CN206251032U - 一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，包括：槽式聚光组件和双轴跟踪装置，其中：槽式聚光组件包括槽式聚光板和槽式聚光电池；所述槽式聚光板具有聚光槽，槽式聚光电池为具有长度方向的条形电池，槽式聚光电池位于所述聚光槽的上方并固定，且槽式聚光电池的长度方向与所述聚光槽的延伸方向一致；槽式聚光组件安装在双轴跟踪装置上，并使槽式聚光电池的长度方向呈东西方向布置；双轴跟踪装置用于跟踪太阳的方位角与高度角的变化并根据太阳方位角与高度角的变化控制槽式聚光组件的朝向变化。本实用新型有效减少了太阳跟踪的次数，降低电机了的启动停止的频次，且降低了对跟踪精度的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能自动跟踪技术领域，尤其涉及一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统。
背景技术
由于现有的槽式聚光装置由于结构限制，无法采用双轴跟踪，只能采用单轴或者斜单轴跟踪，而单轴或者斜单轴跟踪的跟踪方式使得南北方向不能够跟踪，为了解决一年四季变化带来的纬度变化，现有的槽式聚光装置必须采用南北放置电池组件的方式(即：使槽式聚光装置中槽式聚光板的长度方向与南北方向平行)。这种放置方式虽然可以抵消或解决一年四季变化带来的纬度的变化，但是会有另一个问题：每日太阳高度角从东到西的跟踪轨迹对应槽式聚光电池的宽度上，而由于挡光和结构成本等因素电池不可能同比例做得很宽，这样一来，就要求每日太阳高度角的跟踪就相当频繁，否则就会损失光伏发电量，如果跟踪频率过快，就会加速运动电极的老化和精度磨损，同时启动时的瞬间电流也比较大，总体的能耗增加，不够经济。
实用新型内容
基于上述背景技术存在的技术问题，本实用新型提出一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统。
本实用新型提出了一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，包括：槽式聚光组件和双轴跟踪装置，其中：
槽式聚光组件包括槽式聚光板和槽式聚光电池；所述槽式聚光板具有聚光槽；所述槽式聚光电池为具有长度方向的条形电池，槽式聚光电池位于所述聚光槽的上方并固定，且槽式聚光电池的长度方向与所述聚光槽的延伸方向一致；
槽式聚光组件安装在双轴跟踪装置上，并使槽式聚光电池的长度方向呈东西方向布置，使得太阳光高度角的跟踪轨迹和槽式聚光电池的长边相对应；
双轴跟踪装置用于跟踪太阳的方位角与高度角的变化并根据太阳方位角与高度角的变化控制槽式聚光组件的朝向变化。
优选地，槽式聚光电池长度向的两端均位于槽式聚光板中聚光槽的内侧，使得太阳光高度角产生变化时，全部光斑或大部分光斑都可以被槽式聚光电池接收。
优选地，双轴跟踪装置包括立柱式基座、安装在立柱式基座上用于对槽式聚光板进行支持的面板框架、以及用于对面板框架进行跟踪的双轴电机。
优选地，槽式聚光板固定安装在面板框架上。
优选地，槽式聚光板的数量为多块，各槽式聚光板在面板框架上排列布置。
优选地，槽式聚光板中聚光槽聚焦的焦距高度可调。
优选地，槽式聚光板由玻璃材料制作而成，且槽式聚光板靠近槽式聚光电池的一侧贴合有既能满足发电又能使植物光合作用所需的光线通过的分光膜。
优选地，槽式聚光电池的两端连接有旁路二极管，使得有或者没有光照的情况下，两端聚光区域的电池块都保持正常电流走向。
优选地，槽式聚光板由矩形板弯曲而成。
优选地，槽式聚光板包括位于其聚光槽延伸向的两侧并彼此固定连接第一聚光板、第二聚光板；所述第一聚光板由矩形板弯而成，并形成第一曲面槽；所述第二聚光板由矩形板弯曲而成，并形成第二曲面槽；所述第一曲面槽、第二曲面槽相互配合形成聚光槽。
本实用新型中，采用双轴跟踪装置进行跟踪，以增强聚光板的聚光效果。通过使槽式聚光板和槽式聚光电池的长度方向沿东西方向延伸，与南北方向垂直，使得太阳光高度角的跟踪轨迹和槽式聚光电池的长边相对应。由于太阳高度角的变化产生的聚光光斑偏移，相对于槽式聚光电池的宽度需要考虑，但是相对于槽式聚光电池的长度(一般槽式聚光的电池长度是宽度的十倍以上)就可以得到大大的缓解，因此，当太阳光高度角的跟踪轨迹和槽式聚光电池的长边相对应时，每天对于高度角的实时跟踪的频率可以大幅降低，从而使该系统每天南北方向只需要跟踪一次，而东西方向跟踪，可以由原先的4分钟跟踪一次降低为12分钟甚至16、24分钟跟踪一次，从而有效减少太阳跟踪的次数，降低电机的启动停止的频次，不仅可以做到跟踪系统的高效节能，而且降低光伏发电对跟踪精度的要求，提升系统的寿命和可靠性。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统的结构示意图；
