CN204255333U - 光伏组件最佳安装角度试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光伏组件最佳安装角度试验装置，包括光伏组件组以及位于光伏组件组背面的支架，光伏组件组安装在支架的外端面上，支架与地面通过铰链铰接；所述光伏组件组包括上下相邻连接的多个光伏组件层，上一层的光伏组件层相对下一层的光伏组件层向内倾斜第一角度，各层的光伏组件层由相邻连接的多个光伏组件构成，各层的相邻光伏组件依次转过第二角度；各个光伏组件连接采集各光伏组件年发电量的数据采集单元，数据采集单元的输出端连接上位机，上位机判断哪个光伏组件的年发电量最大，从而确定该光伏组件的安装角度为最佳安装角度；本实用新型优点：可确定光伏组件的最佳安装角度，在该安装角度下光伏组件的年发电量最大。

Description

光伏组件最佳安装角度试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种光伏组件最佳安装角度试验装置。

背景技术

光伏组件安装于光伏支架上，用于吸收太阳能并发电，光伏支架有转动式光伏支架和固定式光伏支架两种，固定式光伏支架结构简单、成本低，目前大部分光伏电站都采用的都是固定式光伏支架。固定式光伏支架在安装时需要确定合适的方位角和倾斜角，以使该倾斜面上光伏组件年发电量最大，也即使光伏电站的发电量最大化。光伏支架上的光伏组件布置在同一倾斜面上。

现有的光伏组件的方位角和倾斜角一般是按照经验取值或者根据分析软件计算所得，并没有试验的依据。一般方位角选择0度（正南方向），也有的选择10度或-10度，具体哪些地区适合哪个具体的角度还未有相关研究。倾斜角目前一般是根据当地纬度值来确定，纬度在0~25度时，倾斜角等于纬度值，纬度在26~45度时，倾斜角等于纬度值加上5度，纬度在45度以上时，倾斜角等于纬度值加上10~15度。

实际上发电量和当地的气候、温度、空气质量等都有很大的关系，经验取值和分析软件并不一定能综合考虑气候、温度、空气质量的影响而给出最优的数值。最佳的方法是每个地区都安装测量装置，测量光伏组件按照不同方位角、倾斜角安装时发电量（以年为周期）的数据，从而确定最佳方位角和倾斜角，为该地区以后建设采用固定式光伏支架的光伏电站提供有利的试验数据。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种光伏组件最佳安装角度试验装置，该装置可确定光伏组件的最佳安装角度，在该安装角度下光伏组件的年发电量最大。

本实用新型采用以下的技术方案：

光伏组件最佳安装角度试验装置，包括光伏组件组以及位于光伏组件组背面的支架，光伏组件组安装在支架的外端面上，支架与地面通过铰链铰接；所述光伏组件组包括上下相邻连接的多个光伏组件层，上一层的光伏组件层相对下一层的光伏组件层向内倾斜第一角度，各层的光伏组件层由相邻连接的多个光伏组件构成，各层的相邻光伏组件依次转过第二角度，各层的光伏组件与水平面的夹角相等；各个光伏组件连接采集各光伏组件年发电量的数据采集单元，数据采集单元的输出端连接上位机，上位机判断哪个光伏组件的年发电量最大，从而确定该光伏组件的安装角度为最佳安装角度；

支架由立杆支撑，支架与立杆固定连接，位于中心的光伏组件与所述铰链的连线与地面的夹角构成支架倾斜角，位于中心的光伏组件垂直于该光伏组件与所述铰链的连线，改变立杆的长度可调节支架倾斜角，当地纬度小于25度时，使支架倾斜角为90度减当地纬度值，当地纬度在26-45度时，使支架倾斜角为90度减当地纬度值再减5度，当地纬度大于45度时，使支架倾斜角为90度减当地纬度值再减10~15度；位于中心的光伏组件与铰链的连线在地面的投影线与正南方向重合。

