CN101662236A - 太极八卦形的多阳机及其对日跟踪器 - Google Patents

Abstract

本发明在中国古老太极八卦的启发下采用了八卦方位法设计而成。公开的是一种太极八卦形的多阳机，适用于悬空倒挂的具有散热装置的硅太阳电池光伏发电机、太阳能光热发电机或太阳能热水器等。主要由按八卦的乾、兑、离、震、巽、坎、艮、坤方位设置的八卦状平面反射玻璃镜组组成。八卦状平面反射玻璃镜组有16、24片作为光伏之用，64片或64片以上作为光热之用。其对日跟踪器的南北纬度方位调节重锤及东西方位调节重锤的设计，是在南北方向的一条直线上，纬度调节重锤设置于经度调节重锤南侧。该对日跟踪器南侧设有凹状的“弓”形支架，能排除支架在东、南、西方位上的运行阻碍。上述散热装置由阳伞、风扇、散热片构成。

Description

太极八卦形的多阳机及其对日跟踪器

技术领域

本发明涉及太阳能发电机领域，尤其指一种为硅太阳电池、太阳能光热发电机和太阳能热水器高效供电的太阳能发电系统。

背景技术

目前，光伏发电行业中，太阳能晶片的利用率一般只有16％-18％，高利用率的太阳能发电机一直存在高成本等问题。根据太阳每天及全年的运动规律，太阳能发电机的对日跟踪机构由于结构的限制，存在对日跟踪时间不足的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种高效发电、高产量、成本低的太极八卦形的多阳机，其对日跟踪器可实现全年均能对日跟踪，每天受照时间至少10个小时。

为实现上述目的，本发明技术方案为：

太极八卦形的多阳机及其对日跟踪器，其包括悬空倒挂的具有散热装置的硅太阳电池光伏发电机、太阳能光热发电机或太阳能热水器的硅电池，还包括按八卦的乾、兑、离、震、巽、坎、艮、坤方位设置的八卦状平面反射玻璃镜组，具有16或24片的八卦状平面反射玻璃镜组为光伏之用的八卦状平面反射玻璃镜组，64片或64片以上的八卦状平面反射玻璃镜组为光热之用的八卦状平面反射玻璃镜组；每组反射玻璃镜组均由一片以上倾斜设置的平面玻璃镜单元顺序排列而成，每片平面玻璃镜单元对太阳的反射光均投射于悬空倒挂的硅太阳电池光伏发电机、太阳能光热发电机或太阳能热水器的硅电池的光接受收面上，所述的八卦状平面反射玻璃镜组分别设置于相应的八支延伸支撑支架上，形成一八卦状。

所述的16片八卦状平面反射玻璃镜组由两层构成，所述的24片八卦状平面反射玻璃镜组由三层构成；所述的64片八卦状平面反射玻璃镜组由五层及其同层的片间间隙构成。

在震、离、兑、坎位，即在东、南、西、北方位上设置的平面玻璃镜单元为方形，每个方形平面玻璃镜单元边对边间隙平行排列，在巽、坤、艮、乾，即在东南、西南、东北、西北方位上设置的平面玻璃镜单元为菱形，每个菱形平面玻璃镜单元的顶角对顶角在一直线上间隙排列。

所述的硅太阳电池光伏发电机、太阳能光热发电机或太阳能热水器的硅电池，其散热装置的结构由阳伞、风扇、散热片依序设置于硅电池上。

所述的八支延伸支撑支架对应固定于一八卦框架上，一对日跟踪器固定连接八卦框架，该对日跟踪器主要由一组控制八卦状反射玻璃镜组在经纬度方向上摆动的蜗杆蜗轮组组成，还包括一垂直悬挂于八卦框架中心的纬度调节重锤，及一垂直悬挂于八卦框架上的经度调节重锤，所述的经度调节重锤与纬度调节重锤同设置于南北纬度方位上，且纬度调节重锤设置于经度调节重锤南侧。

