CN109450358A - 一种屋面改造的新能源光伏发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种屋面改造的新能源光伏发电系统，包括角度调节系统和液压控制系统，角度调节系统与液压控制系统通过管路连接，角度调节系统主要由底板、设置在底板上的万向连杆、设置在万向连杆一端的液压缸、设置在液压缸上的液压缸托架、设置在液压缸活塞杆上的第一转杆和设置在第一转杆上的托盘组成，托盘上设置有太阳能电池板，通过采用角度调节系统和液压控制系统，在屋顶安装面有不平整的地方时通过液压控制系统调节角度调节系统的角度和高度，使光伏组件的安装面的高度一致，提高发电效率，其次可根据各个地区太阳实际运行轨迹的不同，调节角度调节系统的角度通过采用控制系统，实现了本发明所述系统的远程控制，免去人工调节的麻烦。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电领域，尤其涉及一种屋面改造的新能源光伏发电系统。
背景技术
目前，常规能源的持续使用带来了能源紧缺以及环境恶化等一系列经济和社会问题，发展太阳能光伏发电技术是解决上述问题的途经之一，因此太阳能光伏发电技术己经成为世界范围内的研究热点，为了满足建筑节能环保的需要，出现了屋面(顶)光伏发电系统，其可以有效地利用建筑物屋面(顶)，原地发电，原地使用，同时降低了墙面及屋面(顶)的温升，减轻了建筑的空调负荷，目前己经成为建筑节能领域的重要技术之一，也是太阳能光伏应用的最重要的形式，现有的屋顶光伏发电系统一般都是固定式的，即安装好之后是无法调节的，在屋顶安装面有不平整的地方时难以处理，而如果按照原方式简单安装，则会使得光伏组件的安装面的高度不一致，进而影响其发电效率，其次由于各个地区的太阳升角和落角的影响，普通屋顶光伏发电的角度不可调节，也会影响光伏系统的发电效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计的一种屋面改造的新能源光伏发电系统，包括角度调节系统和液压控制系统，所述角度调节系统与液压控制系统通过管路连接，所述角度调节装置主要由底板、设置在所述底板上的万向连杆、设置在所述万向连杆一端的液压缸、设置在所述液压缸上的液压缸托架、设置在所述液压缸活塞杆上的第一转杆和设置在所述第一转杆上的托盘组成，所述托盘上设置有太阳能电池板，太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，万向连杆又称万向联轴器，万向联轴器利用其机构的特点，使两轴不在同一轴线，存在轴线夹角的情况下能实现所联接的两轴连续回转，并可靠地传递转矩和运动。万向联轴器最大的特点是：其结构有较大的角向补偿能力，结构紧凑，传动效率高。不同结构型式万向联轴器两轴线夹角不相同，一般在5°-45°之间，所述液压缸托架起到支撑液压缸和作为介质连接液压缸、底座和托盘的作用；
所述液压控制系统由电动机、设置在所述电动机转轴上的柱塞泵、与所述柱塞泵连接的油箱、设置在所述油箱前的单向阀、设置在所述单向阀前的电磁换向阀、连接在所述电磁换向阀前的液压缸和设置在液压缸出口的电磁溢流阀组成。
所述底板为环形不锈钢板，所述底板沿圆周设置有四对相邻间隔为90度的第一安装孔，所述万向连杆设置在所述第一安装孔上，所述万向连杆的数量为四对。
四对所述万向连杆的末端都连接有第二转杆，所述第二转杆铰接在所述液压缸托架上，所述液压缸托架上设置有进油口和出油口。
所述托盘上设置有第二安装孔，所述第二安装孔内设置有第一转杆，所述第一转杆的一端与所述液压缸活塞杆铰接。