进一步，所述第一角度为1度，第二角度为1度，最上层的光伏组件层比最下层的光伏组件层向内倾斜至少20度，最右端的光伏组件比最左端的光伏组件至少转过20度。

光伏组件的倾斜角是指光伏组件所在平面与地面的夹角，位于中心的光伏组件垂直于该光伏组件与铰链的连线，位于中心的光伏组件与铰链的连线与地面的夹角为支架倾斜角，因此支架倾斜角等于90度减去位于中心的光伏组件的倾斜角。

为了使得光伏组件组有比较好的光照和倾斜角测试范围，位于中心的光伏组件的倾斜角根据当地纬度值来确定，纬度在0~25度时，光伏组件的倾斜角等于当地纬度值，纬度在26~45度时，光伏组件的倾斜角等于当地纬度值加上5度，纬度在45度以上时，光伏组件的倾斜角等于当地纬度值加上10~15度。

于是，得到上述支架倾斜角的设置方案。设置支架倾斜角的目的是为了使得光伏组件组有比较好的倾斜角测试范围。位于中心的光伏组件的倾斜角的设定方法采用背景技术中提及的倾斜角的设定方法。

位于中心的光伏组件与铰链的连线在地面的投影线与正南方向重合，是定义位于中心的光伏组件的方位角为正南方向。方位角这样设置是为了使光伏组件组的方位角测试范围为正南方向±10度，该方位角测试范围和背景技术中方位角的现有选择对应，这样可以使得光伏组件组有比较好的方位角测试范围。

进一步，多个光伏组件层上下相邻连接，各光伏组件层的光伏组件相邻连接。

进一步，所述光伏组件的功率范围为2~5瓦。

进一步，所述立杆位于支架的侧面，立杆上设置有固定孔，螺钉穿过该固定孔与支架螺纹连接。

进一步，所述光伏组件组通过夹具固定在支架的外端面上。

进一步，所述支架的纵截面呈扇形。

优选的，当地纬度大于45度时，使支架倾斜角为90度减当地纬度值再减10度。

本实用新型的技术构思是：将光伏组件布置成上下相邻连接的多个光伏组件层，上一层的光伏组件层相对下一层的光伏组件层向内倾斜一个第一角度，各层的光伏组件层由相邻连接的多个光伏组件构成，各层的相邻光伏组件依次转过一个第二角度，以此形成安装角度不同的多个光伏组件，优选所述第一角度为1度，第二角度为1度，最上层的光伏组件层比最下层的光伏组件层向内倾斜至少20度，最右端的光伏组件比最左端的光伏组件至少转过20度。通过采集各个光伏组件的年发电量，从而确定年发电量最大的光伏组件，该光伏组件的安装角度为该地的光伏组件的最佳安装角度。

光伏组件的安装角度包括倾斜角和方位角，倾斜角和方位角是光伏发电行业的术语，倾斜角是指光伏组件所在平面与地面的夹角，方位角是指光伏组件所在平面的法线在地面的投影线与正南方向的夹角。本申请中，光伏组件的倾斜角与第一角度的叠加对应，光伏组件的方位角与第二角度的叠加对应。

光伏组件组安装在支架上，调节支架的支架倾斜角以使光伏组件组所测试的倾斜角的范围改变；由于各地纬度不同，其最佳纬度的测量范围不同，调节支架的支架倾斜角可以调节光伏组件组所测试的倾斜角的范围，倾斜角的范围要根据当地纬度值来调整。而方位角的设置是使位于中心的光伏组件与铰链的连线在地面的投影线与正南方向重合。倾斜角和方位角这样设置可以使有比较好的倾斜角和方位角测试范围。

本实用新型的有益效果是：提供了一种光伏组件最佳安装角度试验装置，该装置可确定光伏组件的最佳安装角度，在该安装角度下光伏组件的年发电量最大。

附图说明

图1为本实用新型的光伏组件组的结构示意图。

图2为本实用新型的支架结构图。

图3为本实用新型的电路原理图。

附图标号：1-支架；11-外端面；2-地面；3-铰链；4-光伏组件层；41-光伏组件；5-上位机；6-立杆；61-固定孔；a-支架倾斜角。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述：