该对日跟踪器南侧设有凹状的“弓”形支架。

上述技术方案的有益之处在于：

本发明的太极八卦形的多阳机按八卦的乾、兑、离、震、巽、坎、艮、坤方位设置成八卦状平面反射玻璃镜组，该八卦状平面反射玻璃镜组的平面玻璃镜单元材料采用廉价的镜面材料，当然也可采用塑料电镀材料或不锈钢板等，大幅降低了制造成本，利于市场的推广。

其对日跟踪器“弓”形架南侧凹部的设置，能排除支架在东、南、西方位上的运行阻碍。可获得经度10小时及纬度12个月的跟踪时段。当八卦状反射玻璃镜组向东或西或南摆动到极限时，八卦框架的边框刚好能伸入凹部，以突破东西方向的摆动极限，即最大限度实现每天日照时间，同时也能突破向南的摆动极限，即最大化实现全年受日照的天数，产生高倍的发电量。

由于八支延伸支撑支架间具有漏风间隙及将纬度调节重锤可摆动的设置在一弧形导轨内，可起到显著的排风效果，有效降低了风阻，减轻较强风袭对设备的损害。由于该八支延伸支撑支架采用刚性材料，不仅可以有效加固承重臂并起到定位作用，还可以减轻反射镜安装支架的重量。

由于硅太阳电池、太阳能光热发电机和太阳能热水器的光接受面朝下，且可于硅太阳电池、太阳能光热发电机和太阳能热水器上设有散热防护罩装置，可以避免雨水侵蚀及灰尘、鸟粪等各种污物在被照射面上堆积，尤其是可实现及时散热，有效地将硅太阳电池的温度控制在60℃以下。

本发明的经济效益是：八卦状平面反射玻璃镜组两层16片时，可得到硅电池6.6倍的发电量；当3层24片时，可得到硅电池8倍的发电量；产品已实现产业化，具有降低发电成本的明显效果，由此发明延伸成功的产品有：配有LED光源的窗式发电机，令一房两厅、两房一厅或三房一厅作照明之用，可在无电地区低成本广泛使用，图5所示的产品作为并网发电，可大幅降低太阳能并网发电城的投资成本。

当八卦状平面反射玻璃镜组5层加上同层的片间间隙为64片时，作为热水机之用，能令太阳能热水机有10倍以上的热效果，且此产品在需要热水的各式各样的工厂及高楼大厦供给住户之用。作为64片以上的装置，能令热发电机发电而其最重要的特点是：独立单机安装使用，用于离网发电在各种极限的地区能安装使用。

附图说明

图1：本发明“弓”形支架及平衡锤悬挂方位侧视图；

图2：本发明多阳光伏发电机结构示意图；

图3：本发明太阳能热发电机结构示意图；

图4：本发明热效率为10倍以上的太阳能热水机结构示意图；

图5：本发明集结式光伏发电机结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和实施例说明本发明。

本发明根据自然规律，在中国古老太极八卦的启发下采用了八卦方位法，根据太阳东升西落的天体运动规律设计而成。如图1、2所示，太极八卦形的多阳机包括悬空倒挂的具有散热装置的硅太阳电池光伏发电机、太阳能光热发电机或太阳能热水器的硅电池1，还包括按八卦的乾、兑、离、震、巽、坎、艮、坤方位设置的八卦状平面反射玻璃镜组2。每组八卦状平面反射玻璃镜组2均由一片以上倾斜设置的平面玻璃镜单元顺序排列而成，每片平面玻璃镜单元对太阳的反射光均投射于硅太阳电池光伏发电机、太阳能光热发电机或太阳能热水器的硅电池1的光接受面上，且八列八卦状反射玻璃镜组2分别按八卦的乾、兑、离、震、巽、坎、艮、坤方位设置，即设置于西北、西、南、东、东南、北、东北、西南方位，所述的八列八卦状反射玻璃镜组2分别设置于相应的八支延伸支撑支架3上，形成一八卦状。由于光热发电、热水器及光伏发电散热技术的提高，太阳能光伏发电需要控制电池的温度，太阳能光热发电机、热水器则需要多多的热量，本发明还可如图3、4所示的在八列反射玻璃镜组2的间隙增设一片反射玻璃镜组。在震、离、兑、坎方位，即在东、南、西、北方位上设置的平面玻璃镜单元为方形，每个方形平面玻璃镜单元21边对边间隙平行排列，在巽、坤、艮、乾，即在东南、西南、东北、西北方位上设置的平面玻璃镜单元为菱形，每个菱形平面玻璃镜单元22的顶角对顶角在一直线上间隙排列。如此，可对较大面积的太阳光进行反射、叠加，投射到较小面积的硅太阳电池光伏发电机、太阳能光热发电机或太阳能热水器的硅电池1的光接受面上，提高了对太阳能的利用率，使发电倍数增加。该八列反射玻璃镜组的平面玻璃镜单元21、22材料采用廉价的镜面材料，当然也可采用塑料电镀材料或不锈钢板等，大幅降低了制造成本，利于市场的推广。由于硅太阳电池光伏发电机、太阳能光热发电机或太阳能热水器的硅电池1的光接受面上朝下，且可于硅太阳电池光伏发电机、太阳能光热发电机或太阳能热水器的硅电池1向上依序设置散热片11、散热风扇12及隔热阳伞13构成的散热防护罩装置，可以避免雨水侵蚀及灰尘、鸟粪等各种污物在被照射面上堆积，尤其是可实现及时散热，有效地将硅太阳电池光伏发电机、太阳能光热发电机或太阳能热水器的温度控制在60℃以下。