本发明所述的一种屋面改造的新能源光伏发电系统的工作原理为：通过液压系统调节四对共八个所述液压缸的活塞杆长度，同时调节通过第一转杆与所述液压缸活塞杆相连的托盘的高度和角度，达到调节设置在托盘上的太阳能电池板的高度和角度的目的，由于每个液压缸都有单独的电磁换向阀与其连接，因此可通过液压系统单独控制每个液压缸活塞杆的长度，并且由于设置有第一转杆、第二转杆和万向连杆，液压缸在伸长时会以三个支点做空间上的运动，操作人员可在调整每个液压缸活塞杆的同时观察调节情况，以达到调节高度和角度最适宜的目的。
优选地，所述控制系统主要由PLC控制电路、与所述PLC控制电路连接的电磁换向阀、电磁溢流阀、电动机、太阳能电池板和压力表组成，所述PLC控制电路集成在控制台或触控屏幕内，所述控制台或控制屏幕作为直接控制所述一种屋面改造的新能源光伏发电系统的控制手段。
优选地，所述PLC控制电路连接有温度传感器、光线强度传感器，并设置有无线传输模块，由于光伏发电系统设置在屋顶，因此在通过液压控制系统调角度调节系统时，需要远程可控的调节手段进行调节，通过无线传输模块，控制系统接入到互联网，通过与所述控制系统适配的App可通过PLC控制电路解析命令，控制各电磁阀作出相应指令，进而控制各个液压缸的活塞杆伸出长度，实现远程控制的目的，同时可通过温度传感器和光纤强度传感器实时收集各类数据，提高光伏发电装置的利用率。
本发明的有益效果在于，通过采用角度调节系统和液压控制系统，在屋顶安装面有不平整的地方时通过液压控制系统调节角度调节系统的角度和高度，使光伏组件的安装面的高度一致，提高发电效率，其次可根据各个地区太阳实际运行轨迹的不同，调节角度调节系统的角度，也提高了光伏系统的发电效率，通过采用控制系统，实现了本发明所述系统的远程控制，免去人工调节的麻烦，同时由于液压系统稳定性较强，可以实现角度和高度的精确调节，并且本发明采用的液压系统简单，精简工作原理的同时易于维护和保养，节约成本。
附图说明
图1是本发明所述一种屋面改造的新能源光伏发电系统的结构图；
图2是本发明所述角度调节系统的立体图；
图3是本发明所述液压控制系统的原理图；
图4是本发明所述一种屋面改造的新能源光伏发电系统的控制系统的电路框图；
图5是本发明所述是本发明所述一种屋面改造的新能源光伏发电系统的阵列设置示意图。
图中，1、底板；2、万向连杆；3、液压缸；4、液压缸托架；5、第一转杆；6、托盘；7、太阳能电池板；8、电动机；9、柱塞泵；10、油箱；11、单向阀；12、电磁换向阀；13、电磁溢流阀；14、第一安装孔；15、第二转杆；16、进油口；17、出油口；18、第二安装孔；19、压力表。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示，一种屋面改造的新能源光伏发电系统，包括角度调节系统和液压控制系统，所述角度调节系统与液压控制系统通过管路连接，所述角度调节系统主要由底板1、设置在所述底板1上的万向连杆2、设置在所述万向连杆2一端的液压缸3、设置在所述液压缸3上的液压缸托架4、设置在所述液压缸3活塞杆上的第一转杆5和设置在所述第一转杆5上的托盘6组成，所述托盘6上设置有太阳能电池板7；
所述液压控制系统由电动机8、设置在所述电动机8转轴上的柱塞泵9、与所述柱塞泵9连接的油箱10、设置在所述油箱10前的单向阀11、设置在所述单向阀11前的电磁换向阀12、连接在所述电磁换向阀12前的液压缸3和设置在液压缸3出口旁的电磁溢流阀13组成。
所述底板1为环形不锈钢板，所述底板1沿圆周设置有四对相邻间隔为90度的第一安装孔14，所述万向连杆2设置在所述第一安装孔14上，所述万向连杆2的数量为四对。
四对所述万向连杆2的末端都连接有第二转杆15，所述第二转杆15铰接在所述液压缸托架4上，所述液压缸托架4上设置有进油口16和出油口17。
