CN105634394B - 一种联动斜单轴跟踪系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种联动斜单轴跟踪系统，其包括若干跟踪器、支撑系统。支撑系统包括若干后立柱基础、若干支撑腿、若干锚固座。每个跟踪器的相对两侧区域各布局一个后立柱基础，每个跟踪器的后端设置两条支撑腿。每个锚固座包括基座、顶座。基座上开设有呈圆形布局的一对圆弧形通孔、位于圆形布局内的一对圆形通孔。顶座呈凹形通道状且底部开设有两个长条形通孔。基座固定在相应的后立柱基础上，顶座通过两个长条形通孔与其中两个圆弧形通孔的配合安装而固定在基座上，同一对圆形通孔的两个通孔分别位于顶座的相对两侧。相邻两个跟踪器上的各一条支撑腿通过顶座安装在相应基座上。
Description
技术领域
本发明涉及一种跟踪系统，尤其涉及一种联动斜单轴跟踪系统。
背景技术
太阳能等可再生能源成为解决能源问题，实现可持续性发展的关键选项。目前发展太阳能的主要挑战是成本太高。太阳能自动跟踪器能帮助太阳能光电或光热装置(如光伏电池板等)以更好的入射角接受太阳光照射，用来提高发电效率，从而降低发电成本。
实际的光伏电站需要采用数量非常庞大的跟踪器，例如一个规模中等的200兆瓦光伏发电电站可能需采用多达80000个跟踪器，因此需要优化设计，降低跟踪器的成本，从而降低光伏电站的发电成本，促进光伏再生能源的推广。传统的跟踪器方案的设计很多不具备成本优化的效果。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种能降低成本的联动斜单轴跟踪系统。
本发明的解决方案是：一种联动斜单轴跟踪系统，其包括若干跟踪器以及安装这些跟踪器的支撑系统；该支撑系统包括若干后立柱基础、若干支撑腿、与若干后立柱基础相对应的若干锚固座；每个跟踪器的相对两侧区域各布局一个后立柱基础，每个跟踪器的后端设置两条支撑腿，相邻两个跟踪器上的各一条支撑腿安装在相邻两个跟踪器之间的后立柱基础上；每个锚固座包括基座、顶座；基座上开设有呈圆形布局的至少一对圆弧形通孔、位于圆形布局内的至少一对圆形通孔；顶座呈凹形通道状且底部开设有两个长条形通孔；基座固定在相应的后立柱基础上，顶座通过两个长条形通孔与其中两个圆弧形通孔的配合安装而固定在基座上，同一对圆形通孔的两个通孔分别位于顶座的相对两侧；顶座用于安装固定与相应后立柱基础相对应的两条支撑腿。
作为上述方案的进一步改进，顶座还开设有至少两对安装孔，每对安装孔中的两个孔分别开设在顶座的相对两个侧壁上；顶座通过至少两对安装孔安装固定与相应后立柱基础相对应的两条支撑腿。
进一步地，每个锚固座还包括与至少两对安装孔相对应的至少两个螺栓，螺栓通过与安装孔、圆弧形通孔的安装配合将顶座固定在基座上。
作为上述方案的进一步改进，每条支撑腿为可伸缩结构。
进一步地，每条支撑腿包括上支腿和下支腿，下支腿为套筒，上支腿的一端安装在相应跟踪器上，上支腿的另一端可插拔式固定在下支腿内。
作为上述方案的进一步改进，该联动斜单轴跟踪系统的中心采用回转减速机，回转减速机同时推拉两边的跟踪器以使这些跟踪器跟随太阳运动。
作为上述方案的进一步改进，该支撑系统还包括若干前立柱基础，每个跟踪器的前端设置一个前立柱基础，前立柱基础与相应跟踪器的前端尽头存在一定距离。
进一步地，前立柱基础采用混凝土桩、或者螺旋桩；后立柱基础采用混凝土桩、或者螺旋桩。
作为上述方案的进一步改进，该联动斜单轴跟踪系统还包括若干连杆，相邻两个跟踪器采用一根连杆连接。
进一步地，连杆两端采用可调孔的铰接连接结构。
本发明的有益效果为：
(1)联动斜单轴跟踪系统的中心采用回转减速机同时推拉左右两边的跟踪器跟随太阳运动；
(2)前立柱(即前立柱基础)后移，减少受力最大的转动梁的中间跨度，联动斜单轴跟踪系统的该转动梁，其最大弯矩荷载与中间跨度的平方成正比，因此显著降低转动梁的最大弯矩荷载，减少材料用量，降低跟踪器成本；
(3)后支腿(即后立柱基础)采用两个跟踪器共用一个后基础，减少基础数量接近30％，显著降低跟踪器及配套土建成本；
