一种屋顶式斜单轴跟踪光伏列阵支架的制作方法

本实用新型涉及太阳能光伏发电领域，尤其涉及一种屋顶式斜单轴跟踪光伏列阵支架。

背景技术：

在人类面对能源危机时，利用太阳能无疑是一种最丰富和最可靠的方法。中国作为一能源消费大国，为了减少能耗和温室气体排放，调整能源结构，新能源十二五规划中明确提出“必须着力发展分布式太阳能”。中国每年新增的建筑房顶面积即可提供至少光伏发电10GW。

屋顶太阳能具有不占土地，传输损耗小，有利于降低峰电压力等优点。但是由于建筑屋顶面积空间相对有限，因此如何能在有限的面积内获取更多的电量输出是推动屋顶太阳能大规模应用的关键。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种提高屋顶光伏组件容积率，并使光伏组件在有限的面积内获取更多的电量输出的一种屋顶式斜单轴跟踪光伏列阵支架。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种屋顶式斜单轴跟踪光伏列阵支架，南北朝向设于屋顶上，包括支撑组件、光伏组件和扭转动力组件，其特征在于：所述支撑组件包括分设于南北两侧且平行设置的第一横梁和第二横梁，所述第二横梁与屋顶之间设有使光伏列阵支架南低北高设置的支撑竖梁，所述第一横梁和第二横梁之间均布有多根支撑拖板，所述支撑拖板的两端与第一横梁和第二横梁固定；每根支撑拖板的上表面均布有多个倾斜设置的光伏组件，所述光伏组件朝南设置且与支撑拖板上表面活动连接，且同一根支撑拖板上的光伏组件之间固定连接有两根移动钢缆；所述扭转动力组件包括设于各个支撑拖板同一端光伏组件上的水平旋转支臂，所述水平旋转支臂固定于光伏组件底侧中部，各个水平旋转支臂的上方或下方水平设有同一根连动推拉杆，所述连动推拉杆的一端通过传动轴连接有回转支撑，所述回转支撑连接动力电机。

进一步的技术方案在于：所述光伏组件包括与光伏板四周固定的固定框架和沿固定框架底边设置的固定杆；所述固定杆的两端设于固定框架外侧，固定杆两端对称的位置上设有使移动钢缆与固定杆固定的固定部；所述光伏组件后侧的支撑拖板上表面水平设有开口朝南的半圆形的调角滑架，所述调角滑架与支撑拖板上表面通过U型抱箍连接，调角滑架能够在 U型抱箍内滑动，所述调角滑架与固定框架的两条竖边框架杆之间分别设有支撑杆。

进一步的技术方案在于：所述调角滑架的两端与固定杆通过万向轴铰接，所述固定框架的两条竖边框架杆上竖向设有多个调节孔，支撑杆与调节孔固定。

进一步的技术方案在于：所述固定杆北侧的中部水平设有连接套环，所述连接套环内设有旋转轴，所述旋转轴设于支撑拖板上。

进一步的技术方案在于：所述支撑竖梁数量为多根，每根支撑竖梁与支撑拖板之间设有斜支撑。

进一步的技术方案在于：所述支撑拖板的中部与屋顶之间设有加强支撑梁。

进一步的技术方案在于：多根所述支撑竖梁底部固定于一根连接横梁上。

进一步的技术方案在于：所述固定部包括竖直向下铰接于固定杆上的T 形杆，所述T形杆下端设有固定移动钢缆的固定环。

进一步的技术方案在于：所述支撑竖梁与水平面之间的夹角为5°～15°。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型结构简单，光伏列阵支架南低北高，在不遮阴的前提下使前后两个光伏组件之间的距离缩短，提高了屋顶光伏组件容积率；并且，通过一组扭转动力组件控制整个光伏列阵支架跟随太阳成平行四边形扭转，使光伏组件与太阳保持最佳照射角度，保证整个光伏发电系统得到最大输出功率，且只有一组扭转动力组件，各个光伏组件能够实现同步旋转，更易控制，光伏组件在有限的面积内获取更多的电量输出；再者，支撑组件一端与屋顶直接固定，无需支杆支撑，不仅使光伏列阵支架的强度提高，能够有效承受恶劣环境，而且还降低了屋顶的承载力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的光伏组件结构示意图；

图3是图1中A部的放大结构示意图。

具体实施方式

下面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的一部分实施例，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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1～3所示，一种屋顶式斜单轴跟踪光伏列阵支架，南北朝向设于屋顶上，包括支撑组件、光伏组件20和扭转动力组件，所述支撑组件包括分设于南北两侧且平行设置的第一横梁11和第二横梁12，所述第二横梁 12与屋顶之间设有使光伏列阵支架南低北高设置的支撑竖梁14，所述第一横梁11和第二横梁12之间均布有多根支撑拖板13，所述支撑拖板13的两端与第一横梁11和第二横梁12固定；每根支撑拖板13的上表面均布有多个倾斜设置的光伏组件20，所述光伏组件20朝南设置且与支撑拖板13上表面活动连接，且同一根支撑拖板13上的光伏组件20之间固定连接有两根移动钢缆18；所述扭转动力组件包括设于各个支撑拖板13同一端光伏组件20上的水平旋转支臂35，所述水平旋转支臂35固定于光伏组件20底侧中部，各个水平旋转支臂35的上方或下方水平设有同一根连动推拉杆34，连动推拉杆34与旋转支臂23通过销轴铰接，使连动推拉杆34在往复运动时不易受刚性力损坏，所述连动推拉杆34的一端通过传动轴33连接有回转支撑32，所述回转支撑32连接动力电机31。

