CN201937507U - 一种太阳能双轴跟踪支架 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种结构简单、加工和安装较为方便快捷、受力清晰的太阳能双轴跟踪支架,其包括:底座、设于底座上的立柱、设于立柱顶部的竖直轴回转驱动装置、设于竖直轴回转驱动装置上的T形的水平托架和设于水平托架一侧的水平轴回转驱动装置,水平托架通过设于水平托架顶部两端的滚轮轴承与一水平主横梁轴承连接,水平主横梁上设有多个水平支撑杆;所述水平支撑杆固定在水平主横梁上,水平支撑杆的下端面上固定有环形支撑杆,该环形支撑杆的径向中心线与所述水平主横梁的轴心线垂直相交;环形支撑杆的外缘设有与所述水平轴回转驱动装置中的动力输出齿轮相啮合以驱动所述水平支撑杆俯仰转动的齿轮。

Description

一种太阳能双轴跟踪支架
技术领域
本实用新型涉及太阳能跟踪设备的技术领域,具体是一种太阳能双轴跟踪支架。
背景技术
随着工业的发展,全球能源危机和大气污染问题日益突出,太阳能这个清洁的可再生能源,已受到许多国家的高度重视和利用。我国是一个太阳能资源较为丰富的国家,且分布范围较广,因此充分利用太阳能资源,有着深远的能源战略意义。目前我国对新能源行业的各项鼓励政策的出台,越来越多的人们开始关注太阳能光伏发电工程的建设。从而越来越多的光伏发电工程被投入建设,在光伏电站的建设当中,根据不同的地理环境和不同的地域的气候环境条件,对光伏发电工程建设当中的安装设备提出了更高的要求。
传统的太阳能发电工程建设当中电池组件一般采用固定支架安装的方式来实现发电,由太阳能电池板的特性可知,它的发电量与照射到它上面的光照强度成正比,而接受太阳的直射光,可以得到太阳的最大光照强度。但是太阳能的利用受到地形、地势、位置、云雨等自然条件的影响很大,存在着间歇性和光照方向、强度随时间不断变化的问题,这就对太阳能的收集和利用突出了更高的要求。目前采用的固定支架,并没有充分利用太阳能资源,发电效率有一定的局限性。据研究,采用相同功率的电池板,自动跟踪式太阳能支架系统比固定式支架系统提高发电量至少在20%以上。因此跟踪式太阳能支架系统是以后的发展趋势。
自动跟踪式太阳能支架系统有两种形式。一种是单轴太阳能跟踪支架,多采用双柱单轴的支架形式。轴支撑在柱子上,上部支架在电机的带动下可以绕轴转动,起到追踪高度角或方位角的作用。这种支架结构简单,受力清晰,制作方便,但由于是单轴系统,追踪方向单一,并不能充分跟踪太阳的轨迹运行,其效率相较固定支架大概提高20%。
另一种是双轴太阳能跟踪支架,多采用单根立柱作为支撑结构,支撑柱上部为主梁支撑整个组件阵列,支撑柱的直径往往会很粗重,上部支撑网架也相对繁杂。双轴跟踪支架实现了全方向的太阳跟踪,系统的效率比固定支架提高30%以上。但此系统中采用两套回转驱动装置,其尺寸的大小严重影响系统成本。另外各个系统的主梁与回转驱动装置连接方式不同,可能由回转驱动装置的尺寸影响到主梁的尺寸,使结构受力受到限制。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、加工和安装较为方便快捷、受力清晰的太阳能双轴跟踪支架。