参照图1-3：光伏组件最佳安装角度试验装置，包括光伏组件组以及位于光伏组件组背面的支架1，光伏组件组安装在支架1的外端面11上，支架1与地面2通过铰链3铰接；所述光伏组件组包括上下相邻连接的多个光伏组件层4，上一层的光伏组件层相对下一层的光伏组件层向内倾斜第一角度，向内倾斜是指朝向支架的方向倾斜，各层的光伏组件层4由相邻连接的多个光伏组件41构成，各层的相邻光伏组件41依次转过第二角度，各层的光伏组件41与水平面的夹角相等；各个光伏组件41连接采集各光伏组件年发电量的数据采集单元，数据采集单元的输出端连接上位机5，上位机5判断哪个光伏组件的年发电量最大，从而确定该光伏组件41的安装角度为最佳安装角度；

支架1由立杆6支撑，支架1与立杆6固定连接，位于中心的光伏组件41与铰链3的连线与地面2的夹角构成支架倾斜角a，位于中心的光伏组件垂直于该光伏组件与铰链3的连线，改变立杆6的长度可调节支架倾斜角a，当地纬度小于25度时，使支架倾斜角a为90度减当地纬度值，当地纬度在26-45度时，使支架倾斜角a为90度减当地纬度值再减5度，当地纬度大于45度时，使支架倾斜角a为90度减当地纬度值再减10~15度；位于中心的光伏组件与铰链的连线在地面的投影线与正南方向重合。

本实施例中，当地纬度大于45度时，使支架倾斜角为90度减当地纬度值再减10度。

所述第一角度为1度，第二角度为1度，最上层的光伏组件层4比最下层的光伏组件层4向内倾斜至少20度，最右端的光伏组件41比最左端的光伏组件41至少转过20度。

光伏组件的倾斜角是指光伏组件所在平面与地面的夹角，位于中心的光伏组件垂直于该光伏组件与铰链的连线，位于中心的光伏组件与铰链的连线与地面的夹角为支架倾斜角，因此支架倾斜角等于90度减去位于中心的光伏组件的倾斜角。

为了使得光伏组件组有比较好的光照和倾斜角测试范围，位于中心的光伏组件的倾斜角根据当地纬度值来确定，纬度在0~25度时，光伏组件的倾斜角等于当地纬度值，纬度在26~45度时，光伏组件的倾斜角等于当地纬度值加上5度，纬度在45度以上时，光伏组件的倾斜角等于当地纬度值加上10~15度。

于是，得到上述支架倾斜角的设置方案。设置支架倾斜角的目的是为了使得光伏组件组有比较好的倾斜角测试范围。位于中心的光伏组件的倾斜角的设定方法采用背景技术中提及的倾斜角的设定方法。

位于中心的光伏组件与铰链的连线在地面的投影线与正南方向重合，是定义位于中心的光伏组件的方位角为零度，也即正南方向。方位角这样设置是为了使光伏组件组的方位角测试范围为正南方向±10度，该方位角测试范围和背景技术中方位角的现有选择对应。

本实施例中，所述立杆6位于支架1的一侧，立杆6上设置有固定孔61，螺钉穿过该固定孔61与支架1螺纹连接，螺钉可以是自攻螺钉。

所述光伏组件组通过夹具固定在支架1的外端面上。夹具为本行业的常规夹具。

所述支架1的纵截面呈类扇形。

本案中所述光伏组件41为小型光伏组件，仅为试验测试最佳安装角度用，与一般安装在固定式光伏支架上用于发电的大型光伏组件不同，该小型光伏组件的功率范围为2~5瓦，尺寸由功率大小决定也比较小，另外，本案中的小型光伏组件布置成安装角度不同多个光伏组件，以测试最佳安装角度，而实际发电用的大型光伏组件布置成平面。

