CN202838033U

CN202838033U - 一种太阳跟踪器的方位角系统

Info

Publication number: CN202838033U
Application number: CN 201220506147
Authority: CN
Inventors: 王维廷
Original assignee: HEC SOLAR ENERGY HIGH TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HEC SOLAR ENERGY HIGH TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-09-28

Abstract

本实用新型涉及一种太阳跟踪器的方位角系统，方位角系统包括立柱、方位角转台和驱动装置，方位角转台设置在立柱的顶端，驱动装置用于驱动方位角转台围绕着竖直轴线转动，立柱采用桁架结构。根据本实用新型的技术方案，由于太阳跟踪器的方位角系统中的立柱采用了桁架结构，降低了设备的成本，且桁架结构的抗倾覆能力强，增强了该设备的安全性。

Description

一种太阳跟踪器的方位角系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳跟踪器的方位角系统。

背景技术

太阳跟踪器是太阳能应用中的关键设备，其作用是使太阳能接收设备始终对准太阳光，从而获取最大的太阳能。例如光伏系统的太阳能电池板、光热发电系统及光热采暖系统的槽式集热器等项目利用中都缺少不了太阳跟踪器。

图1是现有技术中太阳跟踪器的结构示意图。如该图所示，该太阳跟踪器包括方位角立柱100、回转减速器101、方位角转台103、高度角支架104、三角支架105、高度角横梁106和高度角部件107。

其中，方位角立柱100、回转减速器101和方位角转台103构成了该太阳跟踪器的方位角系统，其余部件高度角支架104、三角支架105、高度角横梁106和高度角部件107构成了高度角系统。方位角立柱100用于支撑其余部件，回转减速器101用于驱动方位角转台103及设置于其上的高度角系统产生转动。高度角支架104固定在方位角转台103上，并随方位角转台103一起转动，高度角横梁106固定在高度角支架104上，其上安装高度角部件107(比如太阳能电池板等)，三角支架105与高度角支架104及高度角横梁106焊接在一起，以增强高度角横梁106的抗弯强度。

由于方位角立柱100需要支撑太阳跟踪器中其余部件的重量，在现有技术中，方位角立柱100通常采用厚壁空心的圆管式结构，如果整个设备受力较大，则该立柱的壁厚也会相应地增加。采用这样的结构，成本较高，并且该立柱难以承受大力矩，尤其是抗倾覆能力较差，从而影响了整个设备的安全性。

由于太阳跟踪器的造价已成为影响太阳能应用的关键因素之一，亦就是说降低太阳跟踪器的成本已成为太阳能应用系统开发中必须关注和解决的问题之一。并且，太阳跟踪器通常设置在野外，自然条件恶劣，故必须具有较好的抗倾覆能力，以确保太阳跟踪器的安全性。因此，有必要针对现有太阳跟踪器存在的上述缺陷进行改进。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种太阳跟踪器的方位角系统，其成本较低且抗倾覆能力强。

为了实现上述目的，提供了一种太阳跟踪器的方位角系统，所述方位角系统包括立柱、方位角转台和驱动装置，所述方位角转台设置在所述立柱的顶端，所述驱动装置用于驱动所述方位角转台围绕着竖直轴线转动，所述立柱采用桁架结构。

进一步，所述立柱包括设置在所述立柱中心的中心轴，设置在所述立柱四周的立角钢，倾斜设置在所述立柱内部的斜拉角钢，以及分别设置在所述立柱顶端和底端的上支撑板和下定位板。

进一步，所述下定位板通过固定装置将所述立柱固定在所述太阳跟踪器的基座上。

进一步，所述固定装置为地脚螺栓。

进一步，所述中心轴从所述上支撑板的中心向上伸出，所述方位角转台套设在所述中心轴上，并随着所述中心轴的转动而转动。

进一步，所述方位角转台的下表面安装了多个滚轮，所述滚轮在所述上支撑板上滚动。

进一步，所述滚轮沿圆周均匀安装在所述方位角转台的下表面。

进一步，所述驱动装置包括电机、同步轮、拖动带和驱动轮，所述同步轮在所述电机带动下转动，所述拖动带将所述同步轮的转动传递给驱动轮；所述驱动轮设置在所述中心轴上，其直径大于所述中心轴的直径。

进一步，所述拖动带与所述驱动轮在所述驱动轮外圆周上的固定点固定。

根据本实用新型的技术方案，由于太阳跟踪器的方位角系统中的立柱采用了桁架结构，降低了设备的成本，且桁架结构的抗倾覆能力强，增强了该设备的安全性。

附图说明

说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中太阳跟踪器的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的立柱的结构示意图；

图3是图2中去掉上支撑板后的俯视图；

图4是根据本实用新型实施例的方位角转台和上支撑板安装处的结构示意图；

图5是图4中的方位角转台的仰视图；以及

图6是根据本实用新型实施例的驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在没有明确限定或不冲突的情况下，本实用新型的各个实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如背景技术所述，目前，太阳跟踪器中的方位角系统一般采用圆管式立柱支承、迴转减速器导向的方式，这种传统的方式中，需要较粗而精度高的立柱，其优点是结构紧凑，但造价较高且难以承受大的力矩，尤其是抗倾覆能力较差。另外，方位角系统中的回转减速器承担了回转和减速的双重任务，其结构虽然较为紧凑，但通常造价较高，并且当承受较大力矩时的耗电量较大，增加了太阳跟踪器的运行成本。因此，有必要对现有的太阳跟踪器进行改进。

图2是根据本实用新型实施例的立柱的结构示意图，图3是图2中去掉上支撑板后的俯视图。如图2所示，在本实施例中，改进后的立柱包括下定位板10、斜拉角钢20、立角钢30、中心轴40和上支撑板50。其中，下定位板50为板状结构，其可以通过多个固定装置将该立柱固定在太阳跟踪器的基座上。优选地，固定装置可以采用地脚螺栓，其数量可以根据实际需要而定。