(4)后支座(即支撑腿)采用上下套筒设计，具备较大的调节能力，能够适应复杂地形地貌；
(5)前立柱基础、后立柱基础均可采用混凝土桩，或者螺旋桩，非常方便；
(6)螺旋桩的桩顶板(即锚固座)采用双螺栓锚固特征设计，其中四个圆孔方(即圆形通孔)便驱动螺旋桩进入土壤中，四套圆弧长孔(即圆弧形通孔)适应于在螺旋桩的安装位置发生偏差时，方便调整后支座的锚固连接件方位，这样即使螺旋桩安装有较大误差，后支座也能调整到位；
(7)连接相邻两个跟踪器的连杆两端采用可调孔的铰接连接形式，这样在场地不平整或者跟踪器安装位置出现误差时，可以方便连接相邻跟踪器。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的联动斜单轴跟踪系统的立体示意图。
图2是本发明实施例2提供的联动斜单轴跟踪系统的立体示意图。
图3是本发明实施例3提供的联动斜单轴跟踪系统的立体示意图。
图4是图3的侧视图。
图5是图1中区域I的局部放大示意图。
图6是图1中联动斜单轴跟踪系统的锚固座区域的部分结构示意图。
图7是图6的局部分解图。
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。
请一并参阅图1、图2及图3，本实施例的联动斜单轴跟踪系统包括若干跟踪器1、若干连杆15、回转减速机16、支撑系统。该支撑系统用于安装这些跟踪器1，其包括若干前立柱基础2、若干后立柱基础3、若干支撑腿4、若干锚固座5、若干中心转动梁17。前立柱基础2可采用混凝土桩、或者螺旋桩；后立柱基础3也可采用混凝土桩、或者螺旋桩。如图1所示的实施例1，前立柱基础2、后立柱基础3均采用螺旋桩；如图2所示的实施例2，前立柱基础2、后立柱基础3均采用混凝土桩；如图3及图4所示的实施例3，前立柱基础2采用混凝土桩，后立柱基础3采用螺旋桩。实施例1-3其余基本相同。
每个跟踪器1安装一根中心转动梁17，中心转动梁17能带动跟踪器1转动。每个跟踪器1的前端设置一个前立柱基础2，前立柱基础2与相应跟踪器1的前端尽头存在一定距离。这样前立柱基础2得以后移，减少受力最大的中心转动梁17的中间跨度，中心转动梁17的最大弯矩荷载与中间跨度的平方成正比，因此显著降低中心转动梁17的最大弯矩荷载，减少材料用量，降低跟踪器1成本。
每个跟踪器1的相对两侧区域各布局一个后立柱基础3，每个跟踪器1的后端设置两条支撑腿4，相邻两个跟踪器1上的各一条支撑腿4安装在相邻两个跟踪器1之间的后立柱基础3上。本发明采用锚固座5将支撑腿4安装在相应的后立柱基础3上。
请结合图5，每条支撑腿4为可伸缩结构。每条支撑腿4可包括上支腿13和下支腿14，下支腿14为套筒，上支腿13可以为套筒没有特别限制。上支腿13的一端安装在相应跟踪器1上，上支腿13的另一端可插拔式固定在下支腿14内。支撑腿4采用上下套筒设计，具备较大的调节能力，能够适应复杂地形地貌。
该联动斜单轴跟踪系统的中心采用回转减速机16，回转减速机16同时推拉两边的跟踪器1以使这些跟踪器1跟随太阳运动。相邻两个跟踪器1采用一根连杆15连接。连接相邻两个跟踪器1的连杆15两端采用可调孔的铰接连接形式，这样在场地不平整或者跟踪器1安装位置出现误差时，可以方便连接相邻跟踪器1。
请结合图6、图7，每个锚固座5包括基座6、顶座7、若干螺栓12。基座6上开设有呈圆形布局的至少一对圆弧形通孔8、位于圆形布局内的至少一对圆形通孔9。顶座7呈凹形通道状且底部开设有两个长条形通孔11，顶座7还开设有至少两对安装孔11，每对安装孔11中的两个孔分别开设在顶座7的相对两个侧壁上。顶座7可通过至少两对安装孔11安装固定与相应后立柱基础3相对应的两条支撑腿4。螺栓12可通过与安装孔11、圆弧形通孔8的安装配合将顶座7固定在基座6上。