所述的八支延伸支撑支架3对应固定于一八边形的八卦框架4，一对日跟踪器固定连接八卦框架4，该对日跟踪器主要由一组控制八卦状反射玻璃镜组2在经纬度方向上摆动的蜗杆蜗轮箱5组成，还包括一垂直悬挂于八卦框架4中心的纬度调节重锤8，及一垂直悬挂于八卦框架4边框上的经度调节重锤7，所述的经度调节重锤7与纬度调节重锤8同设置于南北纬度方位上，且纬度调节重锤8设置于经度调节重锤7的南侧。将经度调节重锤7悬挂在正北的方位上，可起到东、西两个方向平衡的作用，即八卦状反射玻璃镜组2向东摆转时，经度调节重锤7就会转到西边的位置上，起到平衡作用。否则让朝东的八卦状反射玻璃镜组2再旋转回来，要用很大的力量，倘若加上大风的作用，蜗杆蜗轮箱5的寿命就会受到影响；反之，当八卦状反射玻璃镜组2朝西接受阳光时，其经度调节重锤7就会旋转到东边的位置上。本发明的经度调节重锤7和纬度调节重锤8悬挂在南北纬度方位上，并将纬度调节重锤8和经度调节重锤7悬挂在北边的方位上，实现了最有效的省力、省电，同时延长了使用寿命。

根据太阳每天和一年的运动轨迹，我们发现北边不需要跟踪、冬季南边的太阳高度最低，此时八列反射玻璃镜组2要朝向最南的角度接受日照，因此只要保证在东、南、西方位上能使八卦状平面反射玻璃镜组2最大角度地对日跟踪。根据这一特点，本发明将日跟踪器的南侧设有凹状的“弓”形支架6。能排除支架在东、南、西方位上的运行阻碍。可获得经度10小时及纬度12个月的跟踪时段。其利用北边这一个支撑点来获得东、南、西三个方向的位置的自由旋转，该凹状的“弓”形支架6的设置，使八卦状反射玻璃镜组2向东或西或南摆动到极限时，八卦框架4的边框刚好能伸入凹部，以突破东西方向的摆动极限，即最大限度实现每天日照时间，同时也能突破向南的摆动极限，即最大化实现全年受日照的天数，产生高倍的发电量。

本发明的八支延伸支撑支架3为钢性可调节式支撑支架，支撑支架间具有漏风间隙，所述的纬度调节重锤8可摆动的设置在一弧形导轨9内。可起到显著的排风效果，有效降低了风阻，减轻较强风袭对设备的损害。由于该八支延伸支撑支架采用刚性材料，不仅可以有效加固承重臂并起到定位作用，还可以减轻反射镜安装支架的重量。