为解决上述技术问题,本实用新型提供了一种太阳能双轴跟踪支架,其包括:底座、设于底座上的立柱、设于立柱顶部的竖直轴回转驱动装置、设于竖直轴回转驱动装置上的T形的水平托架和设于水平托架一侧的水平轴回转驱动装置,水平托架通过设于水平托架顶部两端的滚轮轴承与一水平主横梁轴承连接,水平主横梁上设有多个水平支撑杆;所述水平支撑杆固定在水平主横梁上,水平支撑杆的下端面上固定有环形支撑杆,该环形支撑杆的径向中心线与所述水平主横梁的轴心线垂直相交;环形支撑杆的外缘设有与所述水平轴回转驱动装置中的动力输出齿轮相啮合以驱动所述水平支撑杆俯仰转动的齿轮。
进一步,所述的各水平支撑杆之间连接有水平次横梁,以确保各水平支撑杆的整体性。
进一步,所述环形支撑杆的内缘与水平支撑杆之间设有斜向三角撑杆,以确保连接强度。
进一步,所述的各水平支撑杆等间距平行设置,以确保各水平支撑杆的整体性。
本实用新型具有积极的效果:(1)本实用新型的太阳能双轴跟踪支架,是由两轴驱动装置和型钢构件两大部分组成。整个跟踪系统按照程序设定好的自动运行,当需要跟踪时,竖直轴驱动装置驱动上部短柱做水平转动,水平轴驱动装置驱动圆形支撑杆,带动上部支架绕水平主横梁做俯仰转动,使上面的太阳能电池板完成向日自动跟踪。完成跟踪后,控制系统自动进入休眠状态,等待下次驱动。本太阳能双轴跟踪装置简单可靠,工作寿命长。本支架合理的选择了型材,优化了结构形式,其圆形的拱式构造加大了构件的刚度,克服了挠曲现象的发生;使用时,电池板安放呈对称结构,安放在水平主横梁上,仰俯转动中心亦在水平主横梁中心,其偏心矩接近于0;由于仰俯偏心矩减小,仰俯启动力矩变小,并且大直径圆的传动装置也加大了电机的传动比,可以在相同扭矩的情况下,选择较小的电机,节省了成本;由于仰俯偏心矩消除,水平减速机受力均衡,因而运行平稳可靠,直接消除了其他形式电站运行时的颤抖现象,进而大大延长了减速机使用寿命;水平主横梁通过滚轮轴承支撑在T形水平托架上,回转驱动装置驱动圆形支撑杆带动主横梁俯仰转动,其与滚轮轴承分别放置,主横梁尺寸可以不受回转驱动装置尺寸的限制。因此,本实用新型具有结构简单易于生产、生产周期短、结构设计合理简单的特点,加载负重后可安全使用。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解,下面根据的具体实施例并结合附图,对本实用新型作进一步详细的说明,其中
图1为实施例中的太阳能双轴跟踪支架的结构示意图;
图2为图1中的太阳能双轴跟踪支架的左视图。
具体实施方式
见图1-2,本实施例的太阳能双轴跟踪支架,其包括:底座1、设于底座1上的立柱2、设于立柱2顶部的竖直轴回转驱动装置3、设于竖直轴回转驱动装置3上的T形的水平托架5和设于水平托架5一侧的水平轴回转驱动装置4,水平托架5通过设于水平托架5顶部两端的滚轮轴承6与一水平主横梁7轴承连接,水平主横梁7上设有多个水平支撑杆8;所述水平支撑杆8固定在水平主横梁7上,水平支撑杆8的下端面上固定有环形支撑杆9,该环形支撑杆9的径向中心线与所述水平主横梁7的轴心线垂直相交;环形支撑杆9的外缘设有与所述水平轴回转驱动装置4中的动力输出齿轮相啮合以驱动所述水平支撑杆8俯仰转动的齿轮。
所述的各水平支撑杆8之间连接有水平次横梁10。
所述环形支撑杆9的内缘与水平支撑杆8之间设有斜向三角撑杆11。
所述的各水平支撑杆8等间距平行设置。
生产时,除底座1以外,其他构件都由现有型钢镀锌制作,保证了结构的轻便耐用。水平支撑杆8和环形支撑杆9两构件焊接为一整体构件,共同承担电池组件重量和上部风荷载,并传递给水平主横梁。环形支撑杆9的形状为圆形,与拱的功能相同,加大了整体构件的截面刚度,能够承受更大的荷载,并减小构件的变形。在环形支撑杆9与水平支撑杆8的焊接处的内圆内支撑有斜向三角撑杆,使焊接处的荷载能更好传递,并加大了结构的刚度。环形支撑杆9的外侧圆做成齿轮形状,其与水平轴回转驱动装置4共同完成了支架的俯仰转动,并由于环形支撑杆9的直径很大,加大了回转驱动装置中电机的传动比。
