CN102868322A - 钢索控制追日式太阳能发电设备 - Google Patents

钢索控制追日式太阳能发电设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种钢索控制追日式太阳能发电设备，包括：太阳能发电模块、中柱、第一及第二卷线装置以及第一及第二钢索。发电模块具有第一至第四角落部位。中柱的第一端安装于固定结构体上，中柱的第二端枢接于发电模块的底部的中间部位，并可转动地支撑发电模块。第一及第二卷线装置设置于中柱。第一钢索具有连接至第一角落部位的第一端及连接至第三角落部位的第二端，并卷绕于第一卷线装置上。第二钢索具有连接至第二角落部位的第一端及连接至第四角落部位的第二端，并卷绕于第二卷线装置上。通过转动第一及第二卷线装置的一者或两者，以调整发电模块的方位角度。

Description

钢索控制追日式太阳能发电设备
技术领域
本发明涉及一种钢索控制追日式太阳能发电设备，且特别是涉及一种利用中柱及钢索来控制太阳能发电模块的追日功能的太阳能发电设备。
背景技术
通常，太阳能发电系统是固定于建筑物上，不能随着太阳的位置而调整方向，使得太阳能的利用率大打折扣。或者，一种风光互补式发电系统采用支撑风力发电机的柱体来固定太阳能发电模块，但是这种系统下的太阳能发电模块通常很小。因为太阳能发电模块的中央部位直接倾斜地固定至柱体，若太阳能发电模块的面积过大，则会被强风破坏，因为柱体与太阳能发电模块之间的接合强度不足以抵抗强风。因此，已知的太阳能发电系统仍有改善的空间。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种利用中柱及钢索来控制太阳能发电模块的追日功能的太阳能发电设备，并达到稳固支撑以及追日的效果。
为达上述目的，本发明提供一种安装于一固定结构体上的钢索控制追日式太阳能发电设备，其包括一太阳能发电模块、一中柱、第一及第二卷线装置、一第一钢索及一第二钢索。太阳能发电模块将光能转换成电能，并具有第一至第四角落部位。中柱的一第一端安装于固定结构体上，中柱的一第二端枢接于太阳能发电模块的一底部的一中间部位，并可转动地支撑太阳能发电模块。第一及第二卷线装置设置于中柱。第一钢索具有一连接至第一角落部位的第一端及一连接至第三角落部位的第二端，并卷绕于第一卷线装置上。第二钢索具有一连接至第二角落部位的第一端及一连接至第四角落部位的第二端，并卷绕于第二卷线装置上。通过转动第一卷线装置及第二卷线装置的一者或两者，以调整太阳能发电模块的方位角度。
此外，前述太阳能发电设备可以更包括第一至第四锚部，固定于固定结构体，并分别对应于第一至第四角落部位。第一钢索穿过第一及第三锚部，以形成一W形结构。第二钢索穿过第二及第四锚部，以形成另一W形结构。
藉此，本发明的钢索控制追日式太阳能发电设备，可以达到稳固支撑及追日的效果，故更适合于大型发电场合，而且能具有多自由度的旋转及移动功能，达到追日的效果，以适合于各种不同的应用场合，有效提高太阳能的利用率。
附图说明
图1与图2显示依据本发明第一实施例的太阳能发电设备的两种状态的示意图。
图3显示依据本发明第一实施例的太阳能发电设备的立体图。
图4与图5显示依据本发明第一实施例的太阳能发电模块的俯视图的两个例子。
图6与图7显示依据本发明第二实施例的太阳能发电设备的两种状态的示意图。
图8显示依据本发明第二实施例的太阳能发电设备的立体图。
图9与图10显示依据本发明第二实施例的太阳能发电模块的俯视图的两个例子。
图11显示依据本发明实施例的太阳能发电设备的太阳能板的俯视图。
图12显示依据本发明实施例的太阳能发电模块与第一及第二卷线装置的连接方块图。
图13显示依据本发明实施例的锚部的另一例。
附图标号：
CH：中心孔
TE：尖端
1/1′：太阳能发电设备
2：固定结构体
10：太阳能发电模块
10B：底部
10M：中间部位
11：第一角落部位
12：第二角落部位
13：第三角落部位
14：第四角落部位
15：框架
16：太阳能板
17：太阳能电池
20：中柱
21：第一端
22：第二端
25：万向接头
31：第一卷线装置
32：第二卷线装置
41：第一锚部
42：第二锚部
43：第三锚部
44：第四锚部
50：第一钢索
51：第一端
52：第二端
60：第二钢索
61：第一端
62：第二端
具体实施方式
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
以下所述的“连接”，包括但不限于“直接连接”或“间接连接”。
图1与图2显示依据本发明第一实施例的太阳能发电设备1的两种状态的示意图。图3显示依据本发明第一实施例的太阳能发电设备1的立体图。如图1、图2至图3所示，依据本发明第一实施例的钢索控制追日式太阳能发电设备1安装于一固定结构体2上，并包括一太阳能发电模块10、一中柱20、第一及第二卷线装置31、32、一第一钢索50及一第二钢索60。值得注意的是，图1与图2的第一及第二卷线装置31、32有相当程度的简化，以便不模糊化本发明的特征。
