时,将活塞单元划分为上下层的橡胶层和中部的磁性材料层,利用橡胶层对橡胶单元进行缓冲,利用磁性材料层与电磁铁进行配合;

本实用新型通过利用活塞单元的上下移动带动清扫辊对光伏板进行清理,避免光伏板表面上积灰,影响光伏板对太阳能的吸收。

综上所述,本实用新型具有结构简单,循环利用,易于维修等优点,尤其适用于光伏应用技术领域。

附图说明

图1为本实用新型实施例一立体结构示意图;

图2为图1中A处放大结构示意图;

图3为本实用新型实施例一剖视结构示意图;

图4为图3中B处放大结构示意图;

图5为本实用新型活塞单元构结构示意图一;

图6为本实用新型实施例二立体结构示意图;

图7为本实用新型实施例二剖视结构示意图;

图8为本实用新型部分装夹组件结构示意图;

图9为本实用新型滑槽截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

实施例1:

如图1、图2与图3所示,一种太阳追踪光伏发电装置,包括:

安装座1,所述安装座1的顶部中心处对称设置有轴承座11;

光伏板2,所述光伏板2的背面设置有支架21,该支架21的两端转动设置于所述轴承座11上;以及

重力组件3,所述重力组件3包括配重单元31、第一滴漏单元32和第二滴漏单元33;所述配重单元31位于所述光伏板2的正下方,其与所述支架21的末端通过第一连接绳311连接;所述第一滴漏单元32设置于所述配重单元31的一侧,其与所述支架21的末端通过的第二连接绳321连接;所述第二滴漏单元33相对于所述配重单元31设置于所述第一滴漏单元32的另一侧,其与所述第一滴漏单元32通过管道331连通。

需要说明的是,在初始时,第一滴漏单元32内充满液体,当光伏板2开始吸收太阳能进行发电时,第一滴漏单元32内的液体通过管道331进入到第二滴漏单元33内,第一滴漏单元32的质量开始减小,配重单元31使光伏板2随着太阳的升高逐渐旋转,使光伏板2始终朝着太阳进行太阳能的吸收,增大光伏板2面向太阳吸收太阳能的时间,增大光伏板2的太阳能吸收率。

如图3所示,作为一种优选的实施方式,所述配重单元31还包括:

配重块312,所述配重块312为圆柱形设置,其通过第一连接绳311与所述支架21的末端连接,且其随所述光伏板2的旋转上下摆动;

第一限位桶313,所述第一限位桶313为圆柱形中空设置,其套设于所述配重块312的外部,且其下部与所述安装座1连接设置;以及

连接弹簧314,所述连接弹簧314设置于所述第一限位桶313内,其两端分别连接所述配重块312与所述安装座1。

需要说明的是,配重块312沿第一限位桶313上下滑动,初始时,配重块312的质量与连接弹簧314的拉力与第一滴漏单元32的重力保持平衡,因此,第一滴漏单元32将光伏板2限制住,而当第一滴漏单元32内的液体流出后,第一滴漏单元32重力逐步减小,连接弹簧314回收,使光伏板2发生旋转。

如图3与图4所示,作为一种优选的实施方式,所述第一滴漏单元32还包括:

第一滴漏桶322,所述第一滴漏桶322为圆柱形设置,其内部中空,且其顶部通过第二连接绳321与所述支架21的末端连接,该第一滴漏桶322随所述光伏板2的旋转上下摆动;以及

第二限位桶323,所述第二限位桶323为圆柱形中空设置,其套设于所述第一滴漏桶322的外部。

其中,所述第二连接绳321与所述安装座1末端的限位辊12缠绕位置处设置有第一定滑轮324,所述第二连接绳321随该第一定滑轮324的转动进行滑动。

如图3所示,进一步的,所述第二滴漏单元33还包括:

第二滴漏桶332,所述第二滴漏桶332为圆柱形设置,其内部中空,且其底部通过所述管道331与所述第一滴漏桶322的底部连通;

电磁铁333,所述电磁铁333为环形设置,其固定设置于所述第二滴漏桶332的顶部;

活塞单元334,所述活塞单元334滑动设置于所述第二滴漏桶332内;以及

排气阀335,所述排气阀335设置于所述第二滴漏桶332的底部。

更进一步的,所述第一滴漏桶322底部的水平高度大于所述第二滴漏桶332底部的水平高度。

需要说明的是,电池铁333与光伏板2的储能装置电连接,且电路上设置有继电开关,在光伏板2吸收太阳能后转换为电能,产生的电能时,继电开关闭合,光伏板2的储能装置对电池铁333进行供电,使电磁铁333产生磁力,电磁铁333吸附活塞单元334,使第一滴漏桶322与第二滴漏桶332通过管道331连通,第一滴漏桶322内的液体通过管道331滴入到第二滴漏桶332内,第一滴漏桶331内的质量慢慢减小,光伏板2受到的拉力也减小,配重块312与连接弹簧314对光伏板2的拉力逐渐增大,使光伏板2发生旋转,追踪太阳光,使光伏板2始终迎着太阳光进行太阳能的吸收,且第一滴漏桶322内的液体滴漏产生类似时间水漏的效果,其可以依据太阳伴随时间的升高进行调节光伏板2的角度。

