CN102436264A - 太阳能光伏板向阳调节装置和采用该装置的调节方法 - Google Patents

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Abstract

针对现有技术中普通用户很难精确调节太阳能光伏板的向阳角度造成太阳能光伏板的太阳能接收能力下降、发电量低的缺陷，本发明提供一种太阳能光伏板向阳调节装置，该装置包括有标尺板和在所述太阳能光伏板的板面上开设的透光孔，所述透光孔为通孔，所述标尺板位于所述太阳能光伏板的背面的下后方且标尺板的板面平行于所述太阳能光伏板的板面，所述标尺板的板面上标有原点标识，由所述通光孔和所述原点确定的直线垂直于所述太阳能光伏板的板面，该装置结构简单，操作简易，普通用户完全可以采用该装置实现精确调节太阳能光伏板的向阳角度，以达到太阳能的最大化利用。

Description

太阳能光伏板向阳调节装置和采用该装置的调节方法
技术领域
本发明属于太阳能光伏技术领域，特别涉及一种太阳能光伏板向阳调节装置和采用该装置的向阳调节方法。
背景技术
为了提高太阳能电池的发电量，现有技术中通常使用可调节角度的太阳能光伏板通过调节太阳能光伏板的角度来调节太阳能光伏板的受光面的角度，但普通用户很难以专业知识直接调整好太阳能光伏板的向阳角度，尤其在不同季节时太阳光与不同纬度地区形成的光线夹角是不同的，造成了太阳能光伏板的太阳能接收能力下降，无法最大限度的利用太阳能光照。
发明内容
针对现有技术中普通用户很难精确调节太阳能光伏板的向阳角度造成太阳能光伏板的太阳能接收能力下降、发电量低的缺陷，本发明提供一种太阳能光伏板向阳调节装置，该装置结构简单，操作简易，普通用户完全可以采用该装置实现精确调节太阳能光伏板的向阳角度，以达到太阳能的最大化利用。
技术方案
一种太阳能光伏板向阳调节装置，该装置包括有标尺板和在所述太阳能光伏板的板面上开设的透光孔，所述透光孔为通孔，所述标尺板位于所述太阳能光伏板的背面的下后方且标尺板的板面平行于所述太阳能光伏板的板面，所述标尺板的板面上标有原点标识，由所述通光孔和所述原点确定的直线垂直于所述太阳能光伏板的板面。
所述标尺板上的标识还包括平行于水平面的横向的X轴和垂直于X轴的纵向的Y轴，所述原点为X轴和Y轴的交点，所述原点对应的Y轴的值为0，所述X轴上标有时间刻度x，所述时间刻度x代表在x时刻时太阳光穿过经向阳调节后的太阳能光伏板的透光孔而形成的光斑落在标尺板的横轴位置；在任一x时刻时太阳光穿过经向阳调节后的太阳能光伏板的透光孔而形成的光斑落在标尺板的位置对应的Y轴的值均为0。
所述Y轴上标有仰角刻度y，所述仰角刻度y代表太阳光穿过太阳能光伏板的透光孔而形成的光斑落在标尺板的位置对应的Y轴的值。
所述标尺板为半透明标尺板，标尺板上的标识标在标尺板的远离太阳能光伏板的板面上。
所述标尺板的厚度为1.5-2mm。
所述透光孔的直径为2-3mm，相应地，所述标尺板到太阳能光伏板的距离为100-200mm。
所述透光孔的上端为大口朝上的圆台侧面，透光孔的下端为大口朝下的圆台侧面。
采用上述的太阳能光伏板向阳调节装置的向阳调节方法，在正午时，调节太阳能光伏板的角度使得太阳光穿过所述透光孔而形成的光斑落在所述标尺板的原点上。
所述正午为太阳能光伏板所在地的正午。
采用上述的太阳能光伏向阳调节装置的向阳调节方法，在任意x1时刻，调节太阳能光伏板的角度使得太阳光穿过所述透光孔而形成的光斑落在标尺板的位置为X＝x1，Y＝0。
