CN206878768U - 一种太阳能高效收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种太阳能高效收集装置，包括可变的反射收集器、支架、太阳能电池板、冷却器、跟踪底座、光强探测仪、电机控制器和伺服电机，所述跟踪底座包括三角架、转盘和电动齿轮轴，转盘由固定盘和旋转盘组成，固定盘平行地面设置，旋转盘通过轴承与固定盘同轴活动连接，旋转盘上方连接三角架，三角架底部连接电机控制器，反射收集器包括固定连接架、固定收集盘、移动收集盘，固定收集通过支架与太阳能电池板连接，背面与固定连接架连接，固定收集盘内部设置有导轨以及伺服电机，固定连接架与三角架顶部通过电动齿轮轴连接，太阳能电池板背面连接冷却器，太阳能电池板正面连接光强探测仪，电机控制器与伺服电机、电动齿轮轴电连接。

Description

一种太阳能高效收集装置

技术领域

本实用新型属于光伏发电领域，特别是一种太阳能高效收集装置。

背景技术

人口的增长，工业的发展，使得能源消耗越来越大，能源危机已成为21世纪人类将面临的一大挑战。因此人们不得不想方设法地利用可再生能源来替代煤炭、石油等不可再生的能源。太阳能就是一种适用面最广的，取之不尽、用之不竭的、清洁环保的自然可再生能源。利用太阳能电池(或称光电池)即能将光能转换为电能使用。但是因太阳能电池是以半导体材料制成，单体制造成本高，售价高，其推广应用受到了限制。因此，要想将太阳能电池遍及至千家万户，就必须大幅度地降低其使用成本，和提高光电转换效率。只有当使用太阳能电池的成本可望与普通发电的成本接近时，才能使太阳能电池得到最广泛地应用。

目前，太阳能电池应用时，是将多片太阳能电池片矩阵拼接成电池板，然后根据当地地理位置，按照朝太阳面最大面积原则直接固定安装在室外(屋顶或阳台上)，构成一光电转换装置。现一般太阳能电池片的转换效率一般为13-16％，为达到较大的发电量，光照面积就需增大，就需使用大量的太阳能电池片(例：在阳光直射的条件下，如要发1.5kw/h的电量，就需要10m2左右的太阳能电池片)，对于使用这么多片的太阳能电池带来的高额价格，是普通家庭经济上所无法承受的。另一方面，为了防风、雨、冰雹和灰尘对太阳能电池本身的损害，现有的太阳能电池片的受光表面上都覆盖有诸如玻璃、透明塑料等制成的防护层，并且为达到一定的防护强度，其防护层还设计得都较厚，这就带来了以下缺陷：透明的防护层会反射和折射掉一部分光线，一般来说，有3-5％太阳能电池片的入射光线会由于防护层而损耗掉，从而降低了效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是在同样的光照面积下，减少太阳能电池片的使用量，从而降低制造成本，同时在同样的光照面积下，提高发电效率。

为了解决上述问题，本实用新型提出一种太阳能高效收集装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种太阳能高效收集装置，包括可变的反射收集器、支架、太阳能电池板、冷却器、跟踪底座、光强探测仪、电机控制器和伺服电机，所述跟踪底座包括三角架、转盘和电动齿轮轴，转盘由固定盘和旋转盘组成，固定盘平行地面设置，旋转盘通过轴承与固定盘同轴活动连接，旋转盘上方连接三角架，三角架底部连接电机控制器，反射收集器包括固定连接架、固定收集盘、移动收集盘，移动收集盘与固定收集盘的表面弧度一致，固定收集盘表面为球弧面，表面通过支架与太阳能电池板连接，背面与固定连接架连接，固定收集盘内部设置有与表面弧度一致的导轨以及伺服电机，导轨表面设置有工字型槽，移动收集盘通过滑轮卡套地连接导轨槽，伺服电机与滑轮连接并提供动力，固定连接架与三角架顶部通过电动齿轮轴连接，太阳能电池板背面连接冷却器，太阳能电池板正面连接光强探测仪，电机控制器与伺服电机、电动齿轮轴电连接。通过固定收集盘和移动收集盘反射阳光，并通过弧形的造型使反射的阳光聚集到太阳能电池板上，使光能转换成电能；三角架和电动齿轮轴通过电动控制器的控制可以带动反射收集器摆动到地上半球面的任意位置；移动收集盘作为固定收集盘的补充，在平时可以收纳入固定收集盘内部，避免风吹日晒，当需要较大反射强度以及阳光照射不足时，可以外放作为收集盘使用，既保证太阳能电池板接收到足够的光能，又能解决传统收集盘使用寿命短的问题；光强探测仪用于探测照射到太能能电池板的光照强度，作为移动收集盘工作的依据。