本实施例将光伏组件布置成上下相邻连接的多个光伏组件层4，上一层的光伏组件层4相对下一层的光伏组件层4向内倾斜一个第一角度，各层的光伏组件层4由相邻连接的多个光伏组件41构成，各层的相邻光伏组件41依次转过一个第二角度，以此形成安装角度不同的多个光伏组件，本实施例中第一角度为1度，第二角度为1度，最上层的光伏组件层4比最下层的光伏组件层4向内倾斜至少20度，最右端的光伏组件41比最左端的光伏组件41至少转过20度。通过采集各个光伏组件的年发电量，从而确定年发电量最大的光伏组件，该光伏组件的安装角度为该地的光伏组件最佳安装角度。

光伏组件的安装角度包括倾斜角和方位角，倾斜角和方位角是光伏发电行业的术语，倾斜角是指光伏组件所在平面与地面的夹角，方位角是指光伏组件所在平面的法线在地面的投影线与正南方向的夹角。本申请中，光伏组件的倾斜角与第一角度的叠加对应，光伏组件的方位角与第二角度的叠加对应。

光伏组件组安装在支架上，调节支架的支架倾斜角以使光伏组件组所测试的倾斜角的范围改变；由于各地纬度不同，其最佳纬度的测量范围不同，调节支架的支架倾斜角可以调节光伏组件组所测试的倾斜角的范围，倾斜角的范围要根据当地纬度值来调整。而方位角的设置是使位于中心的光伏组件与铰链的连线在地面的投影线与正南方向重合。倾斜角和方位角这样设置可以使光伏组件组有比较好的倾斜角和方位角测试范围。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.光伏组件最佳安装角度试验装置，其特征在于：包括光伏组件组以及位于光伏组件组背面的支架，光伏组件组安装在支架的外端面上，支架与地面通过铰链铰接；所述光伏组件组包括上下相邻连接的多个光伏组件层，上一层的光伏组件层相对下一层的光伏组件层向内倾斜第一角度，各层的光伏组件层由相邻连接的多个光伏组件构成，各层的相邻光伏组件依次转过第二角度，各层的光伏组件与水平面的夹角相等；各个光伏组件连接采集各光伏组件年发电量的数据采集单元，数据采集单元的输出端连接上位机，上位机判断哪个光伏组件的年发电量最大，从而确定该光伏组件的安装角度为最佳安装角度；

支架由立杆支撑，支架与立杆固定连接，位于中心的光伏组件与所述铰链的连线与地面的夹角构成支架倾斜角，位于中心的光伏组件垂直于该光伏组件与铰链的连线，改变立杆的长度可调节支架倾斜角，当地纬度小于25度时，使支架倾斜角为90度减当地纬度值，当地纬度在26-45度时，使支架倾斜角为90度减当地纬度值再减5度，当地纬度大于45度时，使支架倾斜角为90度减当地纬度值再减10~15度；位于中心的光伏组件与铰链的连线在地面的投影线与正南方向重合。

2.如权利要求1所述的光伏组件最佳安装角度试验装置，其特征在于：所述第一角度为1度，第二角度为1度，最上层的光伏组件层比最下层的光伏组件层向内倾斜至少20度，最右端的光伏组件比最左端的光伏组件至少转过20度。

3.如权利要求1或2所述的光伏组件最佳安装角度试验装置，其特征在于：所述光伏组件的功率范围为2~5瓦。

4.如权利要求3所述的光伏组件最佳安装角度试验装置，其特征在于：所述立杆位于支架的侧面，立杆上设置有固定孔，螺钉穿过该固定孔与支架螺纹连接。

5.如权利要求1所述的光伏组件最佳安装角度试验装置，其特征在于：所述光伏组件组通过夹具固定在支架的外端面上。

6.如权利要求1所述的光伏组件最佳安装角度试验装置，其特征在于：所述支架的纵截面呈扇形。

7.如权利要求1所述的光伏组件最佳安装角度试验装置，其特征在于：当地纬度大于45度时，使支架倾斜角为90度减当地纬度值再减10度。