CN101832672B - 太阳能集能网架结构 - Google Patents
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Abstract
太阳能集能网架结构，包括由多榀桁架构成的网架，网架底部有一个或多个球形支座，支座的上盖上安装有节点，网架安装固定在所述支座上的节点上，网架的腹杆以及上弦、下弦采用刚性杆件，其上弦附加有索构件，且索的两端固定于所述支座上的节点上。本发明采用网架结构、索构件和球型或双曲型支座相结合的方式使得集能板能随着太阳的移动而转动，可尽量保持与太阳光线相垂直，以充分利用节能、环保、便宜的太阳能，达到最大的集能目的，另外用钢量低，自重较轻，不受地震载荷和风载荷的影响，延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于太阳能集能技术领域，特别涉及一种太阳能集能网架结构。
背景技术
太阳能取之不尽、用之不竭，在使用过程中清洁安全、无污染、不用运输，是一种极有前景的新能源。目前太阳能集能器的种类很多，其中最常使用的是平板式集能器，采用固定安装式，将太阳能转换为热能，这种集能器的缺点是能量密度低，要提高能量密度就必须使集能器表面始终与太阳入射光垂直，因此需要使集能器随太阳随动。通常由于集能器还连有管道等部件，而集能器转动就需要采用柔性管或能够旋转的管件，对于由多个集能器构成的集能器群来说，每个集能器单纯旋转就都要采用这类管件，不便于安装且提高了成本。因此如果将多个集能器同时安装在一个平台上，通过控制平台旋转而集能器相对于平台固定，各集能器分管通过与平台连接的总管连接，由于各分管相对于集能器和平台固定，因此减少了随动管件的用量。
通常几十个集能器构成集能器群，因此这种平台要求长宽都达到几十米的规格，平台加上集能器的自重，再加上风、地震、雪等各种荷载，解决其支撑和旋转就成为一个难题。因此开发一种能够旋转，且要尽量轻便的网架结构成为解决结构可靠性的关键问题。
本发明人开发的球形支座由上盖、中芯以及底座构成，半球型中芯弧面向下位于上盖与底座之间，使上盖可相对于底座转动和摆动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能集能网架结构，能够实现集能板随太阳移动而转动，而又重量尽量减轻。
本发明的技术方案是这样实现的：一种太阳能集能网架结构，包括由多榀桁架构成的网架，网架底部有一个或多个球形支座，支座的上盖安装有节点，网架安装固定在所述支座节点上，网架的腹杆以及上弦、下弦采用刚性杆件，其上弦还附加索有构件，且索的两端固定于所述支座上的节点上。
所述球形支座节点连接支撑于所述网架的下弦节点和上弦节点处，以形成稳固支撑和便于力的传递。
本发明的有益效果是：本发明采用桁架结构、索构件和球形支座相结合的方式，由于球形支座的半球型中芯可在底座内转动，使得集能器及整个网架能随着太阳的移动而整体转动，以充分利用节能、环保、便宜的太阳能，达到最大的集能目的；另外上弦附加索构件，由于索的强度高，故自重较轻；网架与支座的固定方式包括节点处的支撑和索的张拉，支撑稳定；采用球形支座、受力好且抗震能力强。这种网架结构，不受地震载荷和风载荷的影响，延长使用寿命。
附图说明
图1为本发明一种实施例的结构示意图；
图中：1上弦，2下弦，3腹杆，4铸钢节点，5索构件，6球形支座，7节点。
具体实施方式
结合附图对本发明做进一步的说明：
例1：如图1所示，一种太阳能集能网架结构，包括由多榀桁架构成的网架，网架安装固定在一个球形支座6的节点7上(参见专利号为200510083839.7的支撑节点专利)，这种支座可以适应不同方向上不同弯矩的需要，抗震能力、抗拉能力、传递压力及抗位移能力强，而且具有万向转动功能，能很好的实现集能板随太阳的移动而转动。
网架的腹杆3以及下弦2及上弦1采用刚性杆件，其上弦1还附加索构件5，且索的两端固定于球形支座6上的节点7上，索的抗拉强度大，最低能够达到1670MPa，且不容易断裂，另外受风、地震载荷的影响不大，另外每榀桁架通过索固定到球形支座6的节点7上，处于球形支座6上盖上的节点7通过支撑杆件贯穿由多榀桁架构成的网架的下弦2的节点直至上弦1的节点，使网架与支座的连接和受力为支撑与张拉相结合，受力后，特别是在网架向一侧倾斜时，支撑杆件受弯矩作用减少，解决悬臂太长的稳定问题，特别是受风荷载和地震荷载时，不易失稳和破坏。上下弦处采用铸钢节点4，铸钢节点4为金属球体，整个结构用钢量低，自重较轻，受地震载荷和风载荷的影响不大，可以延长使用寿命。
支座的数量和布置方向根据网架的长宽大小确定，当采用多个支座时部分支座需要采用升降机构，以使网架转动时能够随动。
整个过程的实现由控制器来控制，控制器控制网架随太阳移动，从而带动集能板随太阳的移动而转动，保证集能板始终与太阳光线垂直，最大限度的收集太阳能量。
Claims (2)
1.一种太阳能集能网架结构，其特征在于：包括由多榀桁架构成的网架，网架底部有一个或多个球形支座，支座的上盖安装有节点，网架安装固定在所述支座节点上，网架的腹杆以及上弦、下弦采用刚性杆件，其上弦还附加索构件，且索的两端固定于所述支座上的节点上；处于球形支座上盖上的节点通过支撑杆件贯穿由多榀桁架构成的网架的下弦的节点直至上弦的节点，使网架与支座的连接和受力为支撑与张拉相结合。
2.根据权利要求1所述的太阳能集能网架结构，其特征在于：所述球形支座节点连接支撑于所述网架的下弦节点和上弦节点处。
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