CN105391382B - 一种太阳能板旋转支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于太阳能应用领域，涉及一种太阳能板的旋转支撑装置，通过合理设置该支撑装置的结构以及组分含量等技术特征，使得该旋转支撑装置能够有效的支撑并旋转太阳能板，并且耐久性得到了大幅度提升，使得太阳能板能够尽量长的保持与太阳光照射成直角，从而提高太阳能板的太阳能利用效率。
Description
技术领域
本发明属于清洁能源领域和合金以及热处理领域，特别是涉及太阳能发电领域，具体涉及一种太阳能板旋转支撑装置。
背景技术
太阳能板作为太阳能发电装置是比较常规的，但是由于其如果水平放置，则容易由于太阳光不是垂直照射而导致能量利用不充分，因此目前有很多太阳能板通过设置倾斜旋转装置而使得太阳能板随着太阳光的移动而尽量始终保持与太阳光垂直，但是其支撑旋转装置一般都是简单的万向旋转结构，但是由于其常年需要不间断的转动，不能保证其与太阳能板完美固定，从而导致转动不精确，同时目前的旋转支撑装置的疲劳强度和抗拉强度也达不到要求。
发明内容
本发明的目的在于提出一种太阳能板旋转支撑装置。
具体通过如下技术手段实现：
一种太阳能板旋转支撑装置，所述太阳能板旋转支撑装置包括支柱，支柱底部的支撑底座，支柱顶端的旋转支架，连接太阳能板和旋转支架的适配部件，所述适配部件上部形状与太阳能板相互吻合并可拆卸式连接，下部与旋转支架固定连接。
所述支柱和旋转支架的材质为高强度铝合金，所述高强度铝合金按重量百分比含量计为：Mg：2.5~3.9%，Si：0.2~0.9%，Cu：1.2~1.6%，V：0.2~0.35%，Ti：0.28~0.58%，Cr：1.0~1.8%，Mn：0.02~0.06%，Zr：0.1~0.22%，稀土RE：0.09~0.16%，余量为Al和不可避免的杂质。
所述支柱和旋转支架的高强度铝合金的微观结构中，Al3Zr相均匀弥散分布，其截面面积百分比含量为6~12%，Al3Zr相平均等效直径为1~1.2μm，Al20Cu2Mn3相均匀分布在Al3Zr相周围。
所述支柱和旋转支架的抗拉强度为490~530MPa，延伸率为25~28%。
所述支柱和旋转支架成型后采用如下的热处理步骤：
（1）将成型后的支柱和旋转支架半成品置于退火炉中，加热至520~538℃，保温5~10小时，然后出炉空冷。
（2）将步骤（1）处理之后的半成品置入到深冷箱中冷却到-80~-120℃，保持该温度15~20min，然后出深冷箱高压喷水恢复到室温，所述喷水的水温为20~30℃。
（3）将步骤（2）得到的半成品置入回火炉中加热至120~180℃，保温20~30min后，随炉冷却到室温，得到支柱和旋转支架成品。
所述太阳能板包括：前层玻璃、形成于前层玻璃上的光伏薄膜、后层玻璃、位于设置了光伏薄膜的前层玻璃和后层玻璃之间的封装薄片以及用于密封封装薄片的填料；并且所述太阳能板设置为外弧面形式，从而可以更多的接受太阳光的垂直照射。
所述前层玻璃的成分按质量百分比计为：Al2O3:8~16%，B2O3：6~12%，ZnO：6~8%，SrO：2~6%，MgO：1~3%，CaO：2~11%，BaO：2~5%，Sb2O3:0.1~0.3%，SnO2:1.6~2.2%，RE：0.06~0.09%，余量为SiO2以及不可避免的杂质。
本发明的效果在于：
1，通过合理设置旋转支撑装置各个部件的具体结构和连接方式，使得太阳能板能够与该支撑装置完美契合，并且维修方便。
2，通过合理限定该旋转支撑装置关键易损部件——支柱和旋转支架的组分含量，从而使得其强度和疲劳强度得到大幅度改善。
3，通过合理组分含量与合理热处理制度的配合，使得铝合金产品的强度、延伸率、疲劳强度等性能得到大幅度改善。
具体实施方式
实施例1
一种太阳能板旋转支撑装置，所述太阳能板旋转支撑装置包括支柱，支柱底部的支撑底座，支柱顶端的旋转支架，连接太阳能板和旋转支架的适配部件，所述适配部件上部形状与太阳能板相互吻合并可拆卸式连接，下部与旋转支架固定连接。
