CN101688692B - 可缩回的太阳能面板系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种太阳能面板系统，该太阳能面板系统包括：多个太阳能面板、由适合于容纳多个太阳能面板的轨道系统组成的支撑结构以及用于伸展和缩回多个太阳能面板的系统。

Description

可缩回的太阳能面板系统

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2007年2月8日提交的美国临时专利申请No.60/900,549、于2007年3月30日提交的美国临时专利申请No.60/920,957、于2007年4月19日提交的美国专利申请No.11/788,785、于2007年6月22日提交的美国专利申请No.11/821,315、以及于2007年8月31日提交的美国专利申请No.11/848,986的优先权，这些专利申请通过引用而结合在本文中。

技术领域

本发明通常涉及一种用于伸展和缩回多个太阳能面板的系统和方法，并且更具体地涉及使用适合于容纳多个太阳能面板的轨道系统来伸展和缩回多个太阳能面板的系统和方法。

另外，本发明还通常涉及一种可缩回的太阳能面板系统，其可向帆船提供能源，并且本发明更具体地涉及一种太阳能面板系统，其可附连到船舶支索上，其中，支索在一端固定到帆船的船体上，在第二端固定到帆船的桅杆上，并且，太阳能面板系统包括多个太阳能面板，该太阳能面板附连到用于伸展和缩回多个太阳能面板的系统上，使得在不使用时，可将太阳能面板堆叠。

此外，本发明通常涉及一种当帆船通过调整前桅帆(即，船首帆、船首三角帆、热那亚帆或大三角帆)的位置和定位和/或调整龙骨和/或龙骨水翼的深度而到达逆风目的地时减少帆船的风流压差(1eeway drift)的系统和方法，并且更具体地涉及一种通过移动前桅帆和前桅支索相对于帆船船首的位置或定位和/或通过调整龙骨和/或龙骨水翼的深度而调整帆船上的前桅帆(船首帆、船首三角帆、热那亚帆或大三角帆)的位置和定位的系统和方法。

背景技术

典型地，帆船包括坐落于水中的船体、从船体向上延伸的桅杆、由桅杆支撑的帆以及从船体向下延伸到水中的中插板或固定龙骨。帆捕捉风力，并使船体向前穿过水而移动。虽然帆船不能直接在风中航行，但帆船可以在大致迎风的方向上航行。应该领会，通过技巧与操纵的结合，船员可以在几乎任何所需的方向上操纵帆船。

由于帆的设计，帆船可取决于船的设计和船员的技巧而向迎风方向航行，该迎风面典型地处于偏离风不小于约15至25度的方向。直接逆风或迎风的前进典型地通过一系列被称为抢风行驶(tacks)的顺序操纵而实现，在这些顺序操纵中，首先，使船在风位于船首一侧的条件下迎风航行，然后通过风力而转向使得风来到船首的另一侧。在每次抢风行驶中，即使船没有直接移入风中，也能实现一些逆风前进，并且帆船在航行一段Z字形航程之后最终到达逆风目的地，该Z字形航程覆盖比从起始位置至逆风目的地的直线距离大的距离。

当帆船迎风航行时，作用在帆上的力可被分解成推力分量和漂流分量，推力分量使帆船向前穿过水而移动，漂流分量在顺风方向上横向推动帆船。帆船因而在向前的有效方向上移动，但也略微顺风且与有效的预期的移动方向相反。该横向漂流被称为偏航或“平行式转弯”。

帆船的向下凸出的中插板或龙骨向由横向帆力产生的偏航提供阻力，但至少保留了一些偏航。这种偏航持续累积，因为只要帆船在风中航行，就存在顺风的移动。偏航显著地增加了帆船从其顺风起始位置航行至逆风目的地所需要的时间，因为其迫使帆船航行远得多以弥补累积的横向移动。

目前已经做出了尝试以减少偏航量。例如，延伸到位于帆船之下的水中的可移动的中插板或固定的龙骨提供了宽广表面以抵抗横向漂流。也尝试修改中插板或龙骨的形状以提供升力来抵消横向漂流。这些尝试基于这样的观测：穿过水的中插板或龙骨在某种程度上类似于当穿过空气时产生升力的飞机的机翼。飞机机翼的升力使飞机克服重力而向上移动，而向下延伸的帆船的中插板或龙骨的相应的升力可以使帆船在逆风方向上被提升，从而抵消产生偏航的横向漂流。

固定龙骨典型地用于较大的帆船中。龙骨通常用铅或其它密致材料进行填充，以充当帆船的压舱物。例如，12米长的帆船的龙骨可延伸到水平面以下的10英尺，且重量为40,000至50,000磅。

因此需要具有一种用于调整或改变前桅帆的固定连接的相对位置的系统或方法，使得迎风方向上的攻角在风向上略微改变。因此，需要具有一种改变船在迎风方向上的角度或方向和/或使用可伸展的龙骨的系统和/或方法，这能够提供抵消偏航的升力，并且充分可靠，从而对于通常用途和竞赛用途而言是可接受的。

另外，将需要一种可缩回的太阳能面板系统，该系统可为帆船提供能源。太阳能面板系统可附连到船桅支索上，其中，支索在一端固定到帆船的船体上，在第二端固定到帆船的桅杆上。该太阳能面板系统包括多个太阳能面板，该太阳能面板附连到用于伸展和缩回多个太阳能面板的系统上，使得在不使用时，可将太阳能面板堆叠。

发明内容

根据一个实施例，太阳能面板系统包括：多个太阳能面板；支撑结构，包括适合于容纳多个太阳能面板的轨道系统；以及控制器，用于伸展和缩回多个太阳能面板。

根据另一个实施例，提供了一种太阳能系统，该系统包括：多个太阳能面板；和适合于装配在屋顶的尖顶上的支撑结构，该支撑结构包括太阳能面板部和次级面板部，其中，太阳能面板部具有多个水平的支撑部件，该支撑部件适合于容纳多个太阳能面板。

根据又一个实施例，提供了一种太阳能系统，该太阳能系统包括：太阳能热水面板系统，该太阳能热水面板系统包括从流体源接收流体的入口、使流体返回流体源的出口以及至少一个太阳能集热器；以及至少一个太阳能面板。

根据另一个实施例，一种可膨胀的太阳能面板支撑件包括：下段，适合于用水填充以向该支撑件提供配重；以及上段，适合于用空气填充以调整支撑件的形状，该上段具有水平的底部以及一对成角度的侧面，该侧面连接在一起而形成成角度的表面，该表面具有适合于容纳太阳能面板的至少一个腔。

根据又一个实施例，一种可缩回的太阳能面板系统，包括：多个太阳能面板；以及用于伸展和缩回多个太阳能面板的系统。

根据另一个实施例，提供了一种可调整的太阳能系统，该系统包括：上支撑部件和下支撑部件，在枢轴点上可枢轴转动地彼此附连；以及多个太阳能面板，附连到上支撑部件上。

根据又一个实施例，提供了一种用于产生能量的整套装备，该整套装备包括：可调整的太阳能系统，该可调整的太阳能系统包括在枢轴点可枢轴转动地彼此附连的上支撑部件和下支撑部件；至少一个太阳能面板，该至少一个太阳能面板配置成附连到该上支撑部件上；以及至少一个储存装置，其中，该至少一个储存装置配置成储存由至少一个太阳能面板产生的能量。

根据一个实施例，一种用于迎风航行的系统包括：可移动的轨道夹具；固定轨道，配置成容纳轨道夹具；以及控制系统，用于将轨道夹具的位置相对于帆船的船首而紧固在固定轨道内。

根据另一个实施例，一种帆船包括：船体；桅杆；多个帆，其中。所述多个帆的至少一个帆是前桅帆；以及用于迎风航行的系统，该系统包括：可移动的轨道夹具；固定轨道，配置成容纳轨道夹具；控制系统，用于将轨道夹具的位置相对于帆船的船首而紧固在固定轨道内；以及附连到轨道夹具上的前桅支索，该前桅支索从帆船的桅杆的上部延伸至位于帆船的船首上的可移动的轨道夹具。

根据又一个实施例，一种用于帆船的龙骨包括：可伸展的龙骨，包括：水翼部件、内部部件以及外部部件；以及控制系统，包括用于降低或缩回内部部件的内部螺杆部件和绞盘系统。

根据另一个实施例，一种用于帆船的龙骨包括：固定龙骨；可移动的内部部件，定位在固定龙骨内；以及控制系统，包括用于降低或缩回内部部件的内部螺杆部件和绞盘系统。

根据又一个实施例，一种用于帆船的可缩回的太阳能面板系统包括：多个太阳能面板，附连到船舶支索上，其中，支索在一端固定到帆船的船体上，在第二端固定到帆船的桅杆上；以及用于伸展和缩回多个太阳能面板的系统。

