CN106452335A - 一种光伏发电装置 - Google Patents

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刘国良
黄彪
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/20—Optical components
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Abstract

本发明提供一种光伏发电装置，属于光伏发电领域，包括固定于地面的支撑，所述支撑上方设有可支持转动的固定装置；所述固定装置上面设有光伏板；所述光伏板的两侧均由透明玻璃盖板密封保护；所述光伏板两侧分别设有一块镜面板，镜面板和光伏板在端头由连杆相连接；所述镜面板与光伏板之间的平面角为45°，且所述镜面板在所述光伏板上的投影完全覆盖光伏板。所述镜面板和光伏板随着太阳高度的变化而变化，始终保持太阳光经镜面板折射垂直入射到光伏板上。该光伏发电装置可以使单位面积的光伏板的光电转化效率在很大程度上得到提高，同时该装置具有实时调节的功能，通过镜面的折射，最终能使光垂直投射到光伏板上，提高了太阳能的利用率。

Description

一种光伏发电装置
技术领域
本发明涉及光伏发电领域，特别地，是一种可调节的光伏发电装置，包括光伏板和支撑。
背景技术
随着工业的发展，世界能源的日渐紧缺，目前节能环保已成为十分普及的概念。各个领域的新能源技术均在紧锣密鼓地开发，特别地，如风能、太阳能、潮汐能、地热能等，其实际应用已然十分普遍。
对于太阳能，在平均状况下，每平米的光照功率约为1.76w，因此，如若对其进行科学地利用，将是一个取之不尽的巨大清洁能源。而目前对于太阳能的利用主要在于太阳能热水器和光伏发电领域，太阳能热水器由于可以将太阳能以百分之八九十的效率直接转化为热能，因此其效率较高；但对于光伏板发电，如目前普遍采用的正面受光的平面型光伏板，其光电转化效率仅为百分之十几，因此其太阳能利用率需要提高的空间十分巨大。
现有光伏发电设备分为固定式和可翻转式这两种类型。固定式光伏发电设备是将光伏发电器件 ( 俗称光电池 ) 设置在固定的载体上；使用时，阳光照射在光伏发电器件上的角度随时间变化，单位能量的太阳能所产生的电能 ( 即发电效率 ) 也随每天中不同时段的时间变化。在太阳光线垂直照射在光伏发电器件表面时 ( 例如中午 )，单位能量的太阳能所产生的电能最强 ( 即发电效率最高 )。而太阳光线照射到光伏发电器件表面的倾角愈大，单位能量的太阳能所产生的电能愈弱 ( 即发电效率越低，例如早晨和黄昏 )。可旋转式光伏发电设备是将光伏发电器件设置在可旋转的载体上；使用时，该载体带着光伏发电器件跟随太阳相对地面的相位变化而做相应的转动，保证太阳光线垂直照射在太阳能发电器件表面，单位能量的太阳能产生的电能最强 ( 即发电效率最高 )。由于在不同的季节，即使是相同的时刻，太阳光照射到地面俯仰角度会有不同。且根据理论分析表明，对太阳的跟踪和非跟踪，能量的接收率相差为30%到40%。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可调节的光伏发电装置，该光伏发电装置可以使单位面积的光伏板的光电转化效率在很大程度上得到提高，同时也大大提高了太阳光的利用率。
本发明提出的一种光伏发电装置，包括支撑架1、固定座２、光伏板３、第一镜面板４和第二镜面板５，所述支撑架1上方设有固定座2，光伏板３呈长条形结构，所述光伏板3的底边固定于固定座２上，其中：所述光伏板3的左右两侧均由透明玻璃盖板密封保护；所述光伏板3底边的两侧分别设有第一镜面板4和第二镜面板５，所述光伏板３底边、第一镜面板４一边和第二镜面板５一边连接处通过螺栓连接。所述第一镜面板4和第二镜面板５与光伏板3之间的夹角为 45°，且所述第一镜面板4、第二镜面板５在所述光伏板3上的投影完全覆盖光伏板3。
本发明中，所述光伏板3左右两侧的透明玻璃盖板内侧镀有增透膜。
本发明中，所述固定座2能绕支撑架1上的转轴做匀速转动，转动速率由当地日出日落的时间来确定，可人为调动，且保证阳光经过第一镜面板４或第二镜面板５的折射垂直照射到光伏板３上，光伏板３所在平面和阳光光线所在直线平行。
本发明中，所述支撑架1上设置有速度调节器6，所述速度调节器６，所述速度调节器６连接所述支撑架１上的转轴，用于调节转轴的转动速度，以保证阳光垂直反射到光伏板３上面。
本发明中，所述第一镜面板４和第二镜面板５为长方形结构。
本发明中，所述光伏板3顶边、第一镜面板4、第二镜面板5另一边的一角处通过可拆卸的支架7支撑,用于减轻转动轴处的压力，增加装置的整体稳定性。
本发明中，所述光伏板５、第一镜面板４和第二镜面板５顶边的一角通过螺栓连接支架７。
本发明中，所述支撑架通过固定件固定于地面上，所述支撑架1和地面有一个角度，所述角度大小是当地的太阳角，以保证最大面积的接受阳光照射。
本发明中，所述固定座2和支撑1足够重，以防止光伏板3和镜面板4、5旋转时发生倾覆。
本发明的有益效果在于：该光伏发电装置通过光伏板两侧的镜面板，将照射向镜面板的光照全部反射至光伏板上，使光伏板的两侧同时受到光照，使单位面积的光电转化效率提高至将近单面受光情况下的两倍，相比于增大光伏板面积的方案，由于镜面板价格便宜，因此，本发明可在低成本下提高光伏板效率。同时，同时该装置具有实时调节功能，通过镜面的折射，最终能使光垂直投射到光伏板上，大大提高了太阳能的利用率。
附图说明
图 1 是本光伏发电装置的主视图；
图 2 是本光伏发电装置的侧视图；
图 3 是本光伏发电装置的侧视图；