立柱主要由多根立角钢30和多根斜拉角钢20组成，从而构成了桁架结构。这些立角钢30设置在立柱的四周，用于组成空心管，其主要承受重力的作用。如图3所示，构成的空心管通常为矩形，但也可以是其它合适的形状。斜拉角钢20则分别设置在该立柱的内部，每根斜拉角钢的两端可以分别与两根立角钢相连接，从而加强了立角钢的稳固性，增加了立柱的抗倾覆能力。此外，中心轴40设置在立柱的中心，其起到定位的作用，使各个角钢、上支撑板50和下定位板10对准中心。当然，中心轴40也在一定程度上起到了承力的作用，也可以将中心轴40与立角钢30连接，使得该立柱承受力、剪切力和倾覆力的能力大大增强。整个立柱都可以采用较小规则的角钢组合而成，并且由于桁架结构的特性，组合后的立柱承受力很强，抗倾覆能力也有所提升。

可见，在本实用新型的实施例中，通过采用桁架结构的立柱，不但减少了立柱材料的用量，降低了制造成本，而且该桁架结构还增强了立柱的承受能力，尤其是提高了立柱的抗倾覆能力。

图4是根据本实用新型实施例的方位角转台和上支撑板安装处的结构示意图，图5是图4中的方位角转台的仰视图。如图4和图5所示，中心轴40从立柱的上支撑板50的中心向上伸出，方位角转台60套设在该中心轴40上，并随着中心轴40的转动而转动。此外，在方位角转台60的下表面还安装了四只滚轮70，滚轮70沿圆周均匀分布在方位角转台的下表面。

当中心轴40转动，从而带动方位角转台60转动时，方位角转台60下面安装的四只滚轮70也在上支撑板50的上表面滚动。由此，方位角转台60承受的负荷大部分都作用在四只滚轮70上，如果负荷较大，也可以采用更多只滚轮，如六只或八只滚轮。由于采用了滚轮进行额外的支持，该方位角转台的抗倾覆能力也得到了增强。

图6是根据本实用新型实施例的驱动装置的结构示意图。如图6所示，太阳跟踪器的驱动装置包括电机(图6未示出)、同步轮80、拖动带90和驱动轮41。其中，驱动轮41设置在中心轴上，其直径大于该中心轴的直径，以提高驱动装置的驱动力矩。拖动带90分别套设在同步轮80和驱动轮41的一部分外圆周面上，以便将同步轮80的转动力矩传递给驱动轮41。本实施例采用了拖动带原理，首先由电机带动同步轮80转动，同步轮80再拉动拖动带90，进而带动驱动轮41转动。拖动带90和驱动轮41还可以在驱动轮41外圆周面上的某一点固定，例如固定点91。这样，固定点91在一定程度上起到了限位开关的作用，以此来限制方位角转动角度在零度和180度之间。

与现有技术不同的是，本实施例没有采用较为昂贵的回转减速器，因为回转减速器虽然结构紧凑，但其驱动力臂较小，当太阳跟踪器较大时，需要较大的力才能驱动，从而其耗电量较大，提高了太阳跟踪器的运行成本。本实施例在达到技术要求的前提下，则采用了加大力臂的方法，对于相同的力矩而言，只需要较小的驱动力，从而减小了电机功率和耗电量，降低了成本。

当然，本实用新型所述太阳跟踪器中的各个部件并不限于前述实施例中的类型和/或结构。例如，桁架结构并不仅限于采用角钢组合而成，也可以采用其它杆状的构造。在不过度考虑成本的情况下，驱动装置也可以采用常见的传动装置，例如蜗轮蜗杆机构、滚珠丝杆机构等。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种太阳跟踪器的方位角系统，其特征在于，所述方位角系统包括立柱、方位角转台和驱动装置，所述方位角转台设置在所述立柱的顶端，所述驱动装置用于驱动所述方位角转台围绕着竖直轴线转动，所述立柱采用桁架结构。

2.根据权利要求1所述的太阳跟踪器的方位角系统，其特征在于，所述立柱包括设置在所述立柱中心的中心轴，设置在所述立柱四周的立角钢，倾斜设置在所述立柱内部的斜拉角钢，以及分别设置在所述立柱顶端和底端的上支撑板和下定位板。

3.根据权利要求2所述的太阳跟踪器的方位角系统，其特征在于，所述下定位板通过固定装置将所述立柱固定在所述太阳跟踪器的基座上。

4.根据权利要求3所述的太阳跟踪器的方位角系统，其特征在于，所述固定装置为地脚螺栓。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的太阳跟踪器的方位角系统，其特征在于，所述中心轴从所述上支撑板的中心向上伸出，所述方位角转台套设在所述中心轴上，并随着所述中心轴的转动而转动。

6.根据权利要求5所述的太阳跟踪器的方位角系统，其特征在于，所述方位角转台的下表面安装了多个滚轮，所述滚轮在所述上支撑板上滚动。

7.根据权利要求6所述的太阳跟踪器的方位角系统，其特征在于，所述滚轮沿圆周均匀安装在所述方位角转台的下表面。

8.根据权利要求2至4中任一项所述的太阳跟踪器的方位角系统，其特征在于，所述驱动装置包括电机、同步轮、拖动带和驱动轮，所述同步轮在所述电机带动下转动，所述拖动带将所述同步轮的转动传递给驱动轮；所述驱动轮设置在所述中心轴上，其直径大于所述中心轴的直径。

9.根据权利要求8所述的太阳跟踪器的方位角系统，其特征在于，所述拖动带与所述驱动轮在所述驱动轮外圆周上的固定点固定。