所述托盘6上设置有第二安装孔18，所述第二安装孔18内设置有第一转杆5，所述第一转杆5的一端与所述液压缸3活塞杆铰接。
所述控制系统主要由PLC控制电路、与所述PLC控制电路连接的电磁换向阀12、电磁溢流阀13、电动机8、太阳能电池板7和压力表19组成，所述PLC控制电路集成在控制台或触控屏幕内。
所述PLC控制电路连接有温度传感器、光线强度传感器，并设置有无线传输模块。
本发明的工作过程为，通过无线传输模块，控制系统接入到互联网，此时通过与所述控制系统适配的App可通过PLC控制电路解析命令，控制各电磁阀作出相应指令，进而控制各个液压缸的活塞杆伸出长度，首先是启动电动机，电动机带动柱塞泵吸油向系统内泵油，油液经过电磁换向阀进入到液压缸中使其活塞杆伸长，由于液压缸连接有第一转杆、万向连杆和第二转杆，随着控制每个液压缸活塞杆的长度灵活调整位于液压缸活塞杆末端的托盘的角度和高度，实际操作中，通过采用角度调节系统和液压控制系统，在屋顶安装面有不平整的地方时通过液压控制系统调节角度调节系统的角度和高度，再根据各个地区太阳实际运行轨迹的不同，调节角度调节系统的角度，实现了本发明所述系统的远程控制，根据实际需要按需调整角度和高度。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种屋面改造的新能源光伏发电系统，其特征在于：包括角度调节系统和液压控制系统，所述角度调节系统与液压控制系统通过管路连接，所述角度调节系统主要由底板(1)、设置在所述底板(1)上的万向连杆(2)、设置在所述万向连杆(2)一端的液压缸(3)、设置在所述液压缸(3)上的液压缸托架(4)、设置在所述液压缸(3)活塞杆上的第一转杆(5)和设置在所述第一转杆(5)上的托盘(6)组成，所述托盘(6)上设置有太阳能电池板(7)；
所述液压控制系统由电动机(8)、设置在所述电动机(8)转轴上的柱塞泵(9)、与所述柱塞泵(9)连接的油箱(10)、设置在所述油箱(10)前的单向阀(11)、设置在所述单向阀(11)前的电磁换向阀(12)、连接在所述电磁换向阀(12)前的液压缸(3)和设置在液压缸(3)出口旁的电磁溢流阀(13)组成。
2.根据权利要求1所述的一种屋面改造的新能源光伏发电系统，其特征在于：所述底板(1)为环形不锈钢板，所述底板(1)沿圆周设置有四对相邻间隔为90度的第一安装孔(14)，所述万向连杆(2)设置在所述第一安装孔(14)上，所述万向连杆(2)的数量为四对。
3.根据权利要求2所述的一种屋面改造的新能源光伏发电系统，其特征在于：四对所述万向连杆(2)的末端都连接有第二转杆(15)，所述第二转杆(15)铰接在所述液压缸托架(4)上，所述液压缸托架(4)上设置有进油口(16)和出油口(17)。
4.根据权利要求1所述的一种屋面改造的新能源光伏发电系统，其特征在于：所述托盘(6)上设置有第二安装孔(18)，所述第二安装孔(18)内设置有第一转杆(5)，所述第一转杆(5)的一端与所述液压缸(3)活塞杆铰接。
5.一种屋面改造的新能源光伏发电系统的控制系统，其特征在于：所述控制系统主要由PLC控制电路、与所述PLC控制电路连接的电磁换向阀(12)、电磁溢流阀(13)、电动机(8)、太阳能电池板(7)和压力表(19)组成，所述PLC控制电路集成在控制台或触控屏幕内。
6.根据权利要求5所述的一种屋面改造的新能源光伏发电系统的控制系统，其特征在于：所述PLC控制电路连接有温度传感器、光线强度传感器，并设置有无线传输模块。
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