一种利用太阳能获取能量的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及发电领域，更具体地涉及一种利用太阳能获取能量的系统。
【背景技术】
[0002]世界能源日趋枯竭，可再生能源的开发和利用前景广阔，全方位、高效率地利用太阳能是相关业内人士追求的目标。同时，随着各国光伏补贴政策的陆续出台，光伏发电进入了前所未有的快速发展期，但如何提高光伏发电效率、降低发电成本依然是一个长远的课题。为了使光伏发电系统得到最大功率输出，必须结合建设地点的地理、气候及太阳能资源条件，将太阳能电池以一定的朝向进行安装，以保证太阳能电池获取最多的光照资源。如果太阳能电池能够适合正对太阳，则其发电效率就会达到最佳状态，光伏跟踪系统是解决这一问题的有效手段。
[0003]目前，光伏跟踪主要包括三种方式:仰角调节、方位角调节、仰角和方位角同时调节。影响光伏跟踪系统大规模应用的一个重要因素是在跟踪太阳的过程中，往往跟踪角度越大，光伏跟踪系统的阴影长度就愈大，光伏跟踪系统之间的阴影就会互相遮挡，这严重影响了光伏跟踪系统的效率。国标规定光伏阵列之间的间隔要确保冬至日9点-15点前方阵列不对后方阵列造成阴影遮挡。因此，通常固定角度的光伏阵列之间为躲避阴影设置有6-8米宽的间隔，这种布置形式浪费了大量的土地，不能充分接收和转换光伏电场范围内的阳光福射。
[0004]中国发明专利申请CN104679018A提出了一种单轴光伏跟踪装置。如图1所示，该单轴光伏跟踪装置包括电机和光伏板，电机的输出轴上设置有减速机，减速机通过轴承与跟踪转轴一端连接，跟踪转轴两端分别设置有带座轴承一和带座轴承二，跟踪转轴上位于轴承和带座轴承一之间设置光伏板固定安装支座一，跟踪转轴上位于带座轴承二上方还通过光伏板固定安装支座二和光伏板固定安装支座三分别设置连接杆一和连接杆二，光伏板固定安装支座一上端、连接杆一和连接杆二一端呈三角形且均与光伏板安装板的安装支杆连接，光伏板固定安装在光伏板安装板上。
[0005]中国发明专利申请CN104820442A提出了一种盘式光伏跟踪器。如图2所示，该盘式光伏跟踪器包括轨道外圈、轨道内圈、俯仰支撑架、太阳能电池板、俯仰驱动机构、周向驱动机构以及与轨道外圈配合的滑轨；俯仰支撑架与轨道外圈和轨道内圈连接形成一个整体框架结构，该整体框架形成固定部分和活动部分，太阳能电池板与整体框架的活动部分固定连接，俯仰驱动机构固定连接在整体框架的固定部分上并能带动活动部分实现俯仰运动；整体框架通过轨道外圈与固定在地面上的滑轨配合，通过周向驱动机构驱动整体框架带动太阳能电池板实现周向旋转。
[0006]中国实用新型专利申请CN204615736U提出了一种水平联动式单轴光伏跟踪器。如图3所示，该水平联动式单轴光伏跟踪器包括两个以上的单轴光伏跟踪器单元和链条；单轴光伏跟踪器单元包括底座、链轮、转轴和太阳能电池板；转轴的一端与底座活动连接，转轴的另一端固定连接太阳能电池板，链轮同轴固定连接在转轴的外圈周面上；两个以上的单轴光伏跟踪器单元在同一水平高度上沿水平方向等间距的固定在地面安装基础上，单轴光伏跟踪器单元之间通过链条和链轮配合实现同步传动，单轴光伏跟踪器单元由外部的驱动装置提供动力，控制器对驱动装置发出转动角度的控制指令。
[0007]中国实用新型专利申请CN204613760U提出了一种垂向联动式单轴光伏跟踪器。如图4所示，该垂向联动式单轴光伏跟踪器包括两个以上的单轴光伏跟踪器单元和链条，单轴光伏跟踪器单元包括底座、链轮、链轮支架、大伞齿轮、小伞齿轮、转轴和太阳能电池板；转轴的两端分别连接底座和太阳能电池板，大伞齿轮同轴固定连接在转轴上，链轮上还固定连接小伞齿轮，小伞齿轮与转轴上的大伞齿轮相啮合；多个单轴光伏跟踪器单元沿纵向等间距的固定在地面安装基础上，单轴光伏跟踪器单元之间通过链条和链轮配合实现同步传动并由外部的驱动装置提供动力，控制器对驱动装置发出转动角度的控制指令。
[0008]以上提到的技术方案存在如下问题:1)多组光伏组件之间的距离大大增加，单轴调整式光伏组件约比角度固定式光伏组件占地增加35%，双轴调整式光伏组件约比角度固定式光伏组件占地增加50%。2)光伏发电系统中活动部件占比高，驱动机构负荷大、结构稳定性差，并且调整装置占总投资比例高。
【发明内容】
[0009]鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提供了一种利用太阳能获取能量的系统。
