CN109327184B - 一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能机械技术领域，具体涉及一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置，包括前后对称设置的支柱，支柱的下部外壁连接有固定盘，支柱的底部设有扎根装置，支柱的顶部连接有驱动器，驱动器的顶部中央设有电动伸缩杆，电动伸缩杆的顶部连接有弧形防风罩，弧形防风罩的顶部中央设有支撑座，支撑座的顶部通过左右对称设置的辅助杆设有光伏支架，光伏支架的上方设有太阳能发电装置本体，太阳能发电装置本体的底部前后两侧均通过左右对称设置的连接器与光伏支架的顶部固定连接；本发明能够有效克服现有技术所存在的传统的沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置安装耗时耗力，且安装成本较高的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能机械技术领域，具体涉及一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置。
背景技术
太阳能(solar energy)，是指太阳的热辐射能(参见热能传播的三种方式:辐射)，主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。
自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。
光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的固体光伏电池组成。简单的光伏电池可为手表以及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明以及交通信号灯和监控系统，并入电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电能。天台及建筑物表面均可使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。
据调研显示由于产能过剩导致全球5大制造商利润缩水，2012年光伏组件安装量将有所减少，这是10余年来首次出现下降。据彭博6位分析师的平均预测全球家庭与商业机构将安装24.8GW的光伏组件。这相当于约20座核反应堆的发电量，但与新增27.7GW的光伏装机量相比下降10％。据彭博新能源财经估计，自1999年以来年均安装量已增长61％。
太阳能技术的优点在于：
(1)普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制，无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，便于采集，且无须开采和运输。
(2)无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。
(3)巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。
(4)长久：根据太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。
现如今，太阳能已成为市场份额最大的可再生能源，人类对太阳能的利用场景从天上延伸至沙漠，由于沙漠本身的沙土性质，安装太阳能发电装置比较耗费工时，常规的安装成本较高。