图 4是本光伏发电装置的立面图；
图中标号：１为支撑架，２为固定座，３为光伏板，４为第一镜面板，５为第二镜面板，６为速度调节器，７为支架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例１：在图 1、图 2 所示的实施例中，该光伏发电装置包括支撑架1，所述支撑架1上方设有固定座2，所述固定座２上方设有光伏板3 ；所述光伏板 3的两侧均由透明玻璃盖板密封保护；所述长条形光伏板3一边的两侧分别设有第一镜面板4、第二镜面板5，所述第一镜面板4、第二镜面板5与光伏板3之间的平面角均为45°，且所述第一镜面板4、第二镜面板5在所述光伏板3上的投影完全覆盖光伏板３。所述光伏板3两侧设有的透明玻璃盖板内侧镀有增透膜，以提高透明玻璃盖板的透光率。所述光伏板3、第一镜面板4、第二镜面板5的一边均固定于固定座2上，该固定座2枢接于所述支撑架1，可绕其轴做匀速转动，转动速率由当地日出日落的时间来确定，可人为调动。且保证阳光经过镜面板的折射垂直照射到光伏板３上，光伏板３所在平面和阳光光线所在直线平行。所述光伏板3和第一镜面板4、第二镜面板5的端部处设有可拆卸的支架7。所述支撑架1上设置有速度调节器6，调节固定座２转轴的转动速度，以保证阳光垂直反射到光伏板上面。
上述光伏发电装置通过光伏板3两侧的第一镜面板4、第二镜面板5，将照射向第一镜面板4、第二镜面板5的光照全部反射至光伏板3上，其光路示意如图 2中箭头所示，其使光伏板3的两侧同时受到光照，并且，依据三角学可知，当第一镜面板4、第二镜面板5与光伏板3呈 45°平面角时，平行于光伏板3的光照在第一镜面板4、第二镜面板5上反射后得到的反射光照面积，等于光伏板3的面积，由于光伏板3两侧均受反射光照照射，从而使光伏板３单位面积的光电转化效率提高至将近单面受光情况下的两倍，相比于增大光伏板面积的方案，由于镜面板价格便宜，因此，本发明可在低成本下提高光伏板效率。由于光伏板3、第一镜面板4、第二镜面板5固定于一个固定座2上，该固定座2枢接于所述支撑架1，可绕其轴做匀速转动，转动速率由当地日出日落的时间来确定，可人为调动。且保证阳光经过镜面板的折射垂直照射到光伏板３上，光伏板３所在平面和阳光光线所在直线平行。操作人员可根据当地的日出时间和太阳光和水平面的夹角β来确定初始镜面板和光伏板的侧向角度，确定好光伏板３的位置后，操作人员计算出固定座２中转轴的转动的速率为（90°-β）/（(12-7)*60）（假设当地日出时间为早上7点），然后调整速度调节器6来确定转轴的转动速度。光伏板3和第一镜面板4、第二镜面板5的端部处设有可拆卸的支架7。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光伏发电装置，包括支撑架（1）、固定座（２）、光伏板（３）、第一镜面板（４）和第二镜面板（５），所述支撑架（1）上方设有固定座（2），光伏板（３）呈长条形结构，所述光伏板（3）的底边固定于固定座（２）上，其特征在于：所述光伏板（3）的左右两侧均由透明玻璃盖板密封保护；所述光伏板（3）底边的两侧分别设有第一镜面板（4）和第二镜面板（５），所述光伏板（３）底边、第一镜面板（４）一边和第二镜面板（５）一边连接处通过螺栓连接；所述第一镜面板（4）和第二镜面板（５）与光伏板（3）之间的夹角为 45°，且所述第一镜面板（4）、第二镜面板（５）在所述光伏板（3）上的投影完全覆盖光伏板（3）。
2.根据权利要求1 所述的光伏发电装置，其特征在于：所述光伏板（3）左右两侧的透明玻璃盖板内侧镀有增透膜。
3.根据权利要求 1 所述的光伏发电装置，其特征在于：所述固定座（2）能绕支撑架（1）上的转轴做匀速转动，转动速率由当地日出日落的时间来确定，可人为调动，且保证阳光经过第一镜面板（４）或第二镜面板（５）的折射垂直照射到光伏板（３）上，光伏板（３）所在平面和阳光光线所在直线平行。
4.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其特征在于：所述支撑架（1）上设置有速度调节器（6），所述速度调节器（６）连接所述支撑架（１）上的转轴，用于调节转轴的转动速度，以保证阳光垂直反射到光伏板（３）上面。
5.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其特征在于：所述第一镜面板（４）和第二镜面板（５）为长方形结构。
6.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其特征在于：所述光伏板（3）顶边、第一镜面板（4）、第二镜面板（5）另一边的一角处通过可拆卸的支架（7）支撑,用于减轻转动轴处的压力，增加装置的整体稳定性。
7.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其特征在于：所述光伏板（3）、第一镜面板（４）和第二镜面板（５）顶边的一角通过螺栓连接支架（７）。
8.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其特征在于：所述支撑架通过固定件固定于地面上，所述支撑架（1）和地面有一个角度，所述角度大小是当地的太阳角，以保证最大面积的接受阳光照射。
9.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其特征在于：所述固定座（2）和支撑（1）足够重，以防止光伏板（3）和第一镜面板（4）、第二镜面板（5）旋转时发生倾覆。
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