CN207115207U - 单轴可调式光伏支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单轴可调式光伏支架，具体地，该光伏支架包括固定结构，固定结构包括支架和支架立杆，支架通过支架立杆固定于混凝土桩上；上部可调节组件托架，上部可调节组件托架位于固定结构的上部，光伏组件可拆卸地固定于上部可调节组件托架上，上部可调节组件托架的一端与支架的一端通过转轴连接，上部可调节组件托架绕转轴上下旋转；以及角度调节构件，角度调节构件的一端与上部可调节组件托架固定连接，角度调节构件的另一端与支架连接，角度调节构件用于调节上部可调节组件托架的旋转角度。本实用新型可以调整光伏组件安装角度，使之随季节变化，从而达到对不同季节太阳能的充分利用，从而提高经济价值。

Description

单轴可调式光伏支架

技术领域

本实用新型涉及光伏发电领域，更具体地涉及一种单轴可调式光伏支架。

背景技术

光伏组件发电与太阳照射角度有很大的关系，光伏组件的安装角度直接影响到发电量的变化，其安装最佳角度根据不同的地区有不同的变化，而同一地区在春秋、冬季、夏季的变化也很大。一般以春秋最佳安装角度为基准，组件的安装角度在冬季和夏季可以达到±15度的变化，

目前较常用的光伏支架形式是固定支架。固定式光伏支架是通过檩条及构件连接，形成稳定的钢结构支架，将太阳能组件板安装在支架上，利用组件对太阳能的吸收和作用，达到发电效能。

传统的固定式光伏支架，其安装结构本身没有任何问题，但是由于固定，安装在支架上的光伏组件一年四季只能通过固定的角度接收太阳能，而不能随着一年四季由于太阳能入射角度的变化而变化，不能充分有效利用太阳能。

跟踪式光伏支架，由于需要额外安装可以南北、东西方向可以转动的电器设备，并且其对支架设计安装要求高，建造成本高，所以不常采用。

因此，本领域尚缺乏一种经济性好，结构简单的光伏支架。

实用新型内容

由于传统的固定式光伏支架不能调节，安装在光伏支架上的组件只能按照年最佳角度进行安装，对于太阳光能没有达到充分利用，因此，本实用新型的目的在于提供一种单轴可调式光伏支架，主要解决传统固定式光伏支架不能调整的问题，本实用新型通过单轴(在南北方向)对光伏支架的角度调整，达到光伏组件安装角度可以随季节变化而调整，达到对不同季节太阳能的充分利用，从而提高经济价值。

本实用新型提供了一种单轴可调式光伏支架，具体地，光伏支架包括固定结构，固定结构包括支架和支架立杆，支架通过支架立杆固定于混凝土桩上；上部可调节组件托架，上部可调节组件托架位于固定结构的上部，光伏组件可拆卸地固定于上部可调节组件托架上，上部可调节组件托架的一端与支架的一端通过转轴连接，上部可调节组件托架绕转轴上下旋转；以及角度调节构件，角度调节构件的一端与上部可调节组件托架固定连接，角度调节构件的另一端与支架连接，角度调节构件用于调节上部可调节组件托架的旋转角度。