根据另一个实施例，提供了一种当帆船到达逆风目的地时减少帆船的风流压差的方法，该方法包括：改变前桅帆相对于帆船的船首的相对位置，且不改变主帆和前桅帆彼此相对位置。

附图说明

图1是根据一个实施例的帆船的透视图，该帆船具备调整前桅帆的位置和定位的系统和方法。

图2是图1的帆船的顶视图，该帆船具备调整前桅帆的位置和定位的系统和方法。

图3A是根据一个实施例的帆船的示意图，与不具备调整船首帆、船首三角帆、热那亚帆或大三角帆的位置和定位的系统和方法的帆船相比，该帆船具备调整前桅帆的位置和定位的系统和方法。

图3B是不具备调整前桅帆的位置和定位的系统和方法的帆船的示意图。

图4是位于帆船上的轨道系统的一部分的横截面图，该帆船具备调整前桅帆的位置和定位的系统和方法。

图5是根据另一个实施例的帆船的顶视图，该帆船具备调整前桅帆的位置和定位的系统和方法。

图6是根据一个实施例的帆船的横截面图，该帆船具备可伸展的龙骨。

图7是根据另一个实施例的帆船的正视图，该帆船具备可伸展的龙骨，该龙骨具有翼状水翼(或水下翼)。

图8是根据又一个实施例的帆船的一部分的横截面图，该帆船具备固定龙骨和可调整的压舱物或配重系统。

图9是根据另一个实施例的帆船的横截面图，该帆船具备固定龙骨，该固定龙骨具备空心的翼状龙骨和可调整的压舱物或配重系统。

图10是根据一个实施例的帆船的平面图，该帆船具备可缩回的太阳能面板系统。

图11是图10的可缩回的太阳能面板系统的正视图。

图12是根据一个实施例的可缩回的太阳能面板阵列的平面图。

图13是根据另一个实施例的可缩回的太阳能面板阵列的平面图。

图14是根据另一个实施例的可缩回的太阳能面板系统的正视图。

图15是根据另一个实施例的可缩回的太阳能面板系统的平面图。

图16是根据又一个实施例的太阳能面板系统的平面图。

图17是根据一个实施例的太阳能系统的平面图，该太阳能系统用于调整可缩回的太阳能系统。

图18是图17的具有多个太阳能面板的系统的一部分的透视图。

图19是根据另一个实施例的用于调整多个太阳能面板的太阳能系统的平面图。

图20是用于可缩回的太阳能系统的基本单元的平面图。

图21是根据另一个实施例的可调整的太阳能面板系统的透视图。

图22是根据一个实施例的附连到建筑物上的可调整的太阳能面板系统的平面图。

图23是根据另一个实施例的附连到建筑物的屋顶上的太阳能面板系统的平面图。

图24是根据又一个实施例的附连到建筑物的屋顶上的太阳能面板系统的平面图。

图25是根据另一个实施例的太阳能面板系统的一部分的平面图，该太阳能面板系统附连到如图24中所示的建筑物的屋顶上。

图26A是根据又一个实施例的太阳能面板系统和太阳能热水面板系统的平面图。

图26B是根据另一个实施例的太阳能面板和太阳能热水面板的平面图。

图27是根据一个实施例的可膨胀的太阳能面板系统的透视图。

图28是根据一个实施例的图27的可膨胀的太阳能面板系统的一部分的平面图。

图29是根据一个实施例的附连到车辆或卡车上的太阳能面板系统的平面图。

图30是根据另一个实施例的附连到卡车上的可缩回的太阳能面板系统的平面图。

图31是根据又一个实施例的附连到轿车上的可缩回的太阳能面板系统的平面图。

具体实施方式

如上所述，由于帆的设计，帆船(或船)10可取决于船的设计和船员的技巧而在偏离风不小于约15至25度的方向上向迎风方向航行。直接逆风的前进典型地通过一系列被称为抢风行驶的顺序操纵而实现，在这些顺序操纵中，首先，使船在风位于船首一侧的条件下迎风航行，然后通过风力而转向使得风来到船首的另一侧。在每次抢风行驶中，即使船没有直接移入风中，也能实现一些逆风前进，并且帆船在航行一段Z字形航程之后最终到达逆风目的地，该Z字形航程覆盖比从起始位置至逆风目的地的直线距离大的距离。

另外，当帆船10迎风航行时，作用在帆上的力可被分解成推力分量和漂流分量，推力分量使帆船向前穿过水而移动，漂流分量在顺风方向上横向推动帆船。帆船10因而在向前的有效方向上移动，但也略微顺风且与有效的预期的移动方向相反。该横向漂流被称为偏航。

船的向下凸出的中插板或龙骨向由横向帆力产生的偏航提供阻力，但至少保留了一些偏航。这种偏航持续累积，因为只要帆船在风中航行，就存在顺风的移动。应该领会，该偏航可能显著地增加使帆船从其顺风起始位置航行至逆风目的地所需要的时间，因为其迫使帆船航行远得多以弥补累积的横向移动。

图1显示了根据一个实施例的帆船10的透视图，该帆船具备一种调整帆船10的其中至少一个帆40的位置和定位的系统和方法，更具体而言，具备一种调整前桅帆40(或船首帆、船首三角帆、热那亚帆或大三角帆)的系统和方法。如图1中所示，帆船10典型地包括坐落于水中的船体20、从船体20向上延伸的桅杆50、至少一个形式为由桅杆50和帆杆60支撑的主帆30的帆以及从船体20向下延伸到水中的可选的中插板或龙骨70(图6)。典型地，大多数帆船10还包括形式为前桅帆、船首三角帆、热那亚帆或大三角帆的第二帆40。帆30、40捕捉风并使船体20向前穿过水而移动。应该领会，帆船还可包括主桅支索52，该主桅支索优选从桅杆50的上面部分延伸至帆船10的船首42。

应该领会，术语“帆船”10的使用具有广泛的涵义并可包括游艇(大的帆船)以及许多结构的较小的船，该较小的船使用风力作为主要的推进措施。典型地，除尺寸之外的其中一些变化是船体结构(单船体、双体船和三体船)、龙骨类型(全龙骨、翅片、机翼、中插板等等)、目的(体育、竞赛、巡航)、桅杆的数量和结构以及帆设计。大多数普通的帆船10是“单桅帆船”，其特征为一个桅杆50和两个帆，主帆30和前桅帆40或者船首三角帆、热那亚帆或大三角帆。这种简单的配置已经随着时间被证明对于在风中航行是非常有效的。主帆30附连到桅杆50和帆杆60上，该帆杆是能够根据风的方向而摆动横穿帆船10的横梁或翼梁。根据前桅帆40的尺寸和设计，前桅帆40被称为船首三角帆、热那亚帆或大三角帆。虽然不是很普通，单桅帆船或帆船10可以同时包括来自单个前桅支索48的两个前桅帆(比翼(wing on wing))。前桅支索48是从桅杆50的顶部附近延伸至船首42附近的点(或帆船10的前面)的线缆或缆绳。应该领会，前桅支索48附连到桅杆的顶部上，或者处于离桅杆50的顶部约1/4至1/8之间的分段支桅(fractional rigs)上。前桅支索48的另一端附连到船10的船尾或船首42上。前桅支索48可由不锈钢丝、实心不锈钢棒、碳棒、镀锌丝或天然纤维制成。

如图1中所示，主帆30附连到桅杆50和帆杆60上。帆杆60典型地为金属或木制的横梁或翼梁，其配置成使主帆30的底部稳定。帆杆60在桅杆50的下端32上附连到桅杆50上，并向船尾43(或帆船10的后部)延伸。驶帆索或线缆34是帆船10的活动吊索的一部分，用于伸展主帆30并控制主帆30的底部的曲线的形状。驶帆索34从帆下角(帆30的后角)延伸到帆杆的末端。线缆被拉紧至合适的绷紧(以向底部提供所需要的形状)，然后被紧固在位于帆杆60的系索耳上。主帆30还附连到桅杆50的顶部36上。主帆30向后伸展，并在其边缘的整个长度上紧固到桅杆50和从桅杆50悬挂的帆杆60上。

前桅帆40也被称为船首帆、船首三角帆、热那亚帆或大三角帆，被紧固到桅杆50的顶部46上并典型地紧固到帆船10的船首42上。典型地，前桅帆40沿着其前缘而被紧固到前桅支索48(强力线)上，该前桅支索从桅杆顶部46伸展至位于船的船首(前端)的船首斜桅42上。备选地，前桅帆40可以是热那亚帆，其是一种更大的类型的船首三角帆，并被切割成比普通的船首三角帆更完整。还应该领会，从船首至船尾的帆可从帆船10的一侧转换至另一侧，以改变帆船的航向。当帆船的船尾横穿风时，这被称为踌躇不前；当船首横穿风时，其被称为抢风行驶。为了容许船在风中遵循航程，反复地进行从左舷至右舷和/或从右舷至左舷的抢风行驶，这被称为“差拍”。