因此，本发明设计一种能够在沙漠地带扎根式固定的光伏板太阳能发电装置，此装置耗费工时较少，安装容易且安装成本不高。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置，能够有效克服现有技术所存在的传统的沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置安装耗时耗力，且安装成本较高的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置，包括前后对称设置的支柱，所述支柱的下部外壁连接有固定盘，所述支柱的底部设有扎根装置，所述支柱的顶部连接有驱动器，所述驱动器的顶部中央设有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的顶部连接有弧形防风罩，所述弧形防风罩的顶部中央设有支撑座，所述支撑座的顶部通过左右对称设置的辅助杆设有光伏支架，所述光伏支架的上方设有太阳能发电装置本体，所述太阳能发电装置本体的底部前后两侧均通过左右对称设置的连接器与光伏支架的顶部固定连接。
优选地，所述固定盘的上部为圆台型结构，下部为圆盘型结构，且圆盘型结构的直径略小于弧形防风罩的直径，增大与地表的接触面积，提高扎根装置的稳定性。
优选地，所述驱动器的顶部中央设有圆形凹槽，所述圆形凹槽的内腔底部中央设有圆筒，所述圆筒的顶部延伸至圆形凹槽的外部，且圆筒的上表面前后对称贯穿设有第一通孔，所述电动伸缩杆的底部贯穿延伸至圆形凹槽的内腔，且电动伸缩杆的底部与圆形凹槽的内腔底部固定连接，所述电动伸缩杆的下表面前后对称贯穿设有第二通孔，所述圆筒贯穿延伸至电动伸缩杆的内腔底部，且第一通孔与第二通孔相对设置。
优选地，所述第一通孔和第二通孔的内径一致，且两者通过配套螺接的螺钉螺母机构可拆卸连接。
优选地，所述驱动器的内腔底部中央设有伺服电机，所述伺服电机的底部通过轴承转动连接有转轴，所述转轴贯穿于支柱的内腔，且转轴的端部设有联轴器，所述联轴器的底部贯穿于支柱的内腔底部并与扎根装置的顶部可拆卸连接。
优选地，所述支柱与联轴器的连接处环绕设有胶垫，减少联轴器的外壁与支柱底部之间的摩擦系数，延长使用寿命。
优选地，所述扎根装置的外壁螺旋状连接有搅动片，所述扎根装置的底部贯穿设有开口，所述扎根装置的内腔底部固定有圆形挡板，所述扎根装置的内腔上部固定有液压气缸，所述液压气缸的底部固定连接有压杆，所述压杆的底部中央连接有钢管，所述钢管贯穿于圆形挡板的中央并延伸至扎根装置的外部，且钢管的底部固定有圆锥座，所述圆锥座的顶部外壁与开口的内壁配套卡合。
优选地，所述钢管的底部与圆锥座的顶部贯穿连接，且钢管的左右两侧内壁中央交错设有斜向通管，左右两侧所述斜向通管的底部分别贯穿延伸至圆锥座的内腔，且斜向通管的端部贯穿于圆锥座的侧壁，所述斜向通管的内腔设有滑槽，所述滑槽的内腔滑动卡接有电动滑块，所述电动滑块的底部连接有尖头针，所述尖头针贯穿延伸至斜向通管的外部。
优选地，所述圆形挡板的中央贯穿设有第三通孔，所述第三通孔的内壁环绕设有海绵体，所述钢管的外壁与海绵体的内表面贴合。
优选地，所述液压气缸延伸至最大长度时，压杆的底部与圆形挡板的顶部贴合。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置采用多种功能相结合的方式设计出一种新型扎根式光伏板太阳能发电装置，摒弃了目前传统的沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置安装耗时耗力，且安装成本较高的情况，本发明有益效果：
1、本光伏板太阳能发电装置位于地表部分设有固定盘、支柱、驱动器、电动伸缩杆、弧形防风罩等，固定盘的底部直径较大，便于稳固地将扎根装置扎至沙土深处，支柱的顶部和底部分别将驱动器的底部和扎根装置的顶部相连，且驱动器的顶部连接有电动伸缩杆，并使用弧形防风罩将地表上的零部件防护，减少风沙侵蚀，延长使用寿命；
2、驱动器与电动伸缩杆之间采用螺接的方式进行可拆卸连接，安装时，利用固定支撑结构将驱动器支撑，驱动器内部的伺服电机通过转轴和联轴器驱动底部的扎根装置进行转动，待扎根装置完全扎进沙土时，取消固定支撑结构，将电动伸缩杆、光伏支架等陆续安装即可，节省人力；
3、扎根装置外壁设有螺旋式搅动片，底部通过钢管设有圆锥座，减小深入时的阻力，并且扎根装置整体埋没在沙土中时，启动扎根装置内腔中的液压气缸，利用液压气缸和压杆将钢管和圆锥座向更深的地下扎根，扎根越深，地表的光伏支架等会更加牢固；
