CN103838250A - 一种新型双轴跟踪太阳光照的装置 - Google Patents
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Abstract
一种新型双轴跟踪太阳的装置，是由于目前大部分的大型光伏电站都采用固定电池板安装方式，这种不跟踪太阳光照的装置发电效率较低，而一些跟踪太阳的装置只能做成小规模，成本较高，因此研制了此跟踪系统。它主要由跟踪太阳旋转的多T字形组合的直线滑道、可以升降的滑道斜坡、沿直线匀速下滑的控制装置、纵向跟踪连杆装置以及返程装置等构成。本发明采用了最简单的T字形实现圆周转动的原理，并且将多个T字形组合在一起，从而实现了大规模电池板的同时旋转。因此降低了制造成本以及加工的难度。
Description
技术领域
本发明涉及一种双轴跟踪太阳光照的装置，属于太阳能发电研究领域。适合于大型光伏电站提高发电效率使用。
背景技术
目前大部分光伏发电系统都采用电池板固定放置的安装方式，发电效率比较低。而现有的跟踪系统大都采用电机驱动跟踪方式，例如，公告号为CN101135913的《太阳能全自动跟踪转盘》、公告号为CN101201628的《仰角转轴固定太阳能接收器自动跟踪装置》、公告号为CN2533435的《太阳同步跟踪装置》等，主要缺点是成本高、无法大型化、不抗风沙、寿命短等，因此没有被大规模应用。
发明内容
1. 本发明提供了一种双轴跟踪太阳装置，它主要由跟踪太阳旋转的多T字形组合的直线滑道、可以升降的滑道斜坡、沿直线匀速下滑的控制装置、纵向跟踪连杆装置以及返程装置等构成。
2. 采用了最简单的T字形实现圆周转动的原理，并且将多个T字形组合在一起，通过自身重力驱动主滑道上滑块的运动，带动辅滑道上滑块的滑动，从而带动大规模电池板的同时旋转，因此实现了装置上面电池板从东向西跟踪太阳的转动过程。
3. 纵向跟踪过程也是通过主滑道上滑块的运动来实现，方法是通过伸缩杆或其它的连接结构，将采光装置的上端与辅滑道处的滑块相连接，当主滑道上的滑块滑动时，带动辅滑道运动的同时也带动了连杆的运动，从而带动了采光装置倾角的变化。
4. 当主滑道的左端升起一定的角度时，主滑道上的滑块自动从南向北滑动，在主滑道上还放置使滑动速度与太阳运行速度同步的控制装置，带动辅滑道上的滑块同步滑动，使采光装置由东向西转动以及倾角的变化，从而与太阳光照同步运行。
附图说明
图1为本发明的基本结构示意图。
图2为本发明的扩展结构示意图。
图3为本发明的纵向跟踪太阳方式的结构示意图。
具体实施方式
1. 一种新型的双轴跟踪太阳装置，它主要由跟踪太阳旋转的多T字形组合的直线滑道、可以升降的滑道斜坡、沿直线匀速下滑的控制装置、经向跟踪连杆装置以及返程装置构成。
2. 横向跟踪过程采用了最简单的T字形实现圆周转动的原理，并且将多个T字形组合在一起，通过自身重力驱动主滑道上滑块的运动，带动辅滑道上滑块的滑动，从而带动大规模电池板的同时旋转，因此实现了装置上面电池板从东向西跟踪太阳的转动过程。系统的构成如图1所示，1为主滑道；2和3为辅滑道，其中辅滑道与主滑道垂直；4和5为滑杆，两个滑杆平行放置，并且长度相同；6、7、8和9为滑块；10为两个滑杆的连接装置，可以是一个板块连接，或多个连杆连接，或其它能将两个或多个滑杆连接在一起，并且上面能够放置采光器的装置，连接装置上面放置采光装置；11为主滑道的一端升降装置，可以放置在任意端。
3. 图2显示了另外一种扩展的横向跟踪过程，主滑道长度允许的范围内，也可以设置多个辅滑道，主滑道为1a；辅滑道是由1、2、……、n，共n个构成；同时滑杆也设置为1k、2k、……、nk，共n个，各个滑杆相互平行，并且长度相同；在轨道上滑动的滑块分为主滑道上的滑块和辅滑道上的滑块两组，主滑道上的滑块为1c、2c、……、nc，共n个，辅滑道上的滑块为1d、2d、……、nd，共n个；连接装置1e将所有的滑杆连在一起，连接装置也可以由多个构成；1g为主滑道的一端升降装置，可以放置在任意端。
4．纵向跟踪过程也是通过主滑道上滑块的运动来实现，方法是通过伸缩杆或其它的连接结构，将采光装置的上端与辅滑道处的滑块相连接，当主滑道上的滑块滑动时，带动辅滑道运动的同时也带动了连杆的运动，从而带动了采光装置倾角的变化。如图3所示，1为图1和图2中所述的滑杆；2为图1和图2中所述的滑杆之间的连接装置；3为放置于连接装置上面的采光装置，采光装置的底端与连接装置相连；4为伸缩杆，伸缩杆的上端与采光装置相连接，下端与滑杆1的辅滑道端点处相连接，并且4包含了可以将3与1的辅滑道端连接起来的其它任意结构，用于调节俯仰角。
该装置的工作过程。
1. 调节图1中的升降装置11（或图2中的1g），使主滑道的这一端高出另一端一定的角度，角度的大小刚好使主滑道上的滑块能够通过自身的重力由南向北滑动。
2. 清晨将主滑道上的滑块放在最南面，使连接装置上面的采光装置面向东面。
