CN102520734A - 同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站 - Google Patents

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夏庆国
李尚喜
夏爽
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Xiamen Yonghua PV Agricultural Investment Co.,Ltd.
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XIAMEN YONGHUA INDUSTRIAL Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站，包括基站、太阳能电池板、摇杆和两支撑杆，两支撑杆设置于摇杆上，支撑太阳能电池板，其特征在于：基站内设置有减速变速装置和PLC控制器；PLC控制器根据地球自转与公转轨迹编程；基站上安装转动主轴和水平滚动轴承，水平滚动轴承支撑摇杆随转动主轴旋转。该太阳能电站根据地球自转与公转的规律编程，控制太阳能电池板以近似地球自转和公转的轨迹旋转，实时追踪太阳的方向，使太阳光在有效光照时间内尽可能地垂直入射太阳能电池板，以获得最高的采光效率。

Description

同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站
技术领域
本发明涉及太阳能发电工程技术领域，尤其涉及一种同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站。 
背景技术
太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁绿色新能源，越来越受重视。传统的太阳能发电站一般都将太阳能电池板固定于电池板支架上，构成固定的太阳能发电装置。然而随着太阳的升起与降落，只有很短的光照时间内太阳光是垂直于太阳能电池板照射，其余大部分光照时间太阳光都不能垂直照射太阳能电池板，使得太阳能电池板未能最大限度的吸收太阳能，很难提高发电效率。
现有技术中，有些采用时控装置或是光控装置控制太阳能电池板跟随地球自转而转动，然而时控只是近似于地球的转动规律，并未能真正的追踪太阳方向；而光控装置更是容易受天气或是乌云等影响而不能准确的追踪太阳方向，从而未能做到真正的追踪太阳方向，使太阳光近乎垂直入射到太阳能电池板。
某些聚光型太阳能发电站采用反光镜大量收集并将太阳光反射聚焦到太阳能电池板，或是采用聚焦透镜将太阳光聚焦到太阳能电池板上，以此提高采光效率。然而，采用这些方法的弊端是在太阳光会聚处，温度可达到八九百摄氏度，甚至上千摄氏度，太阳能电池板往往因为能量过高而烧伤。 
发明内容
为克服上述问题，本发明提出一种同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站，结构简单，又能在有效日照时间内自动调节太阳能电池板追踪太阳转动，以使太阳光尽可能垂直照射太阳能电池板，提高太阳能电池板的采光效率。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站，包括基站、太阳能电池板、摇杆和两支撑杆，两支撑杆设置于摇杆上，支撑太阳能电池板，其特征在于：基站内设置有减速变速装置和PLC控制器；PLC控制器根据地球自转与公转轨迹编程；基站上安装转动主轴和水平滚动轴承，水平滚动轴承支撑摇杆随转动主轴旋转。
进一步的，该太阳能电站还包括一复位装置，设置于基站内，用于控制太阳能电池板迅速恢复到起始位置，即早晨刚刚能接收到太阳光的位置。
进一步的，所述太阳能电池板为一近似地球表面形状的抛物弧面，其南北方向与太阳形成一仰角θ。
进一步的，所述两支撑杆设有液压传动调节装置，与太阳能电池板连接，根据所设电站纬度的不同，通过液压传动调节装置调整两支撑杆长度即可调整太阳能电池板的仰角θ。
优选的，根据中国的纬度范围，上述仰角θ可调整在15~65°范围内。
进一步的，上述太阳能电池板背面分布有铝基U型冷液导热管或陶基U型冷液导热管，用于增强太阳能电池板的散热能力。
本发明的有益效果：本发明的太阳能电站根据地球自转与公转的规律编程，控制太阳能电池板以近似地球自转和公转的轨迹旋转，使太阳光在有效光照时间内尽可能地垂直入射太阳能电池板，以获得最高的采光效率；本发明的太阳能电池板采用近似于地球表面的抛物弧面，并根据纬度不同设置其仰角，以使同时入射的太阳光尽可能全部垂直入射，以达到更好的采光效率。
附图说明
图1为本发明的同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站结构示意图；
图2为本发明的太阳能电池板主视图和俯视图。
附图标记：1、基站；2、太阳能电池板；3、摇杆；4、支撑杆；5、转动主轴；6、水平滚动轴承；7、减速变速装置；8、PLC控制器；9、液压传动调节装置；10、铝基U型冷液导热管或陶基U型冷液导热管。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。
如图1所示为本发明的同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站，包括基站1、太阳能电池板2、摇杆3和两支撑杆4，两支撑杆4设置于摇杆3上，支撑太阳能电池板2，基站1内设置有减速变速装置7和PLC控制器8；PLC控制器8根据地球自转与公转轨迹编程；基站1上安装转动主轴5和水平滚动轴承6，水平滚动轴承6支撑摇杆3随转动主轴5旋转。其中PLC控制器8根据地球自转和公转的轨迹编程，设定好转动主轴5的转速和线速度，使得太阳能电池板2沿地球自转与公转轨迹旋转，实时追踪着太阳的方向，使得在有效光照时间内，太阳光尽可能垂直入射到太阳能电池板2上，以提高采光效率。摇杆3可带动太阳能电池板2进行360°旋转，也可只设定180°旋转。基站1内还设置有一复位装置，当太阳能电池板2追踪太阳旋转了180°之后，太阳西下，此时没有太阳光照，太阳能电池板2可不再追踪太阳，而是根据复位装置事先的设定迅速复位，恢复到第二天早晨太阳升起的方向。
本发明中太阳能电池板2为一近似地球表面的抛物弧面，如图2所示，其南北方向与太阳形成一仰角θ，并根据纬度不同设置其仰角θ，以使同时入射的太阳光尽可能全部垂直入射，以达到更好的采光效率。两支撑杆4设有液压传动调节装置9，与太阳能电池板2连接，通过液压传动调节装置9调整两支撑杆4长度即可调整太阳能电池板2的仰角θ。根据中国的纬度范围，该仰角θ可设定在15~65°范围之间。上述太阳能电池板背面还分布有铝基U型冷液导热管或陶基U型冷液导热管10，用于增强太阳能电池板的散热能力。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均为本发明的保护范围。 

Claims (6)

1.同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站，包括基站、太阳能电池板、摇杆和两支撑杆，两支撑杆设置于摇杆上，支撑太阳能电池板，其特征在于：基站内设置有减速变速装置和PLC控制器；PLC控制器根据地球自转与公转轨迹编程；基站上安装转动主轴和水平滚动轴承，水平滚动轴承支撑摇杆随转动主轴旋转。
2.如权利要求1所述同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站，其特征在于：还包括一复位装置。
3.如权利要求1所述同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站，其特征在于：所述太阳能电池板为一近似地球表面的抛物弧面，其南北方向与太阳形成一仰角θ。
4.如权利要求3所述同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站，其特征在于：所述两支撑杆设有液压传动调节装置，与太阳能电池板连接，通过液压传动调节装置调整两支撑杆长度即可调整太阳能电池板的仰角θ。
5.如权利要求3所述同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站，其特征在于：所述仰角θ为15~65°。
6.如权利要求1-5任一项所述同步跟踪摇杆式聚光型太阳能电站，其特征在于：所述太阳能电池板背面分布有铝基U型冷液导热管或陶基U型冷液导热管。
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