优选的，还包括光传感器，所述光传感器设置在固定收集盘的中心位置并且指向光强探测仪。光传感器用于探测阳光的照射，进而确保电机控制器带动反射收集器跟踪太阳转动，确保最佳的收集角度。

本实用新型同现有技术相比具有以下优点及效果：

1、本实用新型采用了反射聚焦盆结构，同样的光照面积下节省太阳能电池片99％以上，同样的光照面积下发电效率提高20-30％，大大降低了制造成本。

2、本实用新型设置光传感器，在全天整个日出时间内，反射收集器始终朝向着太阳高效率工作着，提高了整体工作效率，在同样成本投资下，大大提高了发电量。

3、本实用新型采用了反射聚焦盆结构，太阳能电池板的受光面朝向反射聚焦盆设置，是朝下而不是朝上的，冰雹、雨水对其受光面表面破坏度降低，因此只要采用一般厚度的防护层即可，使太阳能电池板的表面折射率和反射率降低，在一定程度上提高发电效率。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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。

图1为本实用新型的结构示意图。

标号说明：

固定盘1； 电机控制器2； 三角架3； 钢架4；

电动齿轮轴5； 固定连接架6； 固定收集盘7； 移动收集盘8；

连接支架9； 太阳能电池板10； 冷却器11； 光强探测仪12；

光传感器13； 旋转盘14； 滑轮15。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：如图1所示，包括固定盘1、电机控制器2、三角架3、钢架4、电动齿轮轴5、固定连接架6、固定收集盘7、移动收集盘8、连接支架9、太阳能电池板10、冷却器11、光强探测仪12、光传感器13、旋转盘14和滑轮15，固定盘1位于地面上并平行店面设置，固定盘1中央开孔，孔内壁通过螺栓连接滚珠轴承，滚珠轴承内圈连接旋转盘14，旋转盘14上部通过焊接固定三角架3，三角架3底部运用螺丝固定电机控制器2，三角架3顶部焊接固定钢架4，钢架4顶部连接电动齿轮轴5，电动齿轮轴内置伺服电机，电机输出轴通过齿轮与固定连接架6啮合，固定连接架6顶端与固定收集盘7背面边缘处焊接固定，固定收集盘7为球面造型，内部设置有与表面弧度一致的导轨以及伺服电机，导轨侧表面设置有工字型槽，移动收集盘8侧面固定滑轮并通过滑轮卡套地连接工字槽，伺服电机与滑轮连接并为滑轮提供动力，固定收集盘7正面中心固定光传感器13，固定收集盘7正面边缘焊接固定连接支架9，连接支架9顶端固定太阳能电池板10，太阳能电池板10背面通过螺丝固定冷却器11，太阳能电池板10正面中心连接光强探测仪12，光强探测仪12和光传感器13处于同一直线，电机控制器2与伺服电机、光强探测仪12和光传感器13通过线束连接，电路为电机控制电路，光强探测仪12和光传感器13分别选用现有光强检测设备，冷却器11选用现有水冷设备。

使用时，太阳能电池板10和光强探测仪12接受收集盘上反射的阳光照射，太阳能电池板10将光能转化为电能，冷却器11则对发热的太阳能电池板10进行冷却，光强探测仪12将所得数据分析后传输给电机控制器2，由其控制固定收集盘7内的伺服电机工作，带动滑轮转动进而使移动收集盘8移动到合适位置，光照强，则收入固定收集盘7内部，光照弱，则放出展开到固定收集盘7两侧，光传感器13用于测量太阳照射角度，通过比对分析，将数据传输给电机控制器2，由其控制固定收集盘7内的伺服电机工作，带动旋转盘14和电动齿轮轴5转动，使固定收集盘7正对太阳。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种太阳能高效收集装置，其特征在于，包括可变的反射收集器、支架、太阳能电池板、冷却器、跟踪底座、光强探测仪、电机控制器和伺服电机，所述跟踪底座包括三角架、转盘和电动齿轮轴，转盘由固定盘和旋转盘组成，固定盘平行地面设置，旋转盘通过轴承与固定盘同轴活动连接，旋转盘上方连接三角架，三角架底部连接电机控制器，反射收集器包括固定连接架、固定收集盘、移动收集盘，移动收集盘与固定收集盘的表面弧度一致，固定收集盘表面为球弧面，表面通过支架与太阳能电池板连接，背面与固定连接架连接，固定收集盘内部设置有与表面弧度一致的导轨以及伺服电机，导轨表面设置有工字型槽，移动收集盘通过滑轮卡套地连接导轨槽，伺服电机与滑轮连接并提供动力，固定连接架与三角架顶部通过电动齿轮轴连接，太阳能电池板背面连接冷却器，太阳能电池板正面连接光强探测仪，电机控制器与伺服电机、电动齿轮轴电连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能高效收集装置，其特征在于，还包括光传感器，所述光传感器设置在固定收集盘的中心位置并且指向光强探测仪。