CN201051721Y - 高效聚光型太阳能发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效聚光型太阳能发电系统，由发电装置、逆变器、蓄电池及控制装置组成，所述发电装置包括电池板、上反射板、下反射板及固定架，所述电池板由水平设置的上电池板及两侧电池板组成，该电池板的截面为等边三角形，其中所述上电池板的两侧边上分别设有两个用于将太阳光反射到上电池板的上反射板，所述两侧电池板下方设有用于分别将太阳光反射到两侧电池板的两下反射板，所述两上反射板与所述上电池板间的夹角满足一定对应关系，所述下反射板的各段反射板与下电池板之间满足一定对应关系，因此两上反射板将尽量多的太阳光反射到上电池板上，使上电池板表面光照增强，提高发电效率；并且下反射板反射的光线均匀照射到两下电池板上，提高太阳能利用率及电池板的发电效率，提高发电量。

Description

高效聚光型太阳能发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能发电系统。

背景技术

在能源日益紧缺的今天，太阳能发电系统的应用也越来越广泛，但是现有的太阳能发电系统普遍存在电池板成本高、发电量低、太阳能利用率低等问题，限制了太阳能发电系统的推广使用。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种发电量高、太阳能利用率高、成本低的高效聚光型太阳能发电系统。

为达到上述目的，本实用新型的解决方案为：

一种高效聚光型太阳能发电系统，由发电装置、逆变器、蓄电池及控制装置组成，所述发电装置包括太阳能电池组件、上反射板、下反射板及固定架，所述固定架包括前固定架、后固定架；所述太阳能电池组件由支架及三组矩形电池板组成，所述支架的横截面为上边呈水平状态的等边三角形，三组电池板分别固定于支架的三个面上，其中上侧电池板两边各设有一均与所述支架相固定并分别向上侧电池板左、右上方延伸的上反射板；所述太阳能电池组件两端分别固定有一向电池组件下方延伸的支撑臂，两支撑臂之间固定有两个下反射板，该两个下反射板分别位于太阳能电池组件的左、右下方，并分别与电池组件中的两下侧电池板相对应，所述太阳能电池组件及两下反射板通过所述两支撑臂连接成一整体部件，该整体部件通过与两支撑臂相固定的支撑轴可转动安装在所述前、后固定架上，所述支撑轴轴线与所述太阳能电池组件的轴线相平行，所述支撑轴通过连轴器连接有电机驱动装置，同时支撑轴与所述后固定架之间设置有纬度调节装置，所述控制装置控制整个系统的工作，同时控制所述电机驱动装置工作，使所述整体部件绕其支撑轴转动，使太阳始终位于所述上侧电池板的中心垂直平面上。

进一步，所述两上反射板与所述上侧电池板平面间的夹角满足：其中a为上侧电池板面的宽度，b为上反射板面的宽度。

进一步，所述两下反射板分别为两个平面反射板，每个反射板长度方向的中心线均与其所对应的下电池板长度方向的中心线相平行，两下反射板面与其所对应下电池板面之间同时满足下述关系：

c′＝dcos(60-2β′)/cosβ′

其中，β′为下反射板面与水平面之间的夹角，a′为一侧下反射板里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的水平距离，b′为一侧下反射板里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的垂直距离，d为下侧电池板的宽度，c′为一侧下反射板的宽度。

进一步，所述两下反射板分别为两个弧形反射板。

进一步，所述两下反射板均为由若干条矩形平面反射板条拼接而成的折线形反射板，每个下反射板中的各反射板条的长度方向中心线均与所对应下侧电池板的长度方向中心线相平行，每个下反射板中的里侧第一个反射板条与同侧下电池板面之间满足下述关系：

c″＝dcos(60-2β″)/cosβ″

其中，β″为所述第一个下反射板条面与水平面之间的夹角，a″为该第一个下反射板条的里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的水平距离，b″为该第一个下反射板条的里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的垂直距离，d为同侧电池板的宽度，c″为该第一个下反射板条的宽度；每个下反射板中的第二、以及其它反射板条与同侧电池板面之间满足下述关系：

c′″＝dcos(60-2β′″)/cosβ′″

其中，β′″为相应下反射板条面与水平面之间的夹角，a′″为该下反射板条的里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的水平距离，b′″为该下反射板条的里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的垂直距离，d为同侧电池板的宽度，c′″为该下反射板条的宽度；

上述公式中的a′、b′为设定值，a″、b″根据相邻里侧下反射板条的参数计算得出。

采用上述结构后，由于两上反射板与所述上电池板间满足上述条件，因此两上反射板将尽量多的太阳光反射到上电池板上，使上电池板表面光照增强，提高发电效率；另外，由于所述下反射板的各段反射板与下电池板之间满足上述关系，使下反射板反射的光线均匀照射到两下电池板上，提高太阳能利用率及电池板的发电效率，提高发电量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的截面图；