应该领会，恰当地设计的帆的主要特征是由帆的表面的弯曲导致的“牵引力”的量。当帆在风中定向时，这个弯曲产生升力，非常类似于飞机的机翼。现代帆是以一种宽缝合织物和非拉伸织物的组合制成的。前者增加了牵引力，而后者容许帆在风压增加时保持恒定的形状。在更强的风力中通过使用帆前角下拉索和驶帆索，并且还通过使用帆杆下拉索提高帆杆的向下压力，从而可减少帆的牵引力。帆杆下拉索是帆船上用于对帆杆施加向下的力并因而控制帆的形状的线缆或活塞系统。在英式英语中，其被称为“斜拉器”。下拉索通常从桅杆50的底部延伸至帆杆60之外的约三分之一的距离的点。由于在船航行时需要大的力来改变帆杆60的高度，因而基于帆杆下拉索的线缆通常包括某种滑轮系统。液压活塞下拉索被用在较大的帆船上，并由手动或电液压泵控制。

图2显示了图1的帆船10的顶视图，该帆船具备调整前桅帆40的位置和定位的系统和方法。如上所述，前桅帆40典型地通过前桅支索48而附连到帆船10的船首42上。根据一个实施例，如图2中所示，前桅帆40可以附连到轨道系统100上。轨道系统100附连到船10的船首42上，并配置成可在抢风行驶操纵的期间相对于船10的船体20而改变前桅帆40和前桅支索48的位置或定位。

应该领会，抢风行驶通常描述了帆船的船首相对于风的位置。例如，如果船的船首定位成风吹过船的右舷(右)侧，那么可称船处于右舷抢风行驶。如果风吹过船的左舷(左)侧，那么可称船处于左舷抢风行驶。通过定义应该领会，这与携带帆杆的侧相反，因为当船从风所来的一侧顺风或几乎顺风航行时可能困难。另外，处于右舷抢风行驶的帆船由于道路规则和竞赛规则而始终具有超越另一处于″左舷抢风行驶″的正在航行的船的通行权。

轨道系统100优选包括可移动的轨道夹具110、固定轨道120以及控制系统130，前桅支索48牢固地固定或附连到轨道夹具110上，固定轨道120配置成可容纳轨道夹具110，控制系统130用于将轨道夹具110的位置相对于船10的船首42而紧固在轨道120内。根据一个实施例，用于紧固轨道夹具110的位置的控制系统130可包括绞盘140、附连到轨道夹具110上的软线或软棒150以及导向系统160。绞盘140优选为用于卷起软线或软棒150(也被称为“缆绳”)的机械装置。按照其最简单的形式，其由卷轴和所附连的曲柄组成。卷轴还可被称为绞盘滚筒(winch drum)。应该领会，绞盘140可包括合适的齿轮组件，并可由电气、液压、气动或内部燃烧的驱动来提供动力。另外，绞盘150可包括防止绞盘150退卷的螺线管制动器和/或机械制动器或棘轮(未显示)。

图3A显示了根据一个实施例的帆船10的示意图，与不具备调整前桅帆40的位置和定位的系统和方法的帆船10相比，该帆船具备调整前桅帆40的位置和定位的系统和方法。如图3A中所示，控制系统130配置成在抢风行驶操纵的期间调整或改变前桅帆40相对于船10的船首42的相对位置，使得船10的船首42比如果将前桅帆40和前桅支索48固定在船10的船首上时更能够在风中航行。

图3B显示了不具备调整前桅帆的位置和定位的系统和方法的帆船的示意图。如图3B中所示，典型的帆船10通过在风中以某一角度航行而执行抢风行驶操纵。然而，如图3A中所示，如果改变或变更前桅帆40相对于船10的船首42的相对位置而不改变主帆30和前桅帆40彼此的相对位置，那么船10的船首42可能在风中航行更多，导致帆船在抢风行驶的期间行驶更短的距离或路径。

图4显示了位于根据一个实施例的帆船40上的轨道系统100的一部分的横截面图，该帆船具备调整前桅帆的位置和定位的系统和方法。轨道系统100优选包括轨道夹具110和固定轨道120。前桅帆40(未显示)附连到前桅支索48上，该前桅支索在上端112处被紧固到轨道夹具110上。如图4中所示，轨道夹具110可包括上端112、主体114、上轮116以及一对下轮118。固定轨道120可包括上槽122和一对下槽124，上槽配置成容纳上轮116，下槽配置成容纳这对下轮118。轨道夹具110在固定轨道120上左右(从右舷至左舷)移动，导致前桅支索48(和前桅帆40)相对于船10的船首42的相对位置在抢风行驶操纵的期间面对更迎风的方向。

图5显示了根据另一个实施例的帆船10的顶视图，该帆船具备调整前桅帆40的位置和定位的系统和方法。如图5中所示，横梁或翼梁系统200由前桅帆轨道系统210、前桅帆横梁220以及枢轴部件230组成。前桅帆横梁220在一端(桅杆端)222附连到枢轴部件230(或桅杆50)上，前桅帆横梁220的另一端(船首端)224左右(从右舷至左舷)移动。前桅帆横梁220优选附连到可选的前桅帆轨道系统210上，这有助于前桅帆横梁220左右移动。前桅支索48(未显示)优选牢固地固定或附连到前桅帆横梁220的船首端224上。另外，可使用一系列线缆226来控制前桅帆横梁220的船首端224。

应该领会，在图5所示的系统中，横梁或翼梁系统200还可包括控制系统130(未显示)，该控制系统由绞盘140、附连到轨道夹具110上的软线或软棒150以及导向系统160组成。如上所述，绞盘140优选为用于卷起线材或钢丝绳(也被称为“缆绳”)的机械装置。按照其最简单的形式，其由卷轴和所附连的曲柄组成。另外，应该领会，绞盘150还可包括齿轮组件，并可由电气、液压、气动或内部燃烧的驱动来提供动力。绞盘150还可包括防止绞盘150退卷的螺线管制动器和/或机械制动器或棘轮。

图6显示了根据另一个实施例的帆船10的横截面图，该帆船具备可伸展的龙骨300。如图6中所示，可伸展的龙骨300包括水翼部件310、可伸展的内部部件320以及固定的外部部件330。水翼部件310附连到可伸展的内部部件320上，并使用船10的向前运动来产生升力，以抗击来自帆(即主帆30和前桅帆40)的横向力。应当领会，帆船10典型地具有比无帆船体大得多的龙骨。另外，龙骨70由重型材料制成，以提供使帆船10稳定的压舱物。因此，需要具有调整龙骨70的深度或长度的能力，这提供了帆船10在抢风行驶期间的扶正力矩，并减少了龙骨70的重量。应当领会，通过减少龙骨70的重量(这最终减少了帆船10的总重量)，帆船10将最终更快地穿过水移动。因而，帆船10将更快，并将在航行竞争和/或竞赛的期间更快速。另外，增加了从配重至枢轴的垂直距离。因而，通过使用可伸展的龙骨300，可产生更大的扶正力矩。可伸展的龙骨300还通过缩回龙骨70而提供帆船10的更容易的运输，并容许帆船10在缩回龙骨70的条件下航行于更浅的水中。

如图6中所示，可伸展的内部部件320定位在固定的外部部件330中。在内部部件320和外部部件330之间优选存在合适的配合，使得帆船10不将水带上船，并且该配合适于承受大多数帆船10典型地遭遇的腐蚀环境。根据一个实施例，内部部件320通过控制系统340和定位在内部部件320中的内部螺杆部件350而进行伸展和缩回。如图6中所示，控制系统340控制内部螺杆部件350的深度或位置，这降下或缩回内部部件320。内部螺杆部件350优选附连到绞盘系统360或用于降下或伸展和/或缩回龙骨70的其它合适系统。

根据一个实施例，绞盘系统360可包括机械装置，该机械装置被用来控制内部螺杆部件350和内部部件320相对于外部部件330的相对位置，这最终控制龙骨70的水翼部件310的深度。根据一个实施例，绞盘系统360由卷轴或卷筒和附连的曲柄组成。应当领会，绞盘140还可包括合适的齿轮组件，并且/或者可由电气、液压、气动或内部燃烧的驱动来提供动力。绞盘系统360还优选包括防止绞盘系统360退卷和/或从固定位置释放的螺线管制动器和/或机械制动器。绞盘系统360可定位在帆船10的甲板下面，如图6中所示，或者备选地可定位在帆船10的甲板上面或上方。

应当领会，可伸展的龙骨300还可以伸缩地伸展，其中龙骨300包括多个内部部件320，该内部部件具有包含多个密封的气室的芯部，该气室在龙骨300完全伸展时被加压。可由船的发动机或其它合适的系统提供动力的空气压缩机可被用来供给压缩空气，以伸展或缩回内部部件320。阀门可控制用于伸展或缩回的压力释放。还可通过储存的或产生的压缩气体液压地操作，或者通过合适的机械系统机械地操作龙骨300。

图7是根据另一个实施例的帆船10的正视图，该帆船具备可伸展的龙骨300，该龙骨具有水翼部件310，该水翼部件具有翼状水翼312(或水下翼)。如图7中所示，水翼部件310定位在内部部件320的远端上，并具有一对翼或水翼314。翼状水翼312(或水下翼)近年来对于竞赛帆船变得流行，该翼状水翼312的升力主要向上(而非横向，如同针对偏航而减少龙骨)，以减少船体20的被浸湿的区域，并因而减少帆船10向前移动的阻力。