图2为现有的槽式聚光装置在工作中太阳高度角变化时跟踪与聚光电池的光斑对应示意图；
图3为本实用新型提出的一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统工作中太阳高度角变化时跟踪与聚光电池的光斑对应示意图；
图4为本实用新型提出的一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统中所述槽式聚光板中第一聚光板和第二聚光板的位置关系图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。
如图1-4所示，图1为本实用新型提出的一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统的结构示意图；图2为现有的槽式聚光装置在工作中太阳高度角变化时跟踪与聚光电池的光斑对应示意图；图3为本实用新型提出的一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统工作中太阳高度角变化时跟踪与聚光电池的光斑对应示意图；图4为本实用新型提出的一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统中所述槽式聚光板中第一聚光板和第二聚光板的位置关系图。
参照图1，本实用新型实施例提出的一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，包括：槽式聚光组件和双轴跟踪装置，其中：
槽式聚光组件包括槽式聚光板3和槽式聚光电池4，所述槽式聚光板3由矩形板弯曲而成，并形成聚光槽；所述槽式聚光电池4为具有长度方向的条形电池，槽式聚光电池4位于所述聚光槽的上方并固定，且槽式聚光电池4的长度方向与所述聚光槽的延伸方向一致；槽式聚光组件安装在双轴跟踪装置上，并使槽式聚光电池4的长度方向呈东西方向布置，使得太阳光高度角的跟踪轨迹和槽式聚光电池4的长边相对应；双轴跟踪装置用于跟踪太阳的方位角与高度角的变化并根据太阳方位角与高度角的变化控制槽式聚光组件的朝向变化。
参照图2-3，由于太阳高度角的变化产生的聚光光斑偏移，相对于槽式聚光电池4的宽度需要考虑，但是相对于槽式聚光电池4的长度一般槽式聚光的电池长度是宽度的十倍以上就可以得到大大的缓解，因此，当太阳光高度角的跟踪轨迹和槽式聚光电池4的长边相对应时，每天对于高度角的实时跟踪的频率可以大幅降低，从而使该系统每天南北方向只需要跟踪一次，而东西方向跟踪，可以由原先的4分钟跟踪一次降低为12分钟甚至16、24分钟跟踪一次，从而有效减少太阳跟踪的次数，降低电机的启动停止的频次，不仅可以做到跟踪系统的高效节能，而且降低光伏发电对跟踪精度的要求，提升系统的寿命和可靠性。
此外，本实施例中，槽式聚光电池4的两端均位于槽式聚光板3两端的内侧，使得太阳光高度角产生变化时，全部光斑或大部分光斑都可以被槽式聚光电池4接收。
本实施例中，双轴跟踪装置包括立柱式基座1、安装在立柱式基座1上的面板框架、以及用于对面板框架进行跟踪的双轴电机2；所述槽式聚光板3固定安装在面板框架上，且当槽式聚光板3的数量为多块时，各槽式聚光板3在面板框架上排列布置，并使各槽式聚光板3的长度方向一致。从而可以进一步分摊跟踪和支架的成本，通过降低跟踪的频率又再一步降低光伏自动跟踪系统运行的成本，提高双轴光伏跟踪装置的经济性。
本实施例中，槽式聚光板3中聚光槽聚焦的焦距高度可调，在槽式聚光电池4的长度方向和太阳高度角跟踪一致的基础上，还可以通过降低聚光槽聚焦的焦距高度，减少太阳偏移在槽式聚光电池4上的偏移，从而进一步改善减少跟踪的次数。
本实施例中，槽式聚光板3由玻璃材料制作而成，且槽式聚光板3靠近槽式聚光电池4的一侧贴合有既能满足发电又能使植物光合作用所需的光线通过的分光膜，利用分光膜使得植物所需的光合作用所需的光可以分光透射，从而使得本实用新型可以应用在新型光伏农业的分光系统中。
本实施例中，槽式聚光电池4的两端连接有旁路二极管，使得有或者没有光照的情况下，两端聚光区域的电池块都保持正常电流走向。