图3为图1的A向旋转视图；

图4为图1的B向视图。

具体实施方式

本实用新型高效聚光型太阳能发电系统由发电装置、逆变器、蓄电池及控制装置组成，如图1所示，所述发电装置包括太阳能电池组件1、上反射板21、22、下反射板31、32及固定架4，固定架4包括后固定架41、前固定架42，后固定架41、前固定架42均通过地脚螺钉固定于水泥基础上；所述太阳能电池组件由支架及三组矩形电池板组成，所述支架的横截面为上边呈水平状态的等边三角形，三组电池板分别固定于支架的三个面上，；所述太阳能电池组件1由三组矩形电池板11、12、13及支架14组成，该支架14横截面为上边呈水平状态的等边三角形，三组电池板11、12、13分别固定于支架14的三个面上，其中上侧电池板11两边各设有一均与所述支架14相固定并分别向上侧电池板11左、右上方延伸的上反射板21、22，该两反射板为铝合金板，铝合金板上与上电池板11的对应面上粘贴有反光玻璃或反光膜或其他反光介质，另一侧面分别设有若干散热片211、221，如图2所示；所述两上反射板21、22与所述上电池板间的夹角满足：

其中a为上侧电池板面的宽度，b为上反射板面的宽度。所述太阳能电池组件1两端分别固定有一向电池组件下方延伸的支撑臂5，两支撑臂之间固定有两个下反射板31、32，该两下发射板31、32通过调节螺杆8固定于反射板固定架6上，通过转动调节螺杆8可调节下反射板31、32的反射角度；反射板固定架6通过固定螺丝固定于所述支撑臂5上，该两个下反射板31、32分别位于太阳能电池组件1的左、右下方，并分别与电池组件中的两下侧电池板12、13相对应，所述两下反射板31、32可分别设置为两个平面反射板或弧形反射板，每个反射板长度方向的中心线均与其所对应的下电池板长度方向的中心线相平行，两下反射板面与其所对应下电池板面之间同时满足下述关系：

c′＝dcos(60-2β′)/cosβ′

其中，β′为下反射板面与水平面之间的夹角，a′为一侧下反射板里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的水平距离，b′为一侧下反射板里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的垂直距离，d为下侧电池板的宽度，c′为一侧下反射板的宽度，下反射板里侧边即下反射板靠近支撑轴的一侧边；

所述两下反射板31、32还可设为由若干条矩形平面反射板条拼接而成的折线形反射板，每个下反射板中的各反射板条的长度方向中心线均与所对应下侧电池板的长度方向中心线相平行，每个下反射板中的里侧第一个反射板条与同侧下电池板面之间满足下述关系：

c″＝dcos(60-2β″)/cosβ″

其中，β″为所述第一个下反射板条面与水平面之间的夹角，a″为该第一个下反射板条的里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的水平距离，b″为该第一个下反射板条的里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的垂直距离，d为同侧电池板的宽度，c″为该第一个下反射板条的宽度；每个下反射板中的第二、以及其它反射板条与同侧电池板面之间满足下述关系：

c′″＝dcos(60-2β′″)/cosβ′″

其中，β′″为相应下反射板条面与水平面之间的夹角，a′″为该下反射板条的里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的水平距离，b′″为该下反射板条的里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的垂直距离，d为同侧电池板的宽度，c′″为该下反射板条的宽度；

上述公式中的a′、b′为设定值，a″、b″根据相邻里侧下反射板条的参数计算得出。

所述下反射板31、32与下电池板12、13之间满足上述关系后，可使照射到下反射板上的太阳光被充分反射到所述两下电池板上，并且太阳光线分布均匀；所述支撑臂5通过法兰盘固定于支撑轴7上，支撑轴7的轴线与所述太阳能电池组件1的轴线相平行，该支撑轴7连接有连轴器、变速器及电动机；所述电动机可为直流电动机、交流电动机或步进电机，工作过程中，电动机通过变速器、连轴器带动支撑轴，支撑轴带动支撑臂5旋转，从而带动整个发电装置绕支撑轴转动，转动的时间方向与角度由控制装置进行控制，使太阳始终位于所述上侧电池板11的中心垂直平面上；