当太阳能光伏板所在地的季节变换时，重新调节太阳能光伏板的角度。
技术效果：
本发明提供一种太阳能光伏板向阳调节装置，该装置包括有标尺板和透光孔，标尺板平行于太阳能光伏板，在标尺板上标有原点，由原点和通光孔确定的直线垂直于太阳能光伏板的板面。正午时，调节太阳能光伏板的角度使得太阳光穿过透光孔后射到标尺板上的光斑落在原点上，此时，太阳光的光照角度正好垂直于太阳光光伏板的板面，因此，在同一季节内，该太阳能光伏板的向阳角度使得该块太阳能光伏板能够接受到最多的太阳光辐照，以实现太阳能的最大化利用。
进一步地，在标尺板上设置有X轴和Y轴，X轴代表时间刻度，Y轴代表仰角刻度，X轴上的时间刻度x代表向阳调节后的太阳能光伏板在相应时刻x时太阳光通过透光孔后的照射在标尺板的光斑位置的X值，Y轴上标有仰角刻度y，太阳光通过经向阳调节后的太阳能光伏板的透光孔射到标尺板的光斑的仰角刻度y等于0。
优选地，标尺板为半透明板，从标尺板的背面可以观察到光斑，相应地，原点和X轴、Y轴也标在标尺板的背面，方便判断光斑的位置。其中，标尺板的厚度以1.5-2mm为宜，如果标尺板太厚，从标尺板背面观察到的光斑将变得不清晰。
所述透光孔的直径为2-4mm为宜，太阳光束经该面积范围的透光孔后形成的光斑利于观察，若小于2mm时，太阳光在偏斜的情况下会无法提供足够光形成光斑用于指示与识别，若大于4mm时，光斑面积也会增大，影响了光斑的清晰度，也不方便识别。相应地，所述标尺板到太阳能光伏板的距离为100-200mm，距离过小时，阳光在偏斜过程中形成的光斑在标尺板上的距离变化小，影响精确度；距离过大时，阳光偏斜过程中形成的光斑在标尺板上的距离变化大，需要标尺板的板面面积大，大板面的标尺板造成风阻力也大，不利于安全。
透光孔的上端和下端均为大口端朝外的圆台侧面，最大限度地避免了透光孔的边缘对太阳光线的遮挡。
附图说明
图1实施例1中安装有向阳调节装置的太阳能光伏板的正面示意图；
图2实施例1中安装有向阳调节装置的太阳能光伏板的背面示意图；
图3实施例1中安装有向阳调节装置的太阳能光伏板的侧面局部剖视示意图。
图4实施例2中安装有向阳调节装置的太阳能光伏板的背面示意图；
图中各标号示例如下：
1-太阳能光伏板，2-透光孔，2-1-透光孔上端的圆台结构侧面，2-2-透光孔下端的圆台结构侧面，3-标尺板，3-1-原点O。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-3所示为安装有向阳调节装置的太阳能光伏板的示意图。图1中，在太阳能光伏板1的板面的任意位置上开设有一通孔用作透光孔2，太阳光可以直接穿过该透光孔2射到太阳能光伏板1背后的标尺板3上。图3所示，在太阳能光伏板1的背面的下后方设置有一标尺板3，标尺板3的板面平行于太阳能光伏板1的板面，板面上标有原点O3-1(见图2)，由透光孔2(优选为其中心点，这样精确度会提高)和原点O3-1(优选为原点O的中心点，以提高精度)确定的直线垂直于太阳能光伏板1和标尺板3的板面，这样，当太阳光垂直于太阳能光伏板1射入时，穿过透光孔2的光线射在标尺板3形成的光斑一定会落在原点O3-1上，普通用户即可反向利用该原理来调节太阳能光伏板1的角度使其垂直于太阳光。
其中，标尺板3优选为半透明的标尺板，其一、使通过透光孔2的光线可在标尺板3上形成光斑，其二、使形成的所述光斑可从标尺板3的背面观察到，这种半透明标尺板3可以采用磨砂塑料标尺板。此时，原点O3-1可以标示在标尺板3的背面，用户通过从标尺板背面观察光斑是否落在原点O3-1上即可。