进一步说明的是,第一滴漏桶322的随着时间的推移,其高度逐渐升高,使其可以顺畅的将液体滴漏入第二滴漏桶332内,且第一滴漏桶322的液面高度始终高于第二滴漏桶332液面高度。

更进一步说明的是,活塞单元334的在失去电磁铁333的吸附后,其压迫第二滴漏桶332内的液体回复到第一滴漏桶322内,使液体可以重复利用。

值得注意的是,在活塞单元334上移的过程中面,空气从排气阀335进入到第二滴漏桶332内,而在第二滴漏桶332内冲入液体时,空气逐步从第二滴漏桶332内排出,保持第二滴漏桶332内气压的平衡。

其中,在第二滴漏桶332上设置有液面检测装置336与补给管337,在液面检测装置336检测到水分受光照蒸发导致液量减少时,可以通过补给管337进行定量补给。

在本实施例中,第一滴漏桶322内的重力G与配重块312的重力g以及连接弹簧314的拉力F之间的关系为:G=g+F,而连接弹簧314的拉力F=kx,k为弹簧弹性基数,x为形变量,因此,在针对不同规格的光板2时,可以通过调整第一滴漏桶322的容积改变其重力G,以及调整连接弹簧314的形变量,就可以快速满足光伏板2的转向的需要。

如图5所示,作为一种优选的实施方式,所述活塞单元334包括:

橡胶层3341,所述橡胶层3341对称设置于所述活塞单元334竖直方向的上下部,以及

磁性材料层3342,所述磁性材料层3342位于所述橡胶层3341之间。

需要说明的是,橡胶层3341在活塞单元334被电磁铁333吸附与释放的过程中,起到缓冲的作用。

实施例2:

图6为本实用新型一种太阳追踪光伏发电装置的实施例二的一种结构示意图;如图6所示,其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记,为简便起见,下文仅描述与实施例一的区别点,该实施例二与图1所示的实施例一的不同之处在于:

如图6、图7与图9所示,一种太阳追踪光伏发电装置,所述光伏板2的正面上设置有滚动的清扫辊22,该清扫辊22的两端通过调节组件4与所述活塞单元334连接。

其中,所述调节组件4包括:

连接杆41,所述连接杆41贯穿所述第二滴漏桶332的顶部与所述活塞单元334连接;

连接板42,所述连接板42设置于所述连接杆41的顶部,其与所述光伏板2平行设置;以及

滑轮架43,所述滑轮架43设置于所述第二滴漏桶332的两侧,其顶部对称设置有第二定滑轮431;

所述连接板42的两端通过第三连接绳421与所述清扫辊22的两端连接,且该第三连接绳421绕过对应的所述第二定滑轮431。

如图7与图8所示,进一步的,所述清扫辊22的两端设置有滚动单元44,该滚动单元44包括:

滑槽441,所述滑槽441对称设置于所述光伏板2的两侧,且所述清扫辊22的两端的限位块221滑动设置于该滑槽441内;

齿轮442,所述齿轮442对称套设于所述清扫辊22的两端;以及

齿条443,所述齿条443对称设置于所述光伏板2的两侧,其与所述齿轮442对应配合。

需要说明的是,光伏板2在长期设置在户外,极易在表面上产生积灰,导致光伏板2对太阳能的吸收效果降低,因此,通过利用活塞单元334的上下移动,带动清扫辊22对光伏板2进行清扫,使光伏板2始终保持干净。

进一步说明的是,第三连接绳421与清扫辊22之间通过连接环444进行套设,在清扫辊22清理光伏板2的过程中,齿轮442与齿条443配合,使清理辊22进行旋转清理,清理效果更好。

工作过程:

初始时,第一滴漏桶322内充满液体,其质量大于配重块312的质量,光伏板2倾斜影响升起的太阳,随着光伏板2吸收太阳能后转换为电能,产生的电能对电池铁333进行供电,使电磁铁333产生磁力,电磁铁333吸附活塞单元334,使第一滴漏桶322与第二滴漏桶332通过管道331连通,第一滴漏桶322内的液体通过管道331滴入到第二滴漏桶332内,第一滴漏桶331内的质量慢慢减小,光伏板2受到的拉力也减小,配重块312对光伏板2的拉力逐渐增大,使光伏板2发生旋转,且第一滴漏桶322内的液体滴漏产生类似时间水漏的效果,其可以依据太阳伴随时间的升高进行逐步的减少,使光伏板2始终迎着太阳进行太阳能的吸收,而在达到中午时,第一滴漏桶322内的液体全部滴出,光伏板2处于水平的状态,此时光伏板2在太阳到下山的过程中,始终能接收到太阳能,提高了光伏板2的太阳能吸收率,而在太阳下山后,光伏板2停止吸收太阳能后,电磁铁333失去电流,活塞单元334下落,下压第二滴漏桶332内的液体,将液体压回第一滴漏桶322内,使液体可以进行循环利用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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