图8显示了帆船10的一部分的横截面图，该帆船具备固定龙骨70和可调整的压舱物或配重系统400。典型地，通过将压舱物的重量或配重系统400尽可能低地放置(时常在位于龙骨底部的大的球管460中)，可从给定的质量中取得最大的扶正力矩。然而，应当领会，在某些航行条件下，可能需要调整龙骨70内的配重系统400的位置。

如图8中所示，压舱物或配重系统400由放置在龙骨70中的可移动的配重440组成，该配重由诸如混凝土、铁或铅的高密度材料组成。配重系统400适合于装配在龙骨70的内室420中，并包括控制系统410，该控制系统用于调整内腔420中的配重系统40的深度。根据一个实施例，控制系统410可包括内部螺杆部件430，该内部螺杆部件升高和降低内室420内的配重系统400。控制系统410控制内部螺杆部件430的深度或位置，这最终降低或缩回配重系统400。内部螺杆部件430优选附连到绞盘系统或用于降低或伸展和/或缩回龙骨70内的配重系统400的其它合适系统。

根据一个实施例，控制系统410可包括机械装置，该机械装置被用来控制内部螺杆部件430的相对位置，这最终控制龙骨70的内室420内的配重系统400的深度。根据一个实施例，控制系统410由卷轴或滚筒和附连的曲柄组成。应当领会，控制系统410还可包括合适的齿轮组件，并且/或者可由电气、液压、气动或内部燃烧的驱动来提供动力。控制系统410还优选包括防止该系统退卷和/或从固定位置释放的螺线管制动器和/或机械制动器。

如图8中所示，龙骨70还可包括水翼部件450，该水翼部件具有定位在龙骨70的远端处的翼状水翼452(或水下翼)。具备翼状水翼452的水翼部件450提供了主要向上方向(而非横向，如同针对偏航而减少龙骨)的升力，以减少船体20的被浸湿的区域，并因而减少帆船10向前移动时的阻力。

图9显示了根据另一个实施例的帆船10的横截面图，该帆船具备固定龙骨70，该固定龙骨具备空心的翼状龙骨460和可调整的压舱物或配重系统400。如图9中所示，空心的翼状龙骨460包括水翼部件450，该水翼部件具有在其中带有室470的翼状水翼452。腔470可附连到压舱物系统(未显示)上，该压舱物系统可用外部的水填充或加压。压舱物系统可配置成向水翼部件450中的腔470提供比其所排出的水的体积轻的正浮力条件，或者提供增加其自身重量或降低排水量的负浮力。

图10是根据另一个实施例的帆船10的横截面图，该帆船具备可缩回的太阳能面板系统500。如图10中所示，可缩回的太阳能面板系统500包括多个太阳能面板510，该太阳能面板附连到船舶支索502上。应当领会，支索(或侧支索)502可包括纵向地沿着帆船10的中心线从桅杆延伸至船体的任何合适的线缆、绳索、金属丝或棒，或者从桅杆50延伸至帆船10侧面的侧支索。支索或侧支索502优选在一端504固定到帆船10的船体20上，并在第二端506固定到桅杆50的顶或顶部46上。

太阳能面板510优选为将太阳光转换为能源的任何合适的面板或较小面板的阵列。应当领会，可使用任何太阳能面板510，包括平的太阳能集热器，例如被用来加热水、空气或以其它方式收集太阳热能的太阳能热水或热气面板，或者任何光伏模块，该光伏模块是被用来产生电力的太阳能电池的组件。太阳能面板510优选为平的，并且可为各种高度和宽度。然而，应当领会，太阳能面板510可略微弯曲或具有合适的柔性设计。另外，各个太阳能面板510可由根据设计目的而并联或串联地连接的太阳能热面板或光伏(PV)模块的阵列组成。

根据一个实施例，可缩回的太阳能面板系统500优选包括多个太阳能面板510，该太阳能面板通过诸如连接杆或连接钩的连接器520而附连到支索502上。系统500还包括在使用时用于展开多个太阳能面板510并使连接器520(即连接杆或连接钩)朝着桅杆50的顶部46向上延伸的系统。应当领会，在不使用时，太阳能面板510可被缩回并存放在帆船10的甲板上。用于太阳能面板510伸展和缩回的系统优选为绞盘(例如，140)或被用来卷起绳索或缆绳的其它合适的机械装置。绞盘优选包括卷轴(或绞盘滚筒)和附连的曲柄。应当领会，机械装置或绞盘可由电气、液压、气动或内部燃烧的驱动来提供动力，并且包括防止其退卷的螺线管制动器和/或机械制动器或棘轮。

在太阳能面板510的存放期间或不使用太阳能面板510时，优选在太阳能面板510的堆叠上放置保护盖。如图10中所示，一对太阳能面板522、524各优选通过连接器520而进行附连，连接器520优选为连接杆或连接钩，并且可包括一对铰链526、528，使得多个太阳能面板510在不使用时可按堆叠(即z形折叠)存放。

图11是根据一个实施例的图10的可缩回的太阳能面板系统500的正视图。如图11中所示，面板系统500由一对太阳能面板522、524组成，该太阳能面板522、524在其间具有铰链526、528，以容许在不使用时将多个面板510堆叠。多个面板还可包括至少一个边缘部件530、540，该边缘部件有助于太阳能面板510在使用期间的对准。该至少一个边缘部件530、540优选为将太阳能面板的外边缘彼此附连的金属丝、钩或者将面板彼此附连的其它的合适方法。

图12是根据一个实施例的可缩回的太阳能面板阵列600的平面图。如图12中所示，可缩回的太阳能面板阵列600可由多个垂直的太阳能面板系统500组成。太阳能面板系统500优选包括彼此附连并附连到固定支索502上的多个太阳能面板510，或者，在陆地固定系统的情况下，支索502可以为金属丝、缆绳、棒或其它合适的装置，其中，多个太阳能面板510在不使用期间可以堆叠起来，并在使用期间展开。应当领会，太阳能面板系统500的使用并不限于帆船10，并且可将太阳能面板系统500放置在任何合适的结构上，包括住宅和商业建筑，风车，水塔，广告牌，诸如桥梁、无线电杆、天线、塔的支撑结构以及自然地形，自然地形包括丘陵、悬崖、田地、堤岸、土丘和山谷。另外，太阳能面板系统500可附连到诸如公共汽车、轿车或机动车、卡车、船舶、飞机和火车的运输模式上。根据另一个实施例，可将太阳能面板510放置在漂浮装置或可漂浮的元件(未显示)上，并且可将这种可缩回的太阳能面板系统500放置在任何合适的水体上，包括湖泊、池塘、稻田、海洋和游泳池。

图13是根据另一个实施例的可缩回的太阳能面板阵列600的平面图，其中，可缩回的太阳能面板阵列600固定在一对垂直部件602、604之间。如图13中所示，太阳能面板系统500定位成水平地固定在一对垂直部件602、604之间。

图14是根据另一个实施例的可缩回的太阳能面板系统500的正视图。如图14中所示，可缩回的太阳能面板系统500由多个太阳能面板510(图11)或存放在辊或滚筒系统620上的一卷太阳能面板材料610组成。在非使用期间，多个太阳能面板510或这卷太阳能面板材料610缠绕在卷筒630或其它合适的装置上。所显示的可选的手柄632或其它的合适系统，例如小的绞盘，可被用来展开太阳能面板材料610和/或将太阳能面板材料610缠绕在卷筒630上。在使用期间，将多个太阳能面板510或这卷太阳能面板材料610展开，从滚筒630延伸至固定点506。应当领会，太阳能面板510或这卷太阳能面板材料610优选为光伏电池或光伏模块。

根据一个实施例，形式为光伏电池或光伏模块(或电连接并封装在一个框架中的一组电池)的太阳能面板610将太阳光直接转换为电。光伏(PV)电池可由诸如硅的半导体材料制成，使得当光照射电池时，某一部分光在半导体材料中被吸收。被吸收的光的能量被转移到半导体，并撞击电子松动，容许其自由流动。另外，光伏(PV)电池还均具有一个或多个电场，该电场起作用迫使因光吸收而被释放的电子在某一方向上流动。电子的流动是电流，可通过将金属触头放置在PV电池的顶部和底部而在外部使用该电流。该电流与电池的电压(是其内建的电场或场的结果)一起限定了太阳能电池所产生的功率(或瓦特值)。