其中，标尺板3的厚度优选在1.5-2mm之间，由于普通用户需要在标尺板3的背面进行观察，标尺板太厚不利于普通用户观察到光斑。
另外，透光孔2的直径以2-4mm为宜，因为太阳光束经该面积范围的透光孔后形成的光斑利于观察，若小于2mm时，太阳光在偏斜的情况下会无法提供足够光形成光斑用于指示与识别，若大于4mm时，光斑面积也会增大，影响了光斑的清晰度，也不方便识别。见图3所示，其中的太阳能光伏板1为剖视示意图，透光孔2的孔壁并非为圆柱形，透光孔的上端孔壁为大口朝上的圆台结构侧面2-1，透光孔的下端孔壁为大口朝下的圆台结构侧面2-2，这样的透光孔2的结构能够最大限度地避免了透光孔2的边缘对太阳光线的遮挡。
优选地，标尺板3通过支架(图中未示出)固定在太阳能光伏板1的背面，标尺板3距离太阳能光伏板1的优选距离为100-200mm，因为距离过小时，阳光在偏斜过程中形成的光斑在标尺板上的距离变化小，影响精确度；距离过大时，阳光偏斜过程中形成的光斑在标尺板上的距离变化大，需要标尺板的板面面积大，大板面的标尺板造成风阻力也大，不利于安全。
普通用户在使用太阳能光伏板向阳调节装置时，要在当地的正午时刻，调节太阳能光伏板1的角度，同时从标尺板3的背面进行观察，当从透光孔2射入的太阳光线在标尺板3上形成的光斑落在原点O3-1上时，停止调整，并保持太阳能光伏板1的当前角度位置。此时，太阳光的光线正好垂直于太阳能光伏板1的板面，由于正午的太阳光垂直于太阳能光伏板1的板面，因此，如此角度设置的太阳能光伏板1能够接受到最多的太阳光辐照，实现太阳能的最大化利用，提高了发电量。
随着季节的变化，太阳光与不同纬度地区形成的光线夹角发生变化，即人们常说的太阳的高度发生变化，此时需要在正午时重新利用光斑落入原点的方法调节太阳能光伏板1的角度，使太阳能光伏板1始终处于能够接受到最多阳光辐照的状态。
由上可见，本发明提供的太阳能光伏板向阳调节装置结构极为简单，成本低廉，将专业人员才能操作的向阳调节体现在了带有原点的标尺板3和透光孔2上，构思巧妙，应用前景好，解决了现有技术中普通用户购买了可调节角度的太阳能光伏板，却不知道如何调节角度的难题。并且，调节过程极为简单，普通用户均可掌握。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中的标尺板3上标示有带有时间刻度的横向X轴、和带有仰角刻度的纵向Y轴。见图4，标尺板3的背面标示有平行于水平面的横轴X轴和垂直于横轴的纵轴Y轴，X轴上标示有时间刻度x，本实施例中的x的范围为从早上9到晚上17点，当然还可以选择其他范围，根据使用该太阳能光伏板1的所在地的白天的时间，从中选择一段时间，为X轴的范围。X轴上具体时间刻度x的标示方法如下：在正午的时候根据光斑落入原点位置的方法调节太阳能光伏板1的角度(当然也可以采取其他方法进行向阳调节)，之后，记录下在x时刻太阳光穿过调节后的太阳能光伏板1的透光孔2形成的光斑落在标尺板3的位置，将x时刻光斑对应的横轴位置用相应的x进行标记，那么横轴上的坐标点为17，16，15，14，原点O，12，11，10，9(本实施例中)，当然也可以以半个小时为时间界限或其他的时间长度为时间界限，原点O3-1对应着正午的时间，该时间以所在时区的不同而不同，在中国正午的时间大约在12-13点左右。