4、液压气缸伸长至最大长度时，启动钢管和圆锥座内腔倾斜设置的斜向通管内通过滑槽滑动卡接的电动滑块，电动滑块的端部连接有尖头针，各方向的尖头针倾斜插入沙土中，使圆锥座的底部更为牢固，且此装置零部件结构简单，人力投入较少，安装成本较低；
5、圆形挡板的中央贯穿设有第三通孔，第三通孔的内壁环绕设有海绵体，钢管的外壁与海绵体的内表面贴合，钢管伸缩的过程中将钢管表面的沙土擦拭，避免沙土进入扎根装置内部。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明驱动器和电动伸缩杆连接图；
图3为本发明支柱和驱动器内部结构图；
图4为本发明扎根装置结构图；
图5为本发明钢管及圆锥座结构图；
图6为本发明圆形挡板结构图；
图中：
1、支柱；2、固定盘；3、扎根装置；4、驱动器；5、电动伸缩杆；6、弧形防风罩；7、支撑座；8、连接器；9、光伏支架；10、太阳能发电装置本体；11、圆筒；12、圆形凹槽；13、第一通孔；14、第二通孔；15、伺服电机；16、转轴；17、联轴器；18、搅动片；19、液压气缸；20、压杆；21、圆形挡板；22、钢管；23、开口；24、圆锥座；25、斜向通管；26、滑槽；27、电动滑块；28、尖头针；29、海绵体；30、第三通孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置，如图1-6所示，包括前后对称设置的支柱1，支柱1的下部外壁连接有固定盘2，支柱1的底部设有扎根装置3，支柱1的顶部连接有驱动器4，驱动器4的顶部中央设有电动伸缩杆5，电动伸缩杆5的顶部连接有弧形防风罩6，弧形防风罩6的顶部中央设有支撑座7，支撑座7的顶部通过左右对称设置的辅助杆设有光伏支架9，光伏支架9的上方设有太阳能发电装置本体10，太阳能发电装置本体10的底部前后两侧均通过左右对称设置的连接器8与光伏支架9的顶部固定连接；
固定盘2的上部为圆台型结构，下部为圆盘型结构，且圆盘型结构的直径略小于弧形防风罩6的直径，增大与地表的接触面积，提高扎根装置3的稳定性；
驱动器4的顶部中央设有圆形凹槽12，圆形凹槽12的内腔底部中央设有圆筒11，圆筒11的顶部延伸至圆形凹槽12的外部，且圆筒11的上表面前后对称贯穿设有第一通孔13，电动伸缩杆5的底部贯穿延伸至圆形凹槽12的内腔，且电动伸缩杆5的底部与圆形凹槽12的内腔底部固定连接，电动伸缩杆5的下表面前后对称贯穿设有第二通孔14，圆筒11贯穿延伸至电动伸缩杆5的内腔底部，且第一通孔13与第二通孔14相对设置；
第一通孔13和第二通孔14的内径一致，且两者通过配套螺接的螺钉螺母机构可拆卸连接；
驱动器4的内腔底部中央设有伺服电机15，伺服电机15的底部通过轴承转动连接有转轴16，转轴16贯穿于支柱1的内腔，且转轴16的端部设有联轴器17，联轴器17的底部贯穿于支柱1的内腔底部并与扎根装置3的顶部可拆卸连接；
支柱1与联轴器17的连接处环绕设有胶垫，减少联轴器17的外壁与支柱1底部之间的摩擦系数，延长使用寿命；
扎根装置3的外壁螺旋状连接有搅动片18，扎根装置3的底部贯穿设有开口23，扎根装置3的内腔底部固定有圆形挡板21，扎根装置3的内腔上部固定有液压气缸19，液压气缸19的底部固定连接有压杆20，压杆20的底部中央连接有钢管22，钢管22贯穿于圆形挡板21的中央并延伸至扎根装置3的外部，且钢管22的底部固定有圆锥座24，圆锥座24的顶部外壁与开口23的内壁配套卡合；
钢管22的底部与圆锥座24的顶部贯穿连接，且钢管22的左右两侧内壁中央交错设有斜向通管25，左右两侧斜向通管25的底部分别贯穿延伸至圆锥座24的内腔，且斜向通管25的端部贯穿于圆锥座24的侧壁，斜向通管25的内腔设有滑槽26，滑槽26的内腔滑动卡接有电动滑块27，电动滑块27的底部连接有尖头针28，尖头针28贯穿延伸至斜向通管25的外部；