本实用新型在安装时，先将支撑组件布置安装牢固，将光伏组件20安转在支撑拖板13上，并将同一列的光伏组件20穿设固定于两根移动钢缆 18上，最后再安装扭转动力组件。其中，光伏组件20的安装角度根据该地区和季节中太阳照射的角度调整。在工作时，动力电机31启动，带动回转支撑32往复转动，回转支撑32的扭转范围为45°，由于回转支撑32与连动推拉杆34通过传动轴33连接，所以连动推拉杆34会随着回转支撑32 的往复转动而来回运动，又由于连动推拉杆34与光伏组件20底侧中部通过水平旋转支臂35连接，所以该光伏组件20以其底侧中部为原点来回扭转，并带动两根移动钢缆18呈平行四边形式来回摆动，从而带动每个光伏组件20同步扭动，以保证光伏组件20跟随太阳摆动，提高发电效率。

本实用新型结构简单，光伏列阵支架南低北高，在不遮阴的前提下使前后两个光伏组件之间的距离缩短，提高了屋顶光伏组件容积率；并且，通过一组扭转动力组件控制整个光伏列阵支架跟随太阳成平行四边形扭转，使光伏组件与太阳保持最佳照射角度，保证整个光伏发电系统得到最大输出功率，且只有一组扭转动力组件，各个光伏组件20能够实现同步旋转，更易控制，光伏组件在有限的面积内获取更多的电量输出；再者，支撑组件一端与屋顶直接固定，无需支杆支撑，不仅使光伏列阵支架的强度提高，能够有效承受恶劣环境，而且还降低了屋顶的承载力。

其中，光伏组件20包括与光伏板四周固定的固定框架21和沿固定框架21底边设置的固定杆22；所述固定杆22的两端设于固定框架21外侧，固定杆22两端对称的位置上设有使移动钢缆18与固定杆22固定的固定部；所述光伏组件20后侧的支撑拖板13上表面水平设有开口朝南的半圆形的调角滑架23，所述调角滑架23与支撑拖板13上表面通过U型抱箍24连接，调角滑架23能够在U型抱箍24内滑动，所述调角滑架23与固定框架 21的两条竖边框架杆之间分别设有支撑杆25。由于光伏组件20并非竖直设置，光伏组件20的重心向后，支撑杆25可避免光伏组件20向后翻转，在两根移动钢缆18呈平行四边形式来回摆动时，调角滑架23在U型抱箍 24内呈弧线滑动，U型抱箍24内侧还设有自润滑轴承，调角滑架23穿设在自润滑轴承内，便于滑动，减少了系统的维护，提高了列阵支架的使用寿命。

由于各个地区和不同季节中太阳照射的角度不同，在安装时光伏组件的倾斜角度不同，且为保证光伏板接收太阳的最大照射面积，每隔一段时间要根据太阳高度角变化情况调整一次光伏组件的安装倾角，使光伏组件在该时段的安装倾角为最佳，也能增加光伏组件的年发电总量。所以，为了实现本实用新型的快速安装调整，调角滑架23的两端与固定杆22通过万向轴铰接，所述固定框架21的两条竖边框架杆上竖向设有多个调节孔 26，支撑杆25与调节孔26固定。由于调角滑架23始终保持水平设置，所以将支撑杆25与不同的调节孔26固定，即可调节光伏板与钢缆之间的安装角度。具体的，支撑杆25的末端设有调节螺纹，支撑杆25穿过调节孔 26，且支撑杆25在调节孔26两侧设有锁紧螺母锁紧固定。

为了提高光伏组件20的平衡性以及与支撑拖板13的连接稳固性，在固定杆22北侧的中部水平设有连接套环29，所述连接套环29内设有旋转轴131，所述旋转轴131设于支撑拖板13上。

由于城市里的住宅往往是高层建筑，其风速大大超过了地面风速，所以需要加强支撑组件的支撑强度。支撑竖梁14数量为多根，每根支撑竖梁 14与支撑拖板13之间设有斜支撑17；在支撑拖板13的中部与屋顶之间设有加强支撑梁16，避免支撑拖板13受力加大弯折；并且，多根所述支撑竖梁14底部固定于一根连接横梁15上，与屋顶固定更加方便。

固定部的具体结构为，包括竖直向下铰接于固定杆22上的T形杆27，所述T形杆27下端设有固定移动钢缆18的固定环28。在移动钢缆18穿过固定环28之后，将使用工具将固定环28卡紧，将其与移动钢缆18固定，使移动钢缆18能够带动多个光伏组件呈平行四边形来回扭转。

所述支撑竖梁14与水平面之间的夹角为5°～15°，优选角度为9°，在不遮阴的前提下使前后两个光伏组件20之间的距离缩短，可大大提高容积效率。

以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。