图15是具备可缩回的太阳能面板系统500的帆船的平面图，该太阳能面板系统500附连到伸缩式或可缩回的桅杆550上。如图15中所示，可缩回的太阳能面板系统500包括彼此附连并附连到固定支索502上的多个太阳能面板510，固定支索502在一端504附连到帆船的船体上，在另一端506附连到伸缩式或可缩回的桅杆550的上端572上。伸缩式或可缩回的桅杆550由多个管状分段552、554、556、558、560组成，这些管状分段在彼此内部滑动，以便于在不使用时更容易存放。可以根据需要加长和缩短缩回式桅杆550。应当领会，管状分段552、554、556、558、560可具有任何适应缩回式设计的合适的横截面设计，包括矩形和/或方形。手柄或机械绞盘系统580可以被用来升高和降低桅杆550。

面板系统500包括一对太阳能面板522、524，该太阳能面板在其间具有铰链526、528，以容许在不使用时将多个面板510堆叠。应当领会，太阳能面板系统500以及缩回式和/或可缩回的桅杆的用途并不限于帆船10，并且可将太阳能面板系统500以及缩回式和/或可缩回的桅杆550放置在任何合适的结构上，包括住宅和商业建筑，风车，水塔，广告牌，诸如桥梁、无线电杆、天线、塔的支撑结构以及自然地形，自然地形包括丘陵、悬崖、田地、堤岸、土丘和山谷。

图16是根据又一个实施例的太阳能面板系统700的平面图。如图16中所示，太阳能面板系统700由附连到支撑部件710上的多个太阳能面板720组成，该支撑部件为杆状或管状部件的形式。根据一个实施例，多个太阳能面板720可旋转，使得太阳能面板720将位于与风吹的平面相同的平面中。可旋转的太阳能面板720向太阳能面板系统700提供了被放置在疾风区域中的能力，且无须将太阳能面板720的面730直接定位在风中。相反，太阳能面板720进行旋转，使得太阳能面板的主面730位于与风吹的方向相同的方向上。如果风向改变，那么，太阳能面板720旋转，使得太阳能面板720的面730始终处于与风向相同的平面中。

根据一个实施例，太阳能面板720可通过任何适合容许太阳能面板720旋转的装置而附连到支撑部件710上。例如，如图16中所示，太阳能面板720可附连到具备联接部件712的支撑部件710上，联接部件712围绕支撑部件710而旋转。太阳能面板720还可包括标记，例如“HIGHPOINT”或其它出于广告或营销目的的商标名。

图17是根据一个实施例的可调整的太阳能系统800的平面图。如图17中所示，系统800包括在枢轴点820可枢轴转动地附连的上支撑部件810和下支撑部件840。枢轴点820充当用于上下支撑部件810、840的枢轴点，从而可调整和/或改变上支撑部件810的相对角度和位置，使得多个太阳能面板910(图18)可在各种季节变化的期间面对太阳，其中，在一年期间，太阳在天空中的相对位置变化。

如图17中所示，支撑部件810从上端812延伸至下端814处。根据一个实施例，上支撑部件810包括上部816和下部818，其中下部818包括平衡配重830，该平衡配重在上下支撑部件810、840的方向和角度变化的期间有助于上下支撑部件810、840的移动。平衡配重830优选接合在上支撑部件810的下部818内。然而，应当领会，平衡配重830可位于上支撑部件810的外部。

上支撑部件和下支撑部件810、840优选具有矩形的横截面，然而，应当领会，支撑部件810、840可具有三角形、圆形、椭圆形或其它合适的横截面。另外，应当领会，上下支撑部件810、840可由任何合适的材料制成，包括但不限于木材、钢、塑料或其它合适的复合材料。

系统800还包括由上组件852组成的齿轮组件850，上组件852具有圆形部件854的一部分，该圆形部件具备与上轮组件858啮合的多个齿855。上轮组件858具有带有多个齿859的圆形底座部件857。如图17中所示，上轮组件858的多个齿859配置成与上组件852的齿855啮合，以调整上支撑部件810相对于系统800的底部的角度。上轮组件858还包括经由轴874而附连的手柄856。手柄856配置成顺时针和/或逆时针地旋转，以升高和降低上支撑部件810的上端812，这导致上支撑部件810的角度上的相对变化。

齿轮组件850还包括一对下轮组件862、864，其各包括多个配置成可彼此啮合的齿863、865。下轮组件862、864还包括附连到手柄860上的轴872。手柄860以顺时针和/或逆时针方式的旋转导致下支撑部件840围绕轴线(或中心点)旋转10至360度，使得系统800可在一年期间针对不同的季节和太阳在天空中的相对位置而进行调整。

根据一个实施例，下支撑部件840的底部866优选定位在轴承系统870内，这允许底部单元和下支撑部件840的底部866之间的受约束的相对移动。应当领会，可使用容许下支撑部件840的旋转的任何合适的系统870。

系统800还优选包括至少一个储存装置868，该储存装置配置成储存太阳能面板900所产生的能量。应当领会，至少一个储存装置868优选为将化学的或其它储存的能量直接转换为电能的电池或其它合适的储存装置。

还应当领会，储存装置868还可被用来向齿轮组件850提供动力。根据一个实施例，系统800可包括传感器(未显示)，该传感器附连到计算机或其它具有印刷电路板、微处理器或中央处理器(CPU)的合适的计算装置上，其中，基于来自传感器的读数或其它存储在印刷电路板、微处理器或中央处理器之中或之内的相关数据，使得系统800旋转和/或调整太阳能面板系统900以所需的接收角度朝向太阳的相对位置。

根据一个实施例，系统800可包括特定时段和/或日子期间的太阳的地平纬度和地平经度的表，并且可以基于某些所期望的参数对系统800进行编程，以改变上下支撑部件810、840的相对位置，从而补偿变化的太阳位置。应当领会，根据一个优选实施例，太阳能面板910(图18)优选在最佳或所期望的时间周期面对太阳。

还应当领会，系统800优选为自供电的，以相对于各种季节期间的太阳以及这种季节变化期间的天空中的太阳的相对位置而调整上下支撑部件810、840，太阳能面板系统900以及太阳能面板。还应当领会，系统800可以包括其它用于调整上下支撑部件810、840的动力源，包括电动、液压或其它合适的动力源。

图18是太阳能面板系统900的一部分的透视图，该太阳能面板系统由可调整的太阳能系统800和多个太阳能面板910组成。如图18中所示，太阳能面板系统900包括多个太阳能面板910，该太阳能面板可包括将来自太阳的太阳光和/或热转换成能源的光伏电池(例如由已封装的互连的光伏电池组件组成的光伏模块)、太阳能集热器面板、太阳能热水面板或其它太阳能面板，该能源可以被存储和/或被用来向附连到系统900上的系统提供动力。

根据一个实施例，太阳能面板910附连到上支撑部件810的配置成面对太阳的表面上。上支撑部件810可以被永久性地固定到多个太阳能面板910上，或者可以按照能够利用卡扣配合或其它移除和/或替换多个太阳能面板910的其他装置来移除或互换太阳能面板910的方式进行附连。

如果使用单个的太阳能面板910，那么太阳能面板910优选附连到太阳能面板910的模块或阵列中，或者，在一个备选实施例中，可使用单个的一卷太阳能面板910。虽然在图17和图18中显示了单个可调整的太阳能系统800和太阳能面板系统900，但应当领会，可将系统800、900设计成模块化，使得多个系统800、900可以被用来适应能够容纳多个系统800、900的诸如田地或大建筑物的大区域。

根据一个实施例，太阳能面板910可包括多个光伏模块或已知的光伏阵列。光伏电池的安装将优选包括电连接的光伏模块阵列，并包括倒相器(用于连接电网的阵列)或电池(用于脱离电网)。

根据一个实施例，光伏阵列或太阳能面板910可由刚性薄膜构成。在刚性薄膜模块中，优选在玻璃衬底或上覆层(superstrate)上直接产生电池，并且在现场产生电连接，形成单片集成电路。利用密封剂将衬底或上覆层层压到前片或后片上。在一个备选的实施例中，光伏阵列可由柔性薄膜电池组成，并通过将光敏层以及其它必要的层沉积在柔性衬底上而产生。

备选地，太阳能面板系统900和太阳能面板910可由太阳能集热器组成，该太阳能集热器是专门旨在收集热和/或吸收太阳光以提供热的太阳能收集器，包括太阳能抛物线槽、太阳能槽以及太阳能塔。根据一个实施例，可在太阳能发电厂中使用太阳能收集器，在太阳能发电厂中，太阳热被用来通过加热水以产生蒸汽并驱动附连到发电机上的涡轮而产生电力。

在另一个实施例中，太阳能面板系统900和太阳能面板910可由多个太阳能热水面板组成，该太阳能热水面板使用太阳能来加热流体，该流体被用来将热传导至热储存容器。例如，根据一个实施例，可饮用的水将被加热并储存在帆船上的热水箱中。太阳能热水面板典型地包括平板太阳能-集热器，该集热器包括吸收板，流体循环管道附连到吸收板上。通常涂覆有黑色选择性表面的吸收器确保将太阳辐射转换成热，而循环穿过管道的流体从可以使用或储存热的地方带走热。被加热的流体被泵送至热交换器，该热交换器是储存容器中的盘管或外部热交换器，流体在热交换器中放出其热，然后循环回到面板以再次被加热。通过机械泵(其本身可由光伏电池提供动力)，或(在安装条件容许的地方)通过容许对流，可有助于流体循环，以使流体循环至在回路中安装得较高的储存容器。