圆形挡板21的中央贯穿设有第三通孔30，第三通孔30的内壁环绕设有海绵体29，钢管22的外壁与海绵体29的内表面贴合；
液压气缸19延伸至最大长度时，压杆20的底部与圆形挡板21的顶部贴合。
本发明的工作过程：驱动器4与电动伸缩杆5之间采用螺接的方式进行可拆卸连接，安装时，利用固定支撑结构将驱动器4支撑，驱动器4内部的伺服电机15通过转轴16和联轴器17驱动底部的扎根装置3进行转动，待扎根装置3完全扎进沙土时，取消固定支撑结构，将电动伸缩杆5、光伏支架9等陆续安装，扎根装置3外壁设有螺旋式搅动片18，底部通过钢管22设有圆锥座24，减小深入时的阻力，并且当扎根装置3整体埋没在沙土中时，启动扎根装置3内腔中的液压气缸19，利用液压气缸19和压杆20将钢管22和圆锥座24向更深的地下扎根，液压气缸19伸长至最大长度时，启动钢管22和圆锥座24内腔倾斜设置的斜向通管25内通过滑槽26滑动卡接的电动滑块27，电动滑块27的端部连接有尖头针28，各方向的尖头针28倾斜插入沙土中，使圆锥座24的底部更为牢固，圆形挡板21的中央贯穿设有第三通孔30，第三通孔30的内壁环绕设有海绵体29，钢管22的外壁与海绵体29的内表面贴合，钢管22伸缩的过程中将钢管22表面的沙土擦拭，避免沙土进入扎根装置3内部。
本发明所提供的一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置采用多种功能相结合的方式设计出一种新型扎根式光伏板太阳能发电装置，摒弃了目前传统的沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置安装耗时耗力，且安装成本较高的情况，本发明有益效果：
1、本光伏板太阳能发电装置位于地表部分设有固定盘、支柱、驱动器、电动伸缩杆、弧形防风罩等，固定盘的底部直径较大，便于稳固地将扎根装置扎至沙土深处，支柱的顶部和底部分别将驱动器的底部和扎根装置的顶部相连，且驱动器的顶部连接有电动伸缩杆，并使用弧形防风罩将地表上的零部件防护，减少风沙侵蚀，延长使用寿命；
2、驱动器与电动伸缩杆之间采用螺接的方式进行可拆卸连接，安装时，利用固定支撑结构将驱动器支撑，驱动器内部的伺服电机通过转轴和联轴器驱动底部的扎根装置进行转动，待扎根装置完全扎进沙土时，取消固定支撑结构，将电动伸缩杆、光伏支架等陆续安装即可，节省人力；
3、扎根装置外壁设有螺旋式搅动片，底部通过钢管设有圆锥座，减小深入时的阻力，并且扎根装置整体埋没在沙土中时，启动扎根装置内腔中的液压气缸，利用液压气缸和压杆将钢管和圆锥座向更深的地下扎根，扎根越深，地表的光伏支架等会更加牢固；
4、液压气缸伸长至最大长度时，启动钢管和圆锥座内腔倾斜设置的斜向通管内通过滑槽滑动卡接的电动滑块，电动滑块的端部连接有尖头针，各方向的尖头针倾斜插入沙土中，使圆锥座的底部更为牢固，且此装置零部件结构简单，人力投入较少，安装成本较低；
5、圆形挡板的中央贯穿设有第三通孔，第三通孔的内壁环绕设有海绵体，钢管的外壁与海绵体的内表面贴合，钢管伸缩的过程中将钢管表面的沙土擦拭，避免沙土进入扎根装置内部。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置，其特征在于：包括前后对称设置的支柱(1)，所述支柱(1)的下部外壁连接有固定盘(2)，所述支柱(1)的底部设有扎根装置(3)，所述支柱(1)的顶部连接有驱动器(4)，所述驱动器(4)的顶部中央设有电动伸缩杆(5)，所述电动伸缩杆(5)的顶部连接有弧形防风罩(6)，所述弧形防风罩(6)的顶部中央设有支撑座(7)，所述支撑座(7)的顶部通过左右对称设置的辅助杆设有光伏支架(9)，所述光伏支架(9)的上方设有太阳能发电装置本体(10)，所述太阳能发电装置本体(10)的底部前后两侧均通过左右对称设置的连接器(8)与光伏支架(9)的顶部固定连接；所述扎根装置(3)的外壁螺旋状连接有搅动片(18)，所述扎根装置(3)的底部贯穿设有开口(23)，所述扎根装置(3)的内腔底部固定有圆形挡板(21)，所述扎根装置(3)的内腔上部固定有液压气缸(19)，所述液压气缸(19)的底部固定连接有压杆(20)，所述压杆(20)的底部中央连接有钢管(22)，所述钢管(22)贯穿于圆形挡板(21)的中央并延伸至扎根装置(3)的外部，且钢管(22)的底部固定有圆锥座(24)，所述圆锥座(24)的顶部外壁与开口(23)的内壁配套卡合。