本发明的太极八卦形的多阳机及其对日跟踪器。结构很经济，用很小的电能，就能带动庞大的运转机构，我们的机构只耗费自身发电量的1.2％。本发明是为太阳能光伏电站而设计的。设计方向是独立单机、快速安装、逆变并网，可拆散装箱，方便远距离运输和安装。单机可适用于大、中、小型光伏发电站、大楼屋顶、小区庭园、道路、桥梁、车站、码头、公园景区、军队哨所、蒙古包等。

Claims (8)

1、太极八卦形的多阳机及其对日跟踪器，特征在于：其包括悬空倒挂的具有散热装置的硅太阳电池光伏发电机、太阳能光热发电机或太阳能热水器的硅电池，还包括按八卦的乾、兑、离、震、巽、坎、艮、坤方位设置的八卦状平面反射玻璃镜组，具有16或24片的八卦状平面反射玻璃镜组为光伏之用的八卦状平面反射玻璃镜组，64片或64片以上的八卦状平面反射玻璃镜组为光热之用的八卦状平面反射玻璃镜组；每组反射玻璃镜组均由一片以上倾斜设置的平面玻璃镜单元顺序排列而成，每片平面玻璃镜单元对太阳的反射光均投射于悬空倒挂的硅太阳电池光伏发电机、太阳能光热发电机或太阳能热水器的硅电池的光接受收面上，所述的八卦状平面反射玻璃镜组分别设置于相应的八支延伸支撑支架上，形成一八卦状。

2、如权利要求1所述的太极八卦形的多阳机及其对日跟踪器，其特征在于：所述的16片八卦状平面反射玻璃镜组由两层构成，所述的24片八卦状平面反射玻璃镜组由三层构成；所述的64片八卦状平面反射玻璃镜组由五层及同层的片间间隙构成。

3、如权利要求2所述的太极八卦形的多阳机及其对日跟踪器，其特征在于：在震、离、兑、坎位，即在东、南、西、北方位上设置的平面玻璃镜单元为方形，每个方形平面玻璃镜单元边对边间隙平行排列，在巽、坤、艮、乾，即在东南、西南、东北、西北方位上设置的平面玻璃镜单元为菱形，每个菱形平面玻璃镜单元的顶角对顶角在一直线上间隙排列。

4、如权利要求1或2所述的太极八卦形的多阳机及其对日跟踪器，其特征在于：所述的硅太阳电池光伏发电机、太阳能光热发电机或太阳能热水器的硅电池，其散热装置的结构由阳伞、风扇、散热片依序设置于硅电池上。

5、如权利要求1、2或3所述的太极八卦形的多阳机及其对日跟踪器，其特征在于：所述的八支延伸支撑支架对应固定于一八卦框架上，一对日跟踪器固定连接八卦框架，该对日跟踪器主要由一组控制八卦状反射玻璃镜组在经纬度方向上摆动的蜗杆蜗轮组组成，还包括一垂直悬挂于八卦框架中心的纬度调节重锤，及一垂直悬挂于八卦框架上的经度调节重锤，所述的经度调节重锤与纬度调节重锤同设置于南北纬度方位上，且纬度调节重锤设置于经度调节重锤南侧。

6、如权利要求4所述的太极八卦形的多阳机及其对日跟踪器，其特征在于：所述的八支延伸支撑支架对应固定于一八边形的八卦框架上，一对日跟踪器固定连接八卦框架，该对日跟踪器主要由一组控制八卦状反射玻璃镜组在经纬度方向上摆动的蜗杆蜗轮箱组成；还包括一垂直悬挂于八卦框架中心的纬度调节重锤，及一垂直悬挂于八卦框架边框上的经度调节重锤，所述的经度调节重锤与纬度调节重锤同设置于南北纬度方位上，且纬度调节重锤设置于经度调节重锤南侧。

7、如权利要求5所述的太极八卦形的多阳机及其对日跟踪器，其特征在于：该对日跟踪器南侧设有凹状的“弓”形支架。

8、如权利要求6所述的太极八卦形的多阳机及其对日跟踪器，其特征在于：该对日跟踪器南侧设有凹状的“弓”形支架。

Images