太阳能发电模块10将光能转换成电能，并具有第一至第四角落部位11-14。第一至第四角落部位11-14并不一定要非常靠近太阳能发电模块10的四个角落，只要在四个角落的附近即可。
中柱20的一第一端21安装于固定结构体2上，中柱20的一第二端22枢接于太阳能发电模块10的一底部10B的一中间部位10M，并可转动地支撑太阳能发电模块10。中间部位10M最好位于太阳能发电模块10的重心，亦可以在太阳能发电模块10的重心的附近，于此不作特别限定。中柱20的第二端22是通过一万向接头25枢接于太阳能发电模块10的底部10B的中间部位10M。万向接头25包括球头及与球头配合的球形凹陷部，此乃为已知技术所熟知的，于此不再详述。如此，太阳能发电模块10可以以万向接头25为中心地自由旋转，使用者可以轻易调整太阳能发电模块10的摆设角度，达到追日的效果。中柱20的一长度可伸缩，但也可以是固定的。通过转动第一/第二卷线装置31/32，可以使第一/第二卷线装置31/32两侧的第一/第二钢索50/60的部分长度改变，来改变太阳能发电模块10的角度。
第一及第二卷线装置31、32设置于中柱20。值得注意的是，第一及第二卷线装置31、32是可移动地设置于中柱20，使第一及第二卷线装置31、32的高度可调。举例而言，可以通过齿轮及齿条的配合、螺帽与螺丝的配合等机构来调整第一及第二卷线装置31、32的高度。由于这种机构是本领域的技术人员所能轻易理解的，故于此不再详述。第一及第二卷线装置31、32可以是手动或电动的卷线装置。第一及第二卷线装置31、32可以容置于中柱20中或位于中柱20外部，于此不作特别限定。
第一钢索50具有一连接至第一角落部位11的第一端51及一连接至第三角落部位13的第二端52。第一钢索50卷绕于第一卷线装置31上。
第二钢索60具有一连接至第二角落部位12的第一端61及一连接至第四角落部位14的第二端62。第二钢索60卷绕于第二卷线装置32上。通过转动第一卷线装置31及第二卷线装置32的一者或两者，以调整太阳能发电模块10的方位角度，达成追日的效果，以让发电效能最高化。
图4与图5显示依据本发明第一实施例的太阳能发电模块10的俯视图的两个例子。如图4与图5所示，太阳能发电模块10包括一框架15及多个太阳能板16。框架15连接至第一钢索50、第二钢索60及中柱20。多个太阳能板16安装于框架15上，并以阵列的方式排列，且通过并联及/或串联的方式达成电连接。图4与图5的差异在于第一角落部位11与第二角落部位12的定义位置不同，使得第一钢索50与第二钢索60的路径有所不同。
图6与图7显示依据本发明第二实施例的太阳能发电设备1′的两种状态的示意图。图8显示依据本发明第二实施例的太阳能发电设备1′的立体图。如图6、图7至图8所示，本实施例类似于第一实施例，不同之处在于太阳能发电设备1′更包括第一至第四锚部41-44，固定于固定结构体2，并分别对应于第一至第四角落部位11-14，第一钢索50穿过第一及第三锚部41、43，以形成一W形结构。因此，第一钢索50从第一端51至第二端52，是依序通过第一锚部41、第一卷线装置31、第三锚部43。第二钢索60穿过第二及第四锚部42、44，以形成另一W形结构。通过转动第一/第二卷线装置31/32，可以使第一/第二卷线装置31/32两侧的第一/第二钢索50/60的部分长度改变，来改变太阳能发电模块10的角度。因此，第二钢索60从第一端61至第二端62，是依序通过第二锚部42、第二卷线装置32、第四锚部44。这样的双W结构，可以让整个太阳能发电设备1′的结构更加稳定，更不易受到强风或地震等外力破坏。值得注意的是，图6与图7的第一及第二卷线装置31、32有相当程度的简化，以便不模糊化本发明的特征。
图9与图10显示依据本发明第二实施例的太阳能发电模块的俯视图的两个例子。类似于第一实施例的细节将不再详述于此。图9与图10的差异在于第一角落部位11与第二角落部位12的定义位置不同，使得第一钢索50与第二钢索60的路径有所不同。
图11显示依据本发明实施例的太阳能发电设备1/1′的太阳能板16的俯视图。如图11所示，各太阳能板16是由多个太阳能电池17所并联及/或串联连接而成。太阳能电池17可以是单晶、多晶、薄膜或其他种类的太阳能电池。
图12显示依据本发明实施例的太阳能发电模块与第一及第二卷线装置的连接方块图。如图12所示，第一及第二卷线装置31、32为由太阳能发电模块10供电的电动卷线装置。
图13显示依据本发明实施例的锚部41/42/43/44的另一例。如图13所示，钢索50/60可以穿过锚部41/42/43/44的中心孔CH，而锚部41/42/43/44的尖端TE可以埋入至譬如是水泥地或土地等固定结构体中。
通过本发明的钢索控制追日式太阳能发电设备，可以达到稳固支撑及追日的效果，故更适合于大型发电场合，而且能具有多自由度的旋转及移动功能，达到追日的效果，以适合于各种不同的应用场合，有效提高太阳能的利用率。
在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅方便说明本发明的技术内容，而非将本发明狭义地限制于上述实施例，在不超出本发明的精神及权利要求的情况，所做的种种变化实施，皆属于本发明的范围。