纵轴Y轴上标有仰角刻度y，仰角刻度代表太阳光穿过太阳能光伏板的透光孔2而形成的光斑落在标尺板3上的对应的纵轴位置，调节后的太阳能光伏板1在任意时刻x产生的光斑对应的纵轴位置均为0(原点的纵轴位置为0)。综上，利用带有X轴和Y轴的标尺板3，提供了一种在X轴上标示时刻刻度范围内调整太阳能光伏板1的角度的方法，可以通过在某一时刻x1，调整太阳能光伏板1的角度，使得太阳光穿过透光孔2形成的光斑落在的标尺板3的位置为：横轴上的位置为x1，纵轴位置为0，克服了只有正午才能调节角度的缺陷。当然，随着季节的转换，还要重新调节太阳能光伏板1的角度。
另外，由于调节时，光斑对应的Y轴值总为0，因此Y轴上可以不设置仰角刻度，并不影响向阳调节，调节时X轴位置为调节时刻x1，Y轴位置为0。

Claims (11)

1.一种太阳能光伏板向阳调节装置，其特征在于，该装置包括有标尺板和在所述太阳能光伏板的板面上开设的透光孔，所述透光孔为通孔，所述标尺板位于所述太阳能光伏板的背面的下后方且标尺板的板面平行于所述太阳能光伏板的板面，所述标尺板的板面上标有原点标识，由所述通光孔和所述原点确定的直线垂直于所述太阳能光伏板的板面。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏板向阳调节装置，其特征在于，所述标尺板上的标识还包括平行于水平面的横向的X轴和垂直于X轴的纵向的Y轴，所述原点为X轴和Y轴的交点，所述原点对应的Y轴的值为0，所述X轴上标有时间刻度x，所述时间刻度x代表在x时刻时太阳光穿过经向阳调节后的太阳能光伏板的透光孔而形成的光斑落在标尺板的横轴位置；在任一x时刻时太阳光穿过经向阳调节后的太阳能光伏板的透光孔而形成的光斑落在标尺板的位置对应的Y轴的值均为0。
3.根据权利要求2所述的太阳能光伏板向阳调节装置，其特征在于，所述Y轴上标有仰角刻度y，所述仰角刻度y代表太阳光穿过太阳能光伏板的透光孔而形成的光斑落在标尺板的位置对应的Y轴的值。
4.根据权利要求1或2或3所述的太阳能光伏板向阳调节装置，其特征在于，所述标尺板为半透明标尺板，标尺板上的标识标在标尺板的远离太阳能光伏板的板面上。
5.根据权利要求4所述的太阳能光伏板向阳调节装置，其特征在于，所述标尺板的厚度为1.5-2mm。
6.根据权利要求1或2或3所述的太阳能光伏板向阳调节装置，其特征在于，所述透光孔的直径为2-3mm，相应地，所述标尺板到太阳能光伏板的距离为100-200mm。
7.根据权利要求1或2或3所述的太阳能光伏向阳调节装置，其特征在于，所述透光孔的上端为大口朝上的圆台侧面，透光孔的下端为大口朝下的圆台侧面。
8.采用权利要求1所述的太阳能光伏板向阳调节装置的向阳调节方法，其特征在于，在正午时，调节太阳能光伏板的角度使得太阳光穿过所述透光孔而形成的光斑落在所述标尺板的原点上。
9.根据权利要求8所述的太阳能光伏板向阳调节方法，其特征在于，所述正午为太阳能光伏板所在地的正午。
10.采用权利要求2-7之一所述的太阳能光伏向阳调节装置的向阳调节方法，其特征在于，在任意x1时刻，调节太阳能光伏板的角度使得太阳光穿过所述透光孔而形成的光斑落在标尺板的位置为X＝x1，Y＝0。
11.根据权利要求10所述的太阳能光伏板向阳调节方法，其特征在于，当太阳能光伏板所在地的季节变换时，重新调节太阳能光伏板的角度。
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