在另一优选例中，支架包括纵向支架构件和横向支架构件。

在另一优选例中，纵向支架构件与横向支架构件相互垂直固定。

在另一优选例中，纵向支架构件的数量为3个，横向支架构件的数量为3个，纵向支架构件与横向支架构件固定后形成“田”字形结构的支架。

在另一优选例中，支架为纵向支架构件、横向支架构件和斜向支架构件的任意组合，其中，斜向支架构件是指其支架构件的方向与纵向支架构件、横向支架构件方向均不相同。

在另一优选例中，斜向支架构件与横向支架构件所成角度为10-80°。

在另一优选例中，固定结构包括支架斜撑，支架和支架立杆是相互垂直的，支架斜撑固定连接于支架和支架立杆之间，用于加强支架和支架立杆间的固定关系。

在另一优选例中，支架斜撑的一端和支架固定连接，支架斜撑的另一端和支架立杆固定连接。

在另一优选例中，支架斜撑、支架和支架立杆围成三角形或近似三角形，使得固定结构更加稳固。

在另一优选例中，支架斜撑和支架，以及支架斜撑和支架立杆均是焊接固定。

在另一优选例中，角度调节构件为一杆件，角度调节构件的上部与上部可调节组件托架的下表面焊接连接，角度调节构件的下部设有三个调节位，调节位嵌合固定于支架。

在另一优选例中，角度调节构件的数量为2-5个；优选地，2-3个；更佳地，2个。

在另一优选例中，角度调节构件的数量为2个，且两个角度调节构件分别位于光伏支架的两侧。具体地，每个角度调节构件的一端与上部可调节组件托架的下表面焊接连接，另一端与位于支架一侧的纵向支架构件连接。

在另一优选例中，调节位自上而下分别是夏季调节位、春秋季调节位和冬季调节位。

在另一优选例中，角度调节构件为弧线形调节构件。

在另一优选例中，弧线形调节构件的各个点处的曲率相同或相近，优选地，弧线形调节构件的各点处均为同一曲率。

在另一优选例中，弧线形调节构件的各点处均为同一曲率，且弧线是以转轴的中心处为圆心。

需要说明的是，本实用新型的光伏支架的角度调节构件设计成圆弧形是考虑在纵向支架构件上只需开设一个孔就可保证圆弧形的角度调节构件能够在该孔中自由调节，满足三个不同档位的转动要求，单孔设计还可以减少支架构件的强度损失。如设计成一直杆件，需要在纵向支架构件上开设三个孔，降低了支架构件的强度。

在另一优选例中，在每个调节位上设有调节孔，在支架上开设长孔，长孔贯穿支架，调节孔和长孔的形状是相匹配的，角度调节构件的下部插入长孔中，调节位与支架通过紧固件锁定。

在另一优选例中，长孔的宽度是角度调节构件宽度的1.05-1.8倍；优选地，1.1-1.6倍；更佳地1.2-1.4倍。

在另一优选例中，紧固件为带螺帽的螺栓，调节孔内设有螺纹，且调节孔与螺栓是相匹配的。

在另一优选例中，螺栓的长度是长孔的宽度的2-4倍。

在另一优选例中，在安装过程中，螺栓贯穿调节孔，螺栓的头端留在调节孔的一侧，螺栓的另一端伸出调节孔，并通过螺帽固定，在角度调节构件的下部插入长孔的过程中，螺栓的长度大于长孔的宽度，螺栓置于支架上，因此，支架为螺栓提供支撑力，螺栓为角度调节构件提供支撑力。

在另一优选例中，固定紧固件为钢销，钢销包括销轴和销钉，调节孔与销轴是相匹配的。

在另一优选例中，销轴的长度是支架构件宽度的1.2-1.6倍。

在另一优选例中，销轴的一端设有帽端，另一端设有销孔。

在另一优选例中，在安装过程中，销轴贯穿调节孔，的帽端留在调节孔的一侧，销轴的另一端伸出调节孔，并通过销钉固定，在角度调节构件的下部插入长孔的过程中，销轴的长度大于长孔的宽度，销轴置于支架上，因此，支架为销轴提供支撑力，销轴为角度调节构件提供支撑力。

在另一优选例中，销轴的两均设有销孔。

在另一优选例中，在安装过程中，销轴贯穿调节孔，的销轴的一端的销孔留在调节孔的一侧，销轴的另一端的销孔伸出调节孔，两个销孔均通过销钉固定，在角度调节构件的下部插入长孔的过程中，销轴的长度大于长孔的宽度，销轴置于支架上，因此，支架为销轴提供支撑力，销轴为角度调节构件提供支撑力。