这种太阳能双轴跟踪支架在安装中,将底座埋置在相应的位置上,然后向底座预留孔中埋入立柱,立柱的相应位置设置竖直轴回转驱动装置,在电机的带动下可以使上部短柱绕竖直轴做水平方向转动。水平托架固定在上部短柱上,其中通过滚轮轴承支撑住水平主横梁,并保证主横梁在俯仰方向转动。水平主横梁上安装有水平支撑杆与圆形支撑杆共同构成的构件。在靠近立柱一侧的圆形支撑杆下端设置水平轴回转驱动装置,在电机的带动下,使上部支架绕主横梁做俯仰转动。
水平支撑杆和圆形支撑杆两构件焊接为一整体构件,共同承担电池组件重量和上部风荷载, 并传递给水平主横梁。圆形支撑杆形状为圆形,与拱的功能相同,加大了整体构件的截面刚度,能够承受更大的荷载,并减小构件的变形。
在圆形支撑杆与水平支撑杆焊接处的内圆内支撑有斜向三角撑杆,使焊接处的荷载能更好传递,并加大了结构的刚度,可以减小圆形支撑杆的变形。圆形支撑杆的外侧做成齿轮形状,其与水平轴回转驱动装置共同完成了支架的俯仰转动,并由于圆形支撑杆的直径很大,加大了回转驱动装置中电机的传动比,可以选择较小的回转驱动装置。
主横梁通过滚轮轴承支撑在水平托架上,回转驱动装置驱动圆形支撑杆带动主横梁俯仰转动,其与滚轮轴承分别放置,主横梁尺寸可以不受回转驱动装置尺寸的限制。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种太阳能双轴跟踪支架,其特征在于包括:底座(1)、设于底座(1)上的立柱(2)、设于立柱(2)顶部的竖直轴回转驱动装置(3)、设于竖直轴回转驱动装置(3)上的T形的水平托架(5)和设于水平托架(5)一侧的水平轴回转驱动装置(4),水平托架(5)通过设于水平托架(5)顶部两端的滚轮轴承(6)与一水平主横梁(7)轴承连接,水平主横梁(7)上设有多个水平支撑杆(8);
所述水平支撑杆(8)固定在水平主横梁(7)上,水平支撑杆(8)的下端面上固定有环形支撑杆(9),该环形支撑杆(9)的径向中心线与所述水平主横梁(7)的轴心线垂直相交;
环形支撑杆(9)的外缘设有与所述水平轴回转驱动装置(4)中的动力输出齿轮相啮合以驱动所述水平支撑杆(8)俯仰转动的齿轮。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能双轴跟踪支架,其特征在于: 所述的各水平支撑杆(8)之间连接有水平次横梁(10)。
3.根据权利要求1或2所述的一种太阳能双轴跟踪支架,其特征在于:所述环形支撑杆(9)的内缘与水平支撑杆(8)之间设有斜向三角撑杆(11)。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能双轴跟踪支架,其特征在于:所述的各水平支撑杆(8)等间距平行设置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104980097A (zh) * 2014-04-02 2015-10-14 江苏胜光新能源科技有限公司 一种双向太阳能电池板支架
CN110868147A (zh) * 2019-11-26 2020-03-06 江苏鑫上电子科技有限公司 一种双轴跟踪光伏支架

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