图19是根据另一个实施例的用于调整多个太阳能面板910的太阳能系统800的平面图。如图19中所示，太阳能系统800包括上支撑部件810，该上支撑部件附连到下支撑部件840上。太阳能系统800还包括由上组件852组成的齿轮组件850，该上组件具有带有多个齿855的圆形部件854的一部分，该多个齿855与具有带有多个齿859的圆形底部部件857的上轮组件858啮合。上轮组件858上的多个齿859与齿855啮合，以升高和降低上支撑部件810。上轮组件858还包括经由轴874附连的手柄856。

根据一个实施例，太阳能面板910包括多个具有前侧912和后侧914的太阳能面板910。各个单独的太阳能面板910优选附连到杆940上，该杆配置成可在各种季节期间调整太阳能面板910的前侧912(和后侧914)相对于地平线上的太阳的位置的相对位置。杆940优选附连到调整太阳能面板910相对于太阳的相对位置的外部手柄或杠杆960上，或者备选地，附连到内部开关或杠杆(未显示)上，该内部开关或杠杆附连到印刷电路板或其它合适的微处理器上。印刷电路板和/或微处理器可手动操作，以改变太阳能面板910的相对位置，或者备选地，可以针对季节变化期间的太阳的各种位置，对印刷电路板和/或微处理器进行编程。

根据一个实施例，太阳能面板910附连到包括一对支撑部件950、952的太阳能面板部件930上。太阳能面板部件930优选从上支撑部件810的上端812延伸至下端814。太阳能面板部件930包括上太阳能部952和位于上支撑部件810的上端812处的角部950，其中，太阳能面板910附连到上太阳能部952上。在使用期间，可以通过经由手柄或杠杆960或内部开关或杠杆(未显示)来移动杆940，从而可调整太阳能面板910。

该系统还包括一对下轮组件862、864，各下轮组件包括多个配置成彼此啮合的齿863、865。下轮组件862、864还包括附连到手柄860上的轴872。手柄860以顺时针和/或逆时针方式的旋转导致下支撑部件840围绕360度的轴线旋转，使得可以针对不同的季节和天空中的太阳的相对位置来调整系统800。

根据一个实施例，下支撑部件840的底部866优选定位在轴承系统870中，这允许在底部单元和下支撑部件840的底部866之间的受约束的相对移动。应当领会，可使用容许下支撑部件840围绕轴线旋转的任何合适的系统870。根据一个实施例，下支撑部件840优选围绕轴线旋转大约10至360度。

系统800还优选包括至少一个储存装置868，该储存装置配置成储存太阳能面板900所产生的能量。应当领会，至少一个储存装置868优选为将化学的或其它储存的能量直接转换成电能的电池或其它合适的储存装置。

图20是用于可调整的太阳能系统800的太阳能面板单元1000的平面图，这种可调整的太阳能系统800可附连到屋顶或其它结构上。太阳能面板单元1000包括太阳能面板支撑件1010和一对可选的面板支撑部件1020、1030。太阳能面板支撑部件1010优选附连到底部单元1040上，该底部单元具有矩形的周边，该周边具有大致“A”形的周边支撑件。底部单元1040包括内底部1042，一对向上延伸以形成大致倒置“V”形的斜部件1044、1046，外底部1048以及支撑部件1050。支撑部件1050优选位于一对斜部件1044、1046的大致中央部中。

根据一个实施例，太阳能面板支撑部件1010可与可调整的太阳能系统800的下支撑部件840互换。另外，如图17和图19中所示，可选的支撑部件1020、1030可容纳齿轮组件850。

应当领会，可利用合适的连接器而将太阳能面板系统500、600、700、800和900中的任何一个附连到任何合适的结构上，位于该结构的角部和/或边缘上。例如，根据一个实施例，图17和图19中所示的可调整的太阳能系统800可附连到建筑物或结构的角部上，使得太阳能面板910在建筑物和/或结构的屋顶之上延伸，并平行于或大致沿与建筑物或结构的侧面相同的方向而延伸。

根据另一个实施例，太阳能面板系统500、600、700、800、900可被作为整套装备出售，包括多个太阳能面板510、610、720、910，该太阳能面板具备用于伸展和缩回多个太阳能面板510、610、720的系统，或者带有或不带有太阳能面板单元1000的可调整的太阳能系统800。应当领会，整套装备在本质上优选为模块化，而且可将多个单独的整套装备组合，以提供用于大区域的多个太阳能面板系统500、600、700、800、900。整套装备还优选包括至少一个存储装置668和任何必要的电连接器和电缆或导线。

图21是根据另一混入实施例的可调整的太阳能面板系统1100的透视图。如图21中所示，太阳能面板系统1100包括具有前侧1112和后侧1114的多个太阳能面板1110。各个单独的太阳能面板1110优选附连到前支撑部件1120上，该前支撑部件配置成在各种季节期间调整太阳能面板1110的前侧1112(和后侧1114)相对于地平线上的太阳位置的相对位置。支撑结构1120优选由一对可调整的太阳能面板支撑杆1122、1124，上支撑杆1130以及可调整的后支撑部件1140组成，可调整的后支撑部件1140由至少一个可调整的支撑杆1142、1144或备选的一对可调整的支撑部件1142、1144组成。

根据一个实施例，各个可调整的支撑杆1122、1124、1142、1144优选由一对伸缩杆组成，各伸缩杆具有上杆和下杆，其在彼此之内配合且滑动，并包括可调整的夹子1126、1128、1170、1172，该夹子适于调整各个可调整的支撑杆1122、1124、1172、1174的长度、高度以及角度。

另外，各个支撑杆1122、1124、1142、1144优选附连到小脚轮或其它合适的轮1150上，其包括偏置的转向枢轴，使得转轮将自动地旋转，以将自身与其被推动的方向对准。根据一个实施例，在各种季节的期间可手动地旋转可调整的太阳能系统1100，并将其定位在太阳的方向。另外，太阳能面板系统1100优选配置成装配在容器或盒1180内，以便于运输到远程位置和/或地点。

多个太阳能面板1110可包括将来自太阳的太阳光和/或热转换成能源的光伏电池(例如由封装的互连的光伏电池组件组成的光伏模块)、太阳能集热器面板、太阳能热水面板或其它太阳能面板，该能源可被储存和/或被用来向附连到系统1100上的系统提供动力。多个太阳能面板1110可通过钩或其它合适的连接器而附连到可调整的支撑杆1122、1124、1172、1174的上部。

根据一个备选的实施例，可调整的太阳能系统1100包括具有前侧1112和后侧1114的多个太阳能面板1110。各个单独的太阳能面板1110优选附连到前支撑部件1120上，该前支撑部件配置成在各种季节的期间调整太阳能面板1110的前侧1112(和后侧1114)相对于地平线上的太阳位置的相对位置。支撑结构1120优选包括一对太阳能面板支撑杆1122、1124，上支撑杆1130以及由一对可调整的支撑部件1142、1144组成的可调整的背面支撑部件1140。各个支撑杆1122、1124、1142、1144不由一对伸缩杆组成，而是各个支撑杆1122、1124、1142、1144具有固定的长度，且用一对成角度的支撑部件1160来调整倾斜角度。成角度的支撑部件1160包括一对支撑杆1162、1164，该支撑杆具有从其下部延伸出的多个销或杆，其配置成被固定到可调整的支撑部件1142、1144上的一对杆或销1168容纳。

图22是根据另一个实施例的附连到建筑物或结构1250上的可调整的太阳能面板系统1200的平面图。如图22中所示，可调整的太阳能面板系统1200包括多个太阳能面板1210，该太阳能面板附连到由轨道或导向系统1242和控制箱和/或控制器1244组成的轨道系统1240上。控制箱和控制器1244优选位于上表面，例如建筑物或结构1250的屋顶。应当领会，轨道或导向系统1242可包括任何合适的轨道系统，该轨道系统具有槽，槽适合于容纳附连到多个太阳能面板1210上的连接器1220，或者备选地，适合于容纳沿着建筑物或结构1250的边缘而延伸至控制箱和控制器1244的线缆、缆绳、导线或杆。控制箱和控制器1244优选包括电动机或其它适合于折叠和展开多个太阳能面板1210的机械装置。

太阳能面板1210优选为将太阳光转换成能源的任何合适的面板或较小面板的阵列。太阳能面板1210优选彼此附连。然而，应当领会，可使用任何太阳能面板1210，包括平的太阳能集热器，例如被用来加热水、空气或以其它方式收集太阳热能的太阳能热水或热气面板，或者任何光伏模块，该光伏模块是被用来产生电力的太阳能电池的组件。太阳能面板1210优选为平的，并且可为各种高度和宽度。然而，应当领会，太阳能面板1210可略微弯曲或具有合适的柔性设计。另外，各个太阳能面板1210可由根据设计目的而并联或串联地连接的太阳能热面板或光伏(PV)模块的阵列组成。