在另一优选例中，长孔位于纵向支架构件上。

在另一优选例中，上部可调节组件托架通过连接件与转轴相连接，连接件与转轴焊接连接，上部可调节组件托架可拆卸地与转轴连接。

在另一优选例中，上部可调节组件托架与连接件通过螺栓连接。

在另一优选例中，连接件与上部可调节组件托架相连接的一端横截面积较大，便于通过螺栓等部件固定，更加牢固，连接件与转轴相连接的一端横截面积较小，使得连接件与内圆管焊接连接的部分的面积较小，在外圆管开口大小一定的情况下，连接件和内圆管有更大的旋转角度。

在另一优选例中，转轴包括两段圆管，分别是外圆管和内圆管，外圆管的侧壁设有开口，内圆管位于外圆管的内部且可在外圆管内转动，连接件与内圆管焊接连接，形成转动体，外圆管作为转动支点，转动体可在外圆管的开口范围内转动。

在另一优选例中，内外圆管均为空心结构，空心设计的内圆管较实心设计的内圆管，其重量有大大减轻，有助于整个光伏支架的稳定；节省材料，降低成本；且更容易转动，更易调节。

在另一优选例中，光伏支架设有檀条，檀条的下部与上部可调节组件托架固定连接，上部与光伏组件可拆卸地连接，檩条是上部可调节组件托架与光伏组件的承载体，使得上部可调节组件托架与光伏组件成为一体。

本实用新型的主要优点包括：

(a)可调式光伏支架形式是单轴(在南北方向上)可调节，春秋、冬季、夏季采用不同的安装角度，从而达到对不同季节的太阳能的充分利用；

(b)以春秋季节的最佳安装角度为基准，夏季上调10-15度，冬季下调10-15度，以达到当季最佳安装角度；

(c)采用人工调整光伏支架角度，不需借助电气设备，运行成本低；

(d)调节方式简单，易操作；

(e)每个季节，单轴可调式光伏支架都按照当季的最佳安装角度，对太阳能的利用率提高，从而提高发电量5％-10％；

(f)对太阳能的充分有效利用，增加发电量，增加社会和经济效益。

应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实例中的固定结构的俯视图。

图2是本实用新型一个实例中的固定结构的正视图。

图3是本实用新型一个实例中的光伏组件的布置图。

图4是本实用新型一个实例中的光伏支架的侧视图。

图5是本实用新型一个实例中的圆弧形调节杆插入下部固定支架纵向杆件的立体图。

图6是本实用新型一个实例中的圆弧形调节杆与下部固定支架纵向杆件连接的示意图。

图7是本实用新型一个实例中的转轴与连接件的结构示意图。

各附图中，各标示如下：

1-横向支架构件；

2-纵向支架构件；

3-支架立杆；

4-混凝土桩；

5-支架斜撑；

6-光伏组件；

7-檀条；

8-上部可调节组件托架；

9-角度调节构件；

10-转轴；

11-调节孔；

12-长孔；

13-连接件；

14-外圆管；

15-内圆管。

具体实施方式

本发明人经过广泛而深入的研究，通过大量筛选，首次开发了一种单轴可调式光伏支架，该光伏支架有效解决了现有的固定式光伏支架的组件不能对太阳能进行充分利用的缺点，且相对于跟踪式光伏支架安装要求高、建造成本高的特点，本实用新型的光伏支架具有更好的经济性，是充分考虑了建造成本和组件发电量增加等原因，而提出的一种优选方案，本实用新型所采用的支架形式是单轴(在南北方向上)可调节，达到春秋、冬季、夏季采用三个不同的安装角度，达到对不同季节的太阳能的充分利用，提高经济效益，在此基础上完成了本实用新型。

术语

如本文所用，术语“光伏支架”是指太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能面板设计的特殊的支架。由钢构件组合而成，与基础连接，支撑、固定光伏板组件的钢结构支架。

如本文所用，术语“光伏组件”是指一种太阳能面板，它暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由半导体(硅)物料制成的薄身固体光伏电池组成。

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外，附图为示意图，因此本实用新型装置和设备的并不受所述示意图的尺寸或比例限制。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例