[0010]根据本发明实施例的一种利用太阳能获取能量的系统，包括:角度固定的至少一组固定式能量获取装置；以及至少一组运动式能量获取装置，设置在至少一组固定式能量获取装置后部。其中，至少一组运动式能量获取装置可以抵近至少一组固定式能量获取装置独立设置，也可以与至少一组固定式能量获取装置整体设置。
[0011]在根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统中，至少一组运动式能量获取装置直线运动、或者其一端绕另一端旋转运动。
[0012]在根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统中，当至少一组运动式能量获取装置的一端绕另一端旋转运动时，该至少一组运动式能量获取装置的旋转轴线位于其自身前端。
[0013]在根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统中，至少一组运动式能量获取装置的角度调整的高度满足以下条件:在选定时刻的太阳高度角条件下，至少一组运动式能量获取装置的阴影不遮挡或在可控范围内遮挡后方的固定式能量获取装置。
[0014]在根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统中，至少一组运动式能量获取装置设置有运动驱动机构，其中，该运动驱动机构所需的电源由至少一组固定式能量获取装置提供、或由外部电源提供，并且该运动驱动机构根据该利用太阳能获取能量的系统自身测得的辐照信息、或者通过有线和/或无线方式从外部获取的辐照信息来调整至少一组运动式能量获取装置的旋转角度。
[0015]在本发明中提出的利用太阳能获取能量的系统中，在无太阳能获取的时间里可将运动式能量获取装置放至最低处，减少风阻，运动中并可清除运动式能量获取装置的辐照接收表面的灰尘，提高第二天的发电量。
[0016]根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统能够大幅提升现有角度固定的利用太阳能获取能量的系统的装机容量并不增加占地面积和满发小时数，组件结构稳定可
A+-.与巨O
【附图说明】
[0017]从下面结合附图对本发明的【具体实施方式】的描述中可以更好地理解本发明，其中:
[0018]图1是现有的单轴光伏跟踪装置的结构示意图；
[0019]图2是现有的盘式光伏跟踪器的结构示意图；
[0020]图3是现有的水平联动式单轴光伏跟踪器的结构示意图；
[0021]图4是现有的垂向联动式单轴光伏跟踪器的结构示意图；
[0022]图5a_5c是根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统的结构示意图；
[0023]图6和图7是根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统的应用示例示意图；
[0024]图8是根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统的另一结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。
[0026]鉴于以上所述的技术方案中存在的一个或多个问题，本发明提出了一种新颖的利用太阳能获取能量的系统。图5示出了根据本发明实施例的利用太阳能获取能量的系统的结构示意图。如图5所示，该利用太阳能获取能量的系统包括角度固定的固定式能量获取装置101-1和运动式能量获取装置102。在本实施例中，运动式能量获取装置102与固定式能量获取装置101-1为整体设置，以简化结构、节省材料、降低成本。其中，运动式能量获取装置102设置在固定式能量获取装置101-1的后部，当运动式能量获取装置102进行旋转运动时，其旋转轴线与固定式能量获取装置101-1的顶部高度相同；推动角度可调整的运动式能量获取装置102运动的运动驱动机构的供电来自于外部电源，以确保在固定式能量获取装置101-1的发电量不足时仍可调节运动式能量获取装置102的角度位置(当然，也可以来自固定式能量获取装置101-1)。
[0027]针对一天中阳光高度角的变化，通过在给定角度的固定式能量获取装置101-1后部设置运动式能量获取装置102，并且利用辐照跟