根据一个实施例，可缩回的太阳能面板系统1200优选包括多个太阳能面板1210，该太阳能面板通过诸如连接杆或连接钩的连接器1220而附连到轨道系统1240上，该连接杆或连接钩将多个太阳能面板1210分隔成对1212、1214。控制箱和控制器1244还包括用于展开多个太阳能面板1210并使连接器1220(即连接杆或连接钩)朝着建筑物或结构1250的屋顶1252而向上延伸的系统。

图23是根据另一个实施例的附连到建筑物1250的屋顶1252上的太阳能面板系统1200的平面图。如图23中所示，使用支撑结构1260将多个太阳能面板1210附连到建筑物或结构1250的屋顶1252上，支撑结构1260由底部单元1262和从建筑物或结构1250的屋顶1252向外延伸的一对垂直的支撑部件1264、1266组成。多个太阳能面板1210适合于装配在一对垂直的支撑部件1264、1266之间。根据一个备选实施例，可增加平行于屋顶线而延伸的一对支撑部件(未显示)，以防止多个太阳能面板1210左右移动。

图24是根据又一个实施例的附连到建筑物的屋顶1252上的太阳能面板系统1300的平面图。如图24中所示，太阳能面板系统1300包括多个太阳能面板1310和适合于装配在屋顶1252的尖顶之上的支撑结构(或框架)1320。支撑结构(或框架)1320包括太阳能面板部1330和次级太阳能面板部1340。支撑结构(或框架)1320还包括多个水平的支撑部件1332，该支撑部件适合于容纳太阳能面板1310。根据一个实施例，太阳能面板1310优选为将太阳光转换成能源的任何合适的面板或较小面板的阵列。

太阳能面板部分1330延伸至屋顶1252的尖顶，次级面板部1340沿屋顶1252的另一侧延伸。太阳能面板部1330优选在季节的至少一部分内面对太阳的方向或太阳的主要方向，次级面板部1340在季节的一部分或大部分内位于屋顶1252的相反侧或阴暗侧。应当领会，本文所描述的各太阳能面板1310可被用作屋顶材料或木瓦，从而不需要屋顶材料或木瓦。

支撑结构或框架1320优选由诸如塑料或类似材料的轻量材料制成。根据一个实施例，支撑结构或框架1320是空心的，使得支撑结构或框架1320适合于容纳水和/或空气，以向结构或框架1320提供稳定性。例如，根据一个实施例，太阳能面板部1330由空气填充，而次级太阳能面板部1340由水填充。由水填充的次级太阳能面板部1340向支撑结构或框架1320提供压载物。应当领会，根据一个实施例，支撑结构1320优选为太阳能热水面板或其它合适的面板系统，其包括循环的水供给。可利用诸如金属钩托架(未显示)的托架或其它合适的装置而将支撑结构或框架1320附连到屋顶1252上。

图25是根据另一个实施例的太阳能面板系统1300的一部分的平面图，该太阳能面板系统附连到图24中所示的建筑物1250的屋顶或屋顶部件1252上。如图25中所示，太阳能面板系统1300包括多个太阳能面板1310和适合于装配在屋顶1252的尖顶之上的支撑结构1320。根据一个实施例，支撑结构(或框架)1320包括太阳能面板部1330和次级面板部(未显示)。支撑结构(或框架)1320包括多个水平的支撑部件1354，该支撑部件适合于容纳太阳能面板1310(未显示)。水平的支撑部件1354还包括一对凸缘1358、1360，该凸缘形成具有一对成角度的部件1356、1358的空腔1350，该对成角度的部件1356、1358适合于将太阳能面板1310紧固在空腔1350内。根据一个实施例，太阳能面板部1330延伸至屋顶1252的尖顶，而次级面板部沿屋顶1252的另一侧延伸。太阳能面板部1330优选在季节的至少一部分内面对太阳的方向或太阳的主要方向，次级面板部在季节的一部分或大部分内位于屋顶1252的相反侧或阴暗侧。

图26A是根据又一个实施例的太阳能面板系统和太阳能热水面板系统1400的平面图。如图26A中所示，系统1400包括太阳能热水面板系统1410和太阳能面板系统1440。根据一个实施例，太阳能热水面板系统由入口1420、出口1430以及多个太阳能集热器1450组成，入口1420从流体源(未显示)接收诸如水的流体(或水)1460，出口1430使流体(或水)1460返回水源或流体源或者作为备选的第二水源或流体源。根据一个实施例，流体(或水)1460经由入口1420进入太阳能热水面板系统1410中，流向多个太阳能集热器1412。太阳能面板系统1440包括多个太阳能面板1442，其中，各个太阳能面板1142可由根据设计目的而并联或串联地连接的太阳能热面板或光伏(PV)模块的阵列组成，或由其它合适的太阳能面板组成。应当领会，系统1400可包括任意数量和/或组合的太阳能收集器1412和太阳能面板1442，其具备可变的模式以满足消费者的需求。例如，如图26A中所示，各列可包括两个太阳能收集器1412和两个太阳能面板1442。根据一个实施例，太阳能面板1442优选为将太阳光转换为能源的任何合适的面板或较小面板的阵列。

根据一个实施例，多个太阳能收集器1412优选为太阳能热水面板，该太阳能热水面板使用太阳能以加热流体，该流体用于将热传导至热储存容器。根据一个实施例，例如，在家中可将可饮用的水加热，然后储存在热水箱中。太阳能收集器1412可包括吸收板1414(图26B)，流体循环管道1480(图26B)附连到该吸收板上。通常涂覆有黑色选择性表面的吸收板1414确保将太阳辐射转换成热，而循环穿过管道的流体从可以使用或储存热的地方带走热。被加热的流体被泵送至热交换器中，该热交换器是储存容器中的盘管或外部热交换器，流体在热交换器中放出其热，然后循环回到面板以便再次被加热。

根据一个实施例，通过本身可由光伏电池提供动力的机械泵(未显示)或者在安装条件容许的地方通过容许对流，可有助于流体循环，以使流体循环至在回路中安装得较高的也被称为热虹吸管的储存容器。

根据另一个实施例，在太阳光的路径中放置了防风雨的绝缘箱，该绝缘箱包含具备内建的管子的黑色金属吸收片。太阳能加热管子中的水，促使其通过自然对流而循环穿过系统。水通常被运送到位于收集器之上的储存箱。应当领会，这种被动的太阳能水加热系统通常在晴朗的气候下用于宾馆和家中。应当领会，出于这些目的，通常的实际是使用带有固定方位(位置)的平板式太阳能收集器或抽真空的管道式收集器。根据一个优选实施例，通过使收集器面向太阳并使集热器在相对于地平线的等于纬度加约10度的角度倾斜，可获得固定平板式收集器或抽真空的管道式收集器的最高效率。应当领会，太阳能收集器通常分成两大类：非集中式和集中式。

在非集中类型中，收集器区域(即，截取太阳辐射的区域)等于吸收器区域(即，吸收辐射的区域)。根据一个优选的实施例，收集器优选为平板式收集器，然而，该收集器优选包括：(1)平板吸收器，截取并吸收太阳能，(2)透明的盖子，容许太阳能穿过，但减少吸收器的热损失，(3)热传输流体(空气或水)，流过管道以移除来自吸收器的热，以及(4)隔热背衬。根据一个实施例，可对平板式集热器抽真空，以防止热损失。

另外，应当领会，典型地，收集器的最有效的使用是与密封的热交换系统一起的，而不是使可饮用的水流过收集器。根据一个实施例，水和丙二醇的混合物可以被用作热交换流体，以保护冷冻损伤，高达取决于混合物中的丙二醇的比例的温度。

根据另一个实施例，收集器可具有多个抽真空的玻璃管，该玻璃管加热太阳能吸收器，并最终加热太阳能工作流体(水或典型地混有抗冻剂的丙二醇)，以加热家用热水，或用于循环加热的空间加热。抽真空的管道减小了来自收集器的红外能的再辐射，容许其达到比大多数平板式收集器高得多的温度。应当领会，抽真空的管道具有恒定的轮廓，该轮廓典型地垂直于太阳射线，因而所吸收的能量在一天的时间内是大致恒定的。

图26B是根据另一个实施例的太阳能面板和太阳能热水面板1470的组合的平面图。如图26B中所示，这种太阳能面板和太阳能热水面板1470包括具有多个通道1480的太阳能热水面板1470，该多个通道在其上定位有太阳能面板1442，并且，更优选太阳能面板1442定位在太阳能热水面板1470的外表面1472上。根据一个实施例，太阳能面板和太阳能热水面板1470包括太阳能收集器1412和太阳能面板1442，太阳能收集器1412优选为使用太阳能来加热流体的太阳能热水面板，该流体被用来将热传导至热储存容器，太阳能面板1442将太阳光转换成能源。应当领会，任何太阳能面板1442可以是任何光伏模块，该光伏模块是被用来产生电力的太阳能电池组件。