所述支撑轴7一侧边设有纬度调节装置9，该纬度调节装置9包括调节手轮91、调节螺杆92、调节螺母93、锁紧螺母97、球形套94、拖架95及变速箱96，如图1、3、4所示，所述变速箱96内设有变速器、连轴器，所述调节螺杆92上套有调节螺母93及锁紧螺母97，并且该调节螺母93固定于后固定架41上，所述调节螺杆92一端设有调节手轮91另一端通过一钢球镶套在球形套94内，该球形套固定于所述拖架95上，拖架95固定于所述变速箱96上；所述支撑轴7另一端通过铰接装置连接于所述前固定架42上，该铰接装置可为如图所示固定销轴10，该固定销轴10一端铰接于所述前固定架42上，调节时，通过调节手轮91带动调节螺杆92旋转，由于调节螺母93固定于后固定架41上，调节螺杆92在通过调节螺母93旋转时，调节螺杆92即发生高度方向的变化，由于调节螺杆上端通过一钢球镶套在球形套中并能自由旋转因此带动变速箱96上下移动，从而带动支撑轴以所述调节架上的固定销轴为圆心上下摆动，从而带动发电装置在纬度方向上的位置发生变化。

另外，所述纬度调节装置还可设为液压控制装置、气压控制装置，所述支撑轴7还可直接铰接于所述前固定架42上。

Claims (5)

1.一种高效聚光型太阳能发电系统，由发电装置、逆变器、蓄电池及控制装置组成，其特征在于，所述发电装置包括太阳能电池组件、上反射板、下反射板及固定架，所述固定架包括前固定架、后固定架；所述太阳能电池组件由支架及三组矩形电池板组成，所述支架的横截面为上边呈水平状态的等边三角形，三组电池板分别固定于支架的三个面上，其中上侧电池板两边各设有一均与所述支架相固定并分别向上侧电池板左、右上方延伸的上反射板；所述太阳能电池组件两端分别固定有一向电池组件下方延伸的支撑臂，两支撑臂之间固定有两个下反射板，该两个下反射板分别位于太阳能电池组件的左、右下方，并分别与电池组件中的两下侧电池板相对应，所述太阳能电池组件及两下反射板通过所述两支撑臂连接成一整体部件，该整体部件通过与两支撑臂相固定的支撑轴可转动安装在所述前、后固定架上，所述支撑轴轴线与所述太阳能电池组件的轴线相平行，所述支撑轴通过连轴器连接有电机驱动装置，同时支撑轴与所述后固定架之间设置有纬度调节装置，所述控制装置控制整个系统的工作，同时控制所述电机驱动装置工作，使所述整体部件绕其支撑轴转动，使太阳始终位于所述上侧电池板的中心垂直平面上。

2.如权利要求1所述的高效聚光型太阳能发电系统，其特征在于，所述两上反射板与所述上侧电池板平面间的夹角满足：

其中a为上侧电池板面的宽度，b为上反射板面的宽度。

3.如权利要求1所述的高效聚光型太阳能发电系统，其特征在于，所述两下反射板分别为两个平面反射板，每个反射板长度方向的中心线均与其所对应的下电池板长度方向的中心线相平行，两下反射板面与其所对应下电池板面之间同时满足下述关系：

c′＝dcos(60-2β′)/cosβ′

其中，β′为下反射板面与水平面之间的夹角，a′为一侧下反射板里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的水平距离，b′为一侧下反射板里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的垂直距离，d为下侧电池板的宽度，c′为一侧下反射板的宽度。

4.如权利要求3所述的高效聚光型太阳能发电系统，其特征在于，所述两下反射板分别为两个弧形反射板。

5.如权利要求1所述的高效聚光型太阳能发电系统，其特征在于，所述两下反射板均为由若干条矩形平面反射板条拼接而成的折线形反射板，每个下反射板中的各反射板条的长度方向中心线均与所对应下侧电池板的长度方向中心线相平行，每个下反射板中的里侧第一个反射板条与同侧下电池板面之间满足下述关系：

c″＝dcos(60-2β″)/cosβ″

其中，β″为所述第一个下反射板条面与水平面之间的夹角，α″为该第一个下反射板条的里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的水平距离，b″为该第一个下反射板条的里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的垂直距离，d为同侧电池板的宽度，c″为该第一个下反射板条的宽度；每个下反射板中的第二、以及其它反射板条与同侧电池板面之间满足下述关系：

$c^{\′\′\′}=d\cos (60-2{\mathrm{\β}}^{\′\′\′})/\cos {\mathrm{\β}}^{\′\′\′}$

其中，β″′为相应下反射板条面与水平面之间的夹角，α″′为该下反射板条的里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的水平距离，b″′为该下反射板条的里侧边沿到所述太阳能电池组件下尖角边的垂直距离，d为同侧电池板的宽度，c″′为该下反射板条的宽度；

上述公式中的a′、b′为设定值，a″、b″根据相邻里侧下反射板条的参数计算得出。

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