参照图4，在另一实施例中，槽式聚光板3包括位于其聚光槽延伸向的两侧并彼此固定连接第一聚光板31、第二聚光板32；所述第一聚光板31由矩形板弯而成，并形成第一曲面槽；所述第二聚光板32由矩形板弯曲而成，并形成第二曲面槽；所述第一曲面槽、第二曲面槽相互配合形成聚光槽。上述结构的设置，使得槽式聚光板3模块化，从而利于生产加工，并使得聚光槽的弧度变化空间得以增大，以利于增大聚光槽聚焦的焦距高度调整空间。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，其特征在于，包括：槽式聚光组件和双轴跟踪装置，其中：
槽式聚光组件包括槽式聚光板(3)和槽式聚光电池(4)；所述槽式聚光板(3)具有聚光槽；所述槽式聚光电池(4)为具有长度方向的条形电池，槽式聚光电池(4)位于所述聚光槽的上方并固定，且槽式聚光电池(4)的长度方向与所述聚光槽的延伸方向一致；
槽式聚光组件安装在双轴跟踪装置上，并使槽式聚光电池(4)的长度方向呈东西方向布置，使得太阳光高度角的跟踪轨迹和槽式聚光电池(4)的长边相对应。
2.根据权利要求1所述的高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，其特征在于，槽式聚光电池(4)长度向的两端均位于槽式聚光板(3)中聚光槽的内侧，使得太阳光高度角产生变化时，全部光斑或大部分光斑都可以被槽式聚光电池(4)接收。
3.根据权利要求1所述的高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，其特征在于，双轴跟踪装置包括立柱式基座(1)、安装在立柱式基座(1)上用于对槽式聚光板(3)进行支持的面板框架、以及用于对面板框架进行跟踪的双轴电机(2)。
4.根据权利要求3所述的高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，其特征在于，槽式聚光板(3)固定安装在面板框架上。
5.根据权利要求4所述的高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，其特征在于，槽式聚光板(3)的数量为多块，各槽式聚光板(3)在面板框架上排列布置。
6.根据权利要求1所述的高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，其特征在于，槽式聚光板(3)中聚光槽聚焦的焦距高度可调。
7.根据权利要求1所述的高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，其特征在于，槽式聚光板(3)由玻璃材料制作而成，且槽式聚光板(3)靠近槽式聚光电池(4)的一侧贴合有既能满足发电又能使植物光合作用所需的光线通过的分光膜。
8.根据权利要求1所述的高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，其特征在于，槽式聚光电池(4)的两端连接有旁路二极管，使得有或者没有光照的情况下，两端聚光区域的电池块都保持正常电流走向。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，其特征在于，槽式聚光板(3)由矩形板弯曲而成。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统，其特征在于，槽式聚光板(3)包括位于其聚光槽延伸向的两侧并彼此固定连接第一聚光板(31)、第二聚光板(32)；所述第一聚光板(31)由矩形板弯而成，并形成第一曲面槽；所述第二聚光板(32)由矩形板弯曲而成，并形成第二曲面槽；所述第一曲面槽、第二曲面槽相互配合形成聚光槽。
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|---|---|---|---|---|
| CN106708099A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-05-24 | 合肥昂宇光电科技有限公司 | 一种高效节能的双轴槽式光伏自动跟踪系统 |
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2016
- 2016-11-24 CN CN201621271971.0U patent/CN206251032U/zh active Active
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
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| TR01 | Transfer of patent right |
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