根据一个实施例，太阳能收集器1412可包括吸收器平板1414，流体循环管道1480附连到该吸收器平板1414上。通常涂覆有黑色选择性表面的吸收器1414确保将太阳辐射转换成热，而循环穿过管道1480的流体(未显示)从可以使用或储存热的地方带走热。被加热的流体被泵送至热交换器中，该热交换器是储存容器中的盘管或外部热交换器，流体在热交换器中放出其热，然后循环回到面板中以再次被加热。

根据一个实施例，通过本身可由光伏电池提供动力的机械泵(未显示)或者在安装条件容许的地方通过容许对流，可有助于流体循环，以使流体循环至在回路中安装得较高的也被称为热虹吸管的储存容器。应当领会，出于这些目的，通常的实际是使用带有固定方位(位置)的平板式太阳能收集器或抽真空的管道式收集器。典型地，如果面向太阳并在相对于地平线的等于纬度加约10度的角度倾斜，那么，可获得固定平板式收集器或抽真空的管道式收集器的最高效率。应当领会，如上所述，太阳能收集器1412可以是非集中式收集器或集中式收集器。

根据一个实施例，这种太阳能面板和太阳能热水面板1470是木瓦形式的屋顶材料。因此，应当领会，多个面板1470可被用来形成太阳能面板的阵列或网格，其担当屋顶材料，以替代木瓦或其它屋顶材料。备选地，面板1470可以为辊的形式，其可以被铺开以用于屋顶上或附连到建筑物或其它结构的侧面上。

图27是根据另一个实施例的可膨胀的太阳能面板支撑件1500的透视图。如图27中所示，可膨胀的太阳能面板系统1500包括可膨胀的支撑结构1510，该支撑结构由一对可膨胀的和/或用水填充的段1512、1514组成。根据一个实施例，下段1512包括用于填充水和从下段1512排出水的入口1540和出口1542。在一个备选实施例中，上段1514具有用于使上段1514膨胀和收缩的入口1550和出口1552。入口1540、1550和出口1542、1552优选为减压阀形式的单向阀或其它合适的阀装置。

根据一个实施例，下段1512优选为可水用填充，并通常保持水以使支撑件1500加重。上段1514优选为可用空气填充，并通常保持空气以修整支撑结构1510的形状。上段1514优选具有水平的底部1520和一对成角度的侧面1516、1518，该侧面结合到一起形成成角度的表面1522，该表面具有容纳太阳能面板1538(图28)的至少一个腔1530。根据一个实施例，太阳能面板1538优选为将太阳光转换成能源的任何合适的面板或较小面板的阵列。

应当领会，太阳能面板支架1500优选为便携式，并可压缩和折叠以便于运输。为了搭建支撑件1500，使各段1512、1514膨胀。根据一个实施例，可在下段和/或上段1512、1514提供手柄(未显示)。提升手柄将提升上段1514，并用空气使上段1514和下段1512预先膨胀。

根据一个实施例，水填充下段1512的至少一部分。应当领会，用水填充下段1512增加了上段1514中的空气压力。这种增加的空气压力有助于修整上段1514的形状。根据一个实施例，下段1512具有与上段1514进行流体连通的排放口(未显示)。排放口从下段释放过度的压力。当水填充预成形的下段1512时，排放口还引导空气从下段1512进入到上段1514。这增加了上段1514中的空气压力，并能够使上段1514变得刚性，以修整下段1512的形状，并支撑下段1512。空气压力还修整上段1514的形状，以抑制太阳能面板(未显示)从支撑件1500发生移位。

图28是根据一个实施例的图27的可膨胀的太阳能面板支撑件1500的一部分的平面图。如图28中所示，可膨胀的太阳能面板支撑件1500包括至少一个腔1530，该腔适合于容纳太阳能面板1538。太阳能面板1538优选为太阳能热面板或光伏(PV)模块的阵列，或者将太阳光转换成能源的其它合适的太阳能面板。至少一个腔1530包括底部1534和多个垂直或成角度的边缘1532，该边缘形成腔1530的外周边。根据一个实施例，一对弹性皮带1536可附连到各个腔1530上，并且/或者备选地，一对弹性皮带1536可延伸横穿上段1514的成角度的段1516、1518，从而提供将太阳能面板1538保持在各个腔1530内的手段。

图29是根据一个实施例附连到车辆或卡车1650上的太阳能面板系统(或支架)1600的平面图。如图29中所示，太阳能面板系统1600包括支撑部件1610，该支撑部件由大致水平部分1612、第一垂直部分1614、水平的车顶线部分1616以及垂直的车顶线部分1618组成，大致水平部分1612适合于容纳多个太阳能面板1640，第一垂直部分1614抬高多个太阳能面板1640，使其远离车辆或卡车1650的车顶。支撑部件1610通过支撑部件1610的水平和垂直的车顶线部分1616、1618而紧固到车辆或卡车1650的车顶上。根据一个实施例，太阳能面板1640优选为将太阳光转换成能源的任何合适的面板或较小面板的阵列。

图30是根据另一个实施例的附连到卡车1750上的可缩回的太阳能面板系统(或支架)1700的平面图。如图30中所示，太阳能面板系统1700由轨道或导向系统1710、多个太阳能面板1720以及控制箱和/或控制器1730组成。控制箱和控制器1730优选位于卡车1750的车顶或车顶部件上。控制箱和控制器1730可以是手动曲柄或备选的机械电动机或适合于折叠和展开多个太阳能面板1720的其它装置。应当领会，轨道或导向系统1710可包括沿着卡车1750的车顶而延伸到控制箱和控制器1730的任何合适的线缆、缆绳、导线或杆。

太阳能面板1720优选为将太阳光转换成能源的任何合适的面板或更小面板的阵列。太阳能面板1720优选彼此附连。应当领会，可使用任何太阳能面板1720，包括平的太阳能集热器，例如被用来加热水、空气或以其它方式收集太阳热能的太阳能热水或热气面板，或者任何光伏模块，该光伏模块是被用来产生电力的太阳能电池的组件。太阳能面板1720优选为平的，并且可为各种高度和宽度。然而，应当领会，太阳能面板1720可略微弯曲或具有合适的柔性设计。另外，各个太阳能面板1720可由根据设计目的而并联或串联地连接的太阳能热面板或光伏(PV)模块的阵列组成。

根据一个实施例，可缩回的太阳能面板系统1700优选包括多个太阳能面板1720，该太阳能面板通过诸如连接杆或连接钩的连接器1716而附连到轨道系统1710上，该连接杆或连接钩将多个太阳能面板1720分隔成对1712、1714。控制箱和控制器1730还包括用于展开多个太阳能面板1720并使连接器1716(即连接杆或连接钩)沿着卡车1750的车顶延伸的系统。

图31是根据又一个实施例的附连到轿车1760的车顶或车顶部件上的可缩回的太阳能面板系统(或支架)1700的平面图。如图31中所示，可缩回的太阳能面板系统1700包括多个太阳能面板1720，该太阳能面板通过连接器1716而附连到轨道系统1710上。根据一个实施例，多个太阳能面板1720被划分成对1712、1714。

应当理解，前面的描述是优选的实施例，并因此仅仅代表产品及其制造方法。应当领会，本领域中的技术人员将依据以上的教条而容易想到不同实施例的许多变化和修改。因此，在不脱离所附的权利要求所阐述的产品和方法的精神和范围的情况下，可制作出示范性的实施例以及备选的实施例。

Claims (12)

1.一种太阳能面板系统，包括：

多个太阳能面板，并且其中所述多个太阳能面板成对且彼此通过铰链连接；

支撑结构，包括适合于容纳所述多个太阳能面板的轨道系统；以及

控制器，用于伸展所述多个太阳能面板以及在不使用的时候将所述多个太阳能面板缩回成堆叠。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个太阳能面板的各个是光伏面板，该光伏面板包括被用来产生电力的太阳能电池的组件。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述轨道系统附连到屋顶部件上。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述屋顶部件是建筑物的屋顶。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述屋顶部件是汽车的车顶。

6.一种可缩回的太阳能面板系统，包括：

多个太阳能面板，并且其中所述多个太阳能面板是成对的且彼此通过铰链连接；以及

用于伸展和缩回该对太阳能面板中的每一个，使得所述多个太阳能面板在不使用时被缩回成堆叠的系统。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述多个太阳能面板附连到帆船的船舶支索上，并且所述支索在一端固定到所述帆船的船体上，在第二端固定到所述帆船的桅杆上。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述桅杆是伸缩式桅杆。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，用于伸展和缩回所述多个太阳能面板的所述系统是绞盘。

10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述太阳能面板中的每一个包括至少一个光伏模块，该光伏模块是用来产生电力的太阳能电池的组件。

11.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述多个太阳能面板在不使用时以Z形折叠的堆叠形式存放。

12.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括至少一个边缘部件，该边缘部件在使用期间有助于所述太阳能面板的对准。

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