3. 主滑道上的滑块向北滑动的同时，带动辅滑道上的滑块向东滑动，采光器则由东向南转动；当滑杆运行到与辅滑道重合时，采光器则面向正南方向；主滑道上的滑块继续向北滑动时，采光器则由南向西转动；实现了横向跟踪的过程。
4. 主滑道上的滑块向北滑动的同时，带动辅滑道上的滑块向东滑动，由于图3中的伸缩杆4与辅滑道上的滑块相连接，因此伸缩杆4的下端也同时向东运动，因此带动采光器的仰角越来越大；当滑杆运行到与辅滑道重合时，采光器的仰角变到最大；当主滑道上的滑块继续向北滑动时，带动辅滑道上的滑块向西滑动，因此带动采光器的仰角则越来越小；从而实现了纵向跟踪的过程。
5. 采用液压装置控制滑动的速度，使系统运行的速度与太阳运行的速度同步。
6. 返程过程可以首先调解升降装置11（或图2中的1g），使主滑道调节到水平状态，再将主滑道上的滑块推回到最南面（或自动控制完成），以备第二天使用，如此反复。
实施实例1，参看图1和图3，一种新型双轴跟踪太阳光照的装置。
1. 横向跟踪的构成如图1所示，1为主滑道；2和3为辅滑道，其中辅滑道与主滑道垂直；4和5为滑杆，两个滑杆平行放置，并且长度相同；6、7、8和9为滑块；10为两个滑杆的连接装置，可以是一个板块连接，或多个连杆连接，或其它能将两个或多个滑杆连接在一起，并且上面能够放置采光器的装置，连接装置上面放置采光装置；11为主滑道的一端升降装置，可以放置在任意端。
2．纵向跟踪的构成如图3所示，1为图1所述的滑杆；2为图1中所述的滑杆之间的连接装置；3为放置于连接装置上面的采光装置，采光装置的底端与连接装置相连；4为伸缩杆，伸缩杆的上端与采光装置相连接，下端与滑杆1的辅滑道端点处相连接，并且4包含了可以将3与1的辅滑道端连接起来的其它任意结构，用于调节俯仰角。
3. 跟踪过程是清晨将主滑道上的滑块放在最南面，通过升降装置设定的斜坡滑道使系统沿斜坡自动下滑，采用液压装置控制滑动的速度，使系统运行的速度与太阳运行的速度同步。夜晚返程时先将升降装置降到水平位置，再将系统从北向南返程，整个过程也可以通过控制系统自动完成。
实施实例2，参看图2和图3，一种新型双轴跟踪太阳光照的装置。
1. 横向跟踪的构成如图2所示，在主滑道长度允许的范围内，也可以设置多个辅滑道，主滑道为1a；辅滑道是由1、2、……、n，共n个构成；同时滑杆也设置为1k、2k、……、nk，共n个，各个滑杆相互平行，并且长度相同；在轨道上滑动的滑块分为主滑道上的滑块和辅滑道上的滑块两组，主滑道上的滑块为1c、2c、……、nc，共n个，辅滑道上的滑块为1d、2d、……、nd，共n个；连接装置1e将所有的滑杆连在一起，连接装置也可以由多个构成；1g为主滑道的一端升降装置，可以放置在任意端。
2．纵向跟踪的构成如图3所示，1为图2所述的滑杆；2为图2中所述的滑杆之间的连接装置；3为放置于连接装置上面的采光装置，采光装置的底端与连接装置相连；4为伸缩杆，伸缩杆的上端与采光装置相连接，下端与滑杆1的辅滑道端点处相连接，并且4包含了可以将3与1的辅滑道端连接起来的其它任意结构，用于调节俯仰角。
3. 与实施实例1相同。
Claims (3)
1.一种新型跟踪太阳的装置，它主要由跟踪太阳旋转的多T字形组合的直线滑道、可以升降的滑道斜坡、沿直线匀速下滑的控制装置、纵向跟踪连杆装置以及返程装置等构成；直线滑道的构成如图1所示，1为主滑道；2和3为辅滑道，其中辅滑道与主滑道垂直；4和5为滑杆，两个滑杆平行放置，并且长度相同；6、7、8和9为滑块；10为两个滑杆的连接装置，可以是一个板块连接，或多个连杆连接，或其它能将两个或多个滑杆连接在一起，并且上面能够放置采光器的装置，连接装置上面放置采光装置；11为主滑道的一端升降装置，可以放置在任意端。
2.另外一种扩展的实施方式是：主滑道长度允许的范围内，也可以设置多个辅滑道，如图2所示，主滑道为1a；辅滑道是由1、2、……、n，共n个构成；同时滑杆也设置为1k、2k、……、nk，共n个，各个滑杆相互平行，并且长度相同；在轨道上滑动的滑块分为主滑道上的滑块和辅滑道上的滑块两组，主滑道上的滑块为1c、2c、……、nc，共n个，辅滑道上的滑块为1d、2d、……、nd，共n个；连接装置1e将所有的滑杆连在一起，连接装置也可以由多个构成；1g为主滑道的一端升降装置，可以放置在任意端。
3.权利要求1和2中所述的装置还具有以下特征：如图3所示，1为图1和图2中所述的滑杆；2为图1和图2中所述的滑杆之间的连接装置；3为放置于连接装置上面的采光装置，采光装置的底端与连接装置相连；4为伸缩杆，伸缩杆的上端与采光装置相连接，下端与滑杆1的辅滑道端点处相连接，并且4包含了可以将3与1的辅滑道端连接起来的其它任意结构，用于调节俯仰角。
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