顶座7用于安装固定与相应后立柱基础3相对应的两条支撑腿4。基座6固定在相应的后立柱基础3上，顶座7通过两个长条形通孔10与其中两个圆弧形通孔8的配合安装而固定在基座6上，同一对圆形通孔9的两个通孔分别位于顶座7的相对两侧。后基础顶板(即基座6)的四个固定螺栓孔(即圆形通孔9)供驱动基础进入土壤(需要加较大的扭矩荷载来驱动螺旋桩进入土壤)。由于螺旋桩进入土壤时，需要正反两个方向加荷载，圆弧形通孔8不能作为驱动锚固孔使用，因为螺栓12会来回滑动，驱动锚固螺栓12使不上力-扭矩力。
螺旋桩的桩顶板(即锚固座5)采用双螺栓锚固特征设计，其中四个圆孔方(即圆形通孔9)便驱动螺旋桩进入土壤中，四套圆弧长孔(即圆弧形通孔8)适应于在螺旋桩的安装位置发生偏差时，方便调整后支座(即支撑腿4)的锚固连接件方位，这样即使螺旋桩安装有较大误差，后支座也能调整到位。
另外，两个支座(即前立柱基础2、后立柱基础3)，三跨度，降低中间横梁跨度，中间横梁弯矩应力按跨度的平方关系，显著低于传统的两个跨度设计，显著降低横梁材料用量和跟踪器成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种联动斜单轴跟踪系统，其包括若干跟踪器(1)以及安装这些跟踪器(1)的支撑系统；该支撑系统包括若干后立柱基础(3)、若干支撑腿(4)、与若干后立柱基础(3)相对应的若干锚固座(5)；每个跟踪器(1)的相对两侧区域各布局一个后立柱基础(3)，每个跟踪器(1)的后端设置两条支撑腿(4)，相邻两个跟踪器(1)上的各一条支撑腿(4)安装在相邻两个跟踪器(1)之间的后立柱基础(3)上；每个锚固座(5)包括顶座(7)；顶座(7)用于安装固定与相应后立柱基础(3)相对应的两条支撑腿(4)；其特征在于：
每个锚固座(5)还包括基座(6)，基座(6)上开设有呈圆形布局的至少一对圆弧形通孔(8)、位于圆形布局内的至少一对圆形通孔(9)；顶座(7)呈凹形通道状且底部开设有两个长条形通孔(10)；基座(6)固定在相应的后立柱基础(3)上，顶座(7)通过两个长条形通孔(10)与其中两个圆弧形通孔(8)的配合安装而固定在基座(6)上，同一对圆形通孔(9)的两个通孔分别位于顶座(7)的相对两侧。
2.如权利要求1所述的联动斜单轴跟踪系统，其特征在于：顶座(7)还开设有至少两对安装孔(11)，每对安装孔(11)中的两个孔分别开设在顶座(7)的相对两个侧壁上；顶座(7)通过至少两对安装孔(11)安装固定与相应后立柱基础(3)相对应的两条支撑腿(4)。
3.如权利要求2所述的联动斜单轴跟踪系统，其特征在于：每个锚固座(5)还包括与至少两对安装孔(11)相对应的至少两个螺栓(12)，螺栓(12)通过与安装孔(11)、圆弧形通孔(8)的安装配合将顶座(7)固定在基座(6)上。
4.如权利要求1所述的联动斜单轴跟踪系统，其特征在于：每条支撑腿(4)为可伸缩结构。
5.如权利要求4所述的联动斜单轴跟踪系统，其特征在于：每条支撑腿(4)包括上支腿(13)和下支腿(14)，下支腿(14)为套筒，上支腿(13)的一端安装在相应跟踪器(1)上，上支腿(13)的另一端可插拔式固定在下支腿(14)内。
6.如权利要求1所述的联动斜单轴跟踪系统，其特征在于：该联动斜单轴跟踪系统的中心采用回转减速机(16)，回转减速机(16)同时推拉两边的跟踪器(1)以使这些跟踪器(1)跟随太阳运动。
7.如权利要求1所述的联动斜单轴跟踪系统，其特征在于：该支撑系统还包括若干前立柱基础(2)，每个跟踪器(1)的前端设置一个前立柱基础(2)，前立柱基础(2)与相应跟踪器(1)的前端尽头存在一定距离。
8.如权利要求7所述的联动斜单轴跟踪系统，其特征在于：前立柱基础(2)采用混凝土桩、或者螺旋桩；后立柱基础(3)采用混凝土桩、或者螺旋桩。
9.如权利要求1所述的联动斜单轴跟踪系统，其特征在于：该联动斜单轴跟踪系统还包括若干连杆(15)，相邻两个跟踪器(1)采用一根连杆(15)连接。
10.如权利要求9所述的联动斜单轴跟踪系统，其特征在于：连杆(15)两端采用可调孔的铰接连接结构。
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