所述支柱和旋转支架的材质为高强度铝合金，所述高强度铝合金按重量百分比含量计为：Mg：3.1%，Si：0.8%，Cu：1.5%，V：0.32%，Ti：0.38%，Cr：1.65%，Mn：0.03%，Zr：0.20%，稀土RE：0.11%，余量为Al和不可避免的杂质；所述支柱和旋转支架的高强度铝合金的微观结构中，Al3Zr相均匀弥散分布，其截面面积百分比含量为8%，Al3Zr相平均等效直径为1.1μm，Al20Cu2Mn3相均匀分布在Al3Zr相周围。
所述支柱和旋转支架的抗拉强度为512MPa，延伸率为26%。
实施例2
一种太阳能板旋转支撑装置，所述太阳能板旋转支撑装置包括支柱，支柱底部的支撑底座，支柱顶端的旋转支架，连接太阳能板和旋转支架的适配部件，所述适配部件上部形状与太阳能板相互吻合并可拆卸式连接，下部与旋转支架固定连接。
所述支柱和旋转支架的材质为高强度铝合金，所述高强度铝合金按重量百分比含量计为：Mg：2.6%，Si：0.3%，Cu：1.3%，V：0.25%，Ti：0.31%，Cr：1.2%，Mn：0.03%，Zr：0.18%，稀土RE：0.096%，余量为Al和不可避免的杂质。
所述支柱和旋转支架的高强度铝合金的微观结构中，Al3Zr相均匀弥散分布，其截面面积百分比含量为10%，Al3Zr相平均等效直径为1μm，Al20Cu2Mn3相均匀分布在Al3Zr相周围。
所述支柱和旋转支架的抗拉强度为520MPa，延伸率为26%。
实施例3
所述支柱和旋转支架成型后采用如下的热处理步骤：
（1）将实施例1或2组分含量的铝合金成型，成型后的支柱和旋转支架半成品置于退火炉中，加热至528℃，保温6小时，然后出炉空冷。
（2）将步骤（1）处理之后的半成品置入到深冷箱中冷却到-96℃，保持该温度18min，然后出深冷箱高压喷水恢复到室温，所述喷水的水温为26℃。
（3）将步骤（2）得到的半成品置入回火炉中加热至158℃，保温26min后，随炉冷却到室温，得到支柱和旋转支架成品。
所述太阳能板包括：前层玻璃、形成于前层玻璃上的光伏薄膜、后层玻璃、位于设置了光伏薄膜的前层玻璃和后层玻璃之间的封装薄片以及用于密封封装薄片的填料；并且所述太阳能板设置为外弧面形式（即弧面圆心为在背向太阳一面），从而可以更多的接受太阳光的垂直照射。
Claims (3)
1.一种太阳能板旋转支撑装置，其特征在于，所述太阳能板旋转支撑装置包括支柱，支柱底部的支撑底座，支柱顶端的旋转支架，连接太阳能板和旋转支架的适配部件，所述适配部件上部形状与太阳能板相互吻合并可拆卸式连接，下部与旋转支架固定连接；
所述支柱和旋转支架的材质为高强度铝合金，所述高强度铝合金按重量百分比含量计为：Mg：2.5~3.9%，Si：0.3~0.9%，Cu：1.2~1.6%，V：0.2~0.35%，Ti：0.28~0.58%，Cr：1.0~1.8%，Mn：0.02~0.06%，Zr：0.1~0.22%，稀土RE：0.09~0.16%，余量为Al和不可避免的杂质；
所述支柱和旋转支架的高强度铝合金的微观结构中，Al3Zr相均匀弥散分布，其截面面积百分比含量为6~12%，Al3Zr相平均等效直径为1~1.2μm，Al20Cu2Mn3相均匀分布在Al3Zr相周围；
所述支柱和旋转支架成型后采用如下的热处理步骤：
（1）将成型后的支柱和旋转支架半成品置于退火炉中，加热至520~538℃，保温5~10小时，然后出炉空冷；
（2）将步骤（1）处理之后的半成品置入到深冷箱中冷却到-80~-120℃，保持该温度15~20min，然后出深冷箱高压喷水恢复到室温，所述喷水的水温为20~30℃；
（3）将步骤（2）得到的半成品置入回火炉中加热至120~180℃，保温20~30min后，随炉冷却到室温，得到支柱和旋转支架成品。
2.根据权利要求1所述的太阳能板旋转支撑装置，其特征在于，所述支柱和旋转支架的抗拉强度为490~530MPa，延伸率为25~28%。
3.权利要求1所述的太阳能板旋转支撑装置的热处理方法，其特征在于，所述支柱和旋转支架成型后采用如下的热处理步骤：
（1）将成型后的支柱和旋转支架半成品置于退火炉中，加热至520~538℃，保温5~10小时，然后出炉空冷；
（2）将步骤（1）处理之后的半成品置入到深冷箱中冷却到-80~-120℃，保持该温度15~20min，然后出深冷箱高压喷水恢复到室温，所述喷水的水温为20~30℃；
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