Claims (10)

1.一种钢索控制追日式太阳能发电设备，其特征在于，安装于一固定结构体上，所述太阳能发电设备包括：
一太阳能发电模块，其将光能转换成电能，并具有第一至第四角落部位；
一中柱，所述中柱的一第一端安装于所述固定结构体上，所述中柱的一第二端枢接于所述太阳能发电模块的一底部的一中间部位，并可转动地支撑所述太阳能发电模块；
第一及第二卷线装置，设置于所述中柱；
一第一钢索，具有一连接至所述第一角落部位的第一端及一连接至所述第三角落部位的第二端，所述第一钢索卷绕于所述第一卷线装置上；及
一第二钢索，具有一连接至所述第二角落部位的第一端及一连接至所述第四角落部位的第二端，所述第二钢索卷绕于所述第二卷线装置上，其中通过转动所述第一卷线装置及所述第二卷线装置的一者或两者，以调整所述太阳能发电模块的方位角度。
2.如权利要求1所述的钢索控制追日式太阳能发电设备，其特征在于，所述太阳能发电模块包括：
一框架，连接至所述第一钢索、所述第二钢索及所述中柱；及
多个太阳能板，安装于所述框架上。
3.如权利要求2所述的钢索控制追日式太阳能发电设备，其特征在于，各所述太阳能板是由多个太阳能电池所连接而成。
4.如权利要求1所述的钢索控制追日式太阳能发电设备，其特征在于，所述中柱的所述第二端是通过一万向接头枢接于所述太阳能发电模块的所述底部的所述中间部位。
5.如权利要求1所述的钢索控制追日式太阳能发电设备，其特征在于，所述中柱的一长度是可伸缩。
6.如权利要求1所述的钢索控制追日式太阳能发电设备，其特征在于，所述第一及第二卷线装置是可移动地设置于所述中柱，使所述第一及第二卷线装置的高度可调。
7.如权利要求1所述的钢索控制追日式太阳能发电设备，其特征在于，所述第一及第二卷线装置为由所述太阳能发电模块供电的电动卷线装置。
8.如权利要求1所述的钢索控制追日式太阳能发电设备，其特征在于，所述第一及第二卷线装置容置于所述中柱中。
9.如权利要求1所述的钢索控制追日式太阳能发电设备，其特征在于，所述第一及第二卷线装置位于所述中柱外部。
10.如权利要求1所述的钢索控制追日式太阳能发电设备，其特征在于，所述钢索控制追日式太阳能发电设备更包括：
第一至第四锚部，固定于所述固定结构体，并分别对应于所述第一至第四角落部位，所述第一钢索穿过所述第一及第三锚部，以形成一W形结构，所述第二钢索穿过所述第二及第四锚部，以形成另一W形结构。
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