2.根据权利要求1所述的一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置，其特征在于：所述固定盘(2)的上部为圆台型结构，下部为圆盘型结构，且圆盘型结构的直径略小于弧形防风罩(6)的直径，增大与地表的接触面积，提高扎根装置(3)的稳定性。
3.根据权利要求1所述的一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置，其特征在于：所述驱动器(4)的顶部中央设有圆形凹槽(12)，所述圆形凹槽(12)的内腔底部中央设有圆筒(11)，所述圆筒(11)的顶部延伸至圆形凹槽(12)的外部，且圆筒(11)的上表面前后对称贯穿设有第一通孔(13)，所述电动伸缩杆(5)的底部贯穿延伸至圆形凹槽(12)的内腔，且电动伸缩杆(5)的底部与圆形凹槽(12)的内腔底部固定连接，所述电动伸缩杆(5)的下表面前后对称贯穿设有第二通孔(14)，所述圆筒(11)贯穿延伸至电动伸缩杆(5)的内腔底部，且第一通孔(13)与第二通孔(14)相对设置。
4.根据权利要求3所述的一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置，其特征在于：所述第一通孔(13)和第二通孔(14)的内径一致，且两者通过配套螺接的螺钉螺母机构可拆卸连接。
5.根据权利要求3所述的一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置，其特征在于：所述驱动器(4)的内腔底部中央设有伺服电机(15)，所述伺服电机(15)的底部通过轴承转动连接有转轴(16)，所述转轴(16)贯穿于支柱(1)的内腔，且转轴(16)的端部设有联轴器(17)，所述联轴器(17)的底部贯穿于支柱(1)的内腔底部并与扎根装置(3)的顶部可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述的一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置，其特征在于：所述支柱(1)与联轴器(17)的连接处环绕设有胶垫，减少联轴器(17)的外壁与支柱(1)底部之间的摩擦系数，延长使用寿命。
7.根据权利要求1所述的一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置，其特征在于：所述钢管(22)的底部与圆锥座(24)的顶部贯穿连接，且钢管(22)的左右两侧内壁中央交错设有斜向通管(25)，左右两侧所述斜向通管(25)的底部分别贯穿延伸至圆锥座(24)的内腔，且斜向通管(25)的端部贯穿于圆锥座(24)的侧壁，所述斜向通管(25)的内腔设有滑槽(26)，所述滑槽(26)的内腔滑动卡接有电动滑块(27)，所述电动滑块(27)的底部连接有尖头针(28)，所述尖头针(28)贯穿延伸至斜向通管(25)的外部。
8.根据权利要求1所述的一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置，其特征在于：所述圆形挡板(21)的中央贯穿设有第三通孔(30)，所述第三通孔(30)的内壁环绕设有海绵体(29)，所述钢管(22)的外壁与海绵体(29)的内表面贴合。
9.根据权利要求1所述的一种沙漠地带扎根式光伏板太阳能发电装置，其特征在于：所述液压气缸(19)延伸至最大长度时，压杆(20)的底部与圆形挡板(21)的顶部贴合。
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