本实用新型提供了一种单轴可调式光伏支架，它是一种具有特定结构的单轴可调式光伏支架。本实施例的单轴可调式光伏支架如图1-7所示，包括固定结构，上部可调节组件托架8和角度调节构件9。

固定结构包括支架、支架立杆3和支架斜撑5，支架通过支架立杆3固定于混凝土桩4上，支架和支架立杆3是相互垂直的，支架斜撑5的一端和支架焊接固定，另一端和支架立杆3焊接固定，支架斜撑5、支架和支架立杆3围成三角形，用于加强支架和支架立杆3间的固定关系。支架包括纵向支架构件2和横向支架构件1，纵向支架构件2的数量为3个，横向支架构件1的数量为3个，纵向支架构件2与横向支架构件1相互垂直固定，纵向支架构件2与横向支架构件1固定后形成“田”字形结构的支架。

上部可调节组件托架8位于固定结构的上部，光伏组件6通过檀条7可拆卸地固定于上部可调节组件托架8上，檀条7的下部与上部可调节组件托架8固定连接，上部与光伏组件6可拆卸地连接，檩条是上部可调节组件托架8与光伏组件6的承载体，使得上部可调节组件托架8与光伏组件6成为一体。本实施例的一套上部可调节组件托架8可以安装四片光伏组件6，即每次可以调整四片光伏组件6。

上部可调节组件托架8的一端与支架的一端通过转轴10连接，上部可调节组件托架8绕转轴10上下旋转。更具体地，上部可调节组件托架8通过连接件13与转轴10相连接，连接件13与转轴10焊接连接，上部可调节组件托架8通过螺栓可拆卸地与转轴10连接。转轴10包括两段圆管，分别是外圆管14和内圆管15，外圆管14的侧壁设有开口，内圆管15位于外圆管14的内部且可在外圆管14内转动，连接件13与内圆管15焊接连接，形成转动体，外圆管14作为转动支点，转动体可在外圆管14的开口范围内转动。

角度调节构件9用于调节上部可调节组件托架8的旋转角度，本实施例中角度调节构件9的数量为2个，且两个角度调节构件9分别位于光伏支架的两侧，具体地，每个角度调节构件9的一端与上部可调节组件托架8的下表面焊接连接，另一端与位于支架一侧的纵向支架构件2连接。角度调节构件9为弧线形调节构件，且弧线形调节构件的各点处均为同一曲率。

角度调节构件9的下部设有三个调节位，自上而下分别是夏季调节位、春秋季调节位和冬季调节位。在每个调节位上设有调节孔11，在两侧的纵向支架构件2上开设长孔12，长孔12贯穿支架，调节孔11和长孔12的形状是相匹配的，角度调节构件9的下部插入长孔12中，调节位与支架通过紧固件锁定。本实施例中的紧固件为带螺帽的螺栓，调节孔11内设有螺纹，且调节孔11与螺栓是相匹配的。在安装过程中，螺栓贯穿调节孔11，螺栓的头端留在调节孔11的一侧，螺栓的另一端伸出调节孔11，并通过螺帽固定，在角度调节构件9的下部插入长孔12的过程中，螺栓的长度大于长孔12的宽度，螺栓置于支架上，因此，支架为螺栓提供支撑力，螺栓为角度调节构件9提供支撑力。

本实用新型的可调式光伏支架形式是单轴(在南北方向上)可调节，春秋、冬季、夏季采用不同的安装角度，从而达到对不同季节的太阳能的充分利用；以春秋季节的最佳安装角度为基准，夏季上调10-15度，冬季下调10-15度，以达到当季最佳安装角度；采用人工调整光伏支架角度，不需借助电气设备，运行成本低；调节方式简单，易操作；每个季节，单轴可调式光伏支架都按照当季的最佳安装角度，对太阳能的利用率提高，从而提高发电量5％-10％；对太阳能的充分有效利用，增加发电量，增加社会和经济效益。

在本实用新型提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本实用新型的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种单轴可调式光伏支架，其特征在于，所述光伏支架包括

固定结构，所述固定结构包括支架和支架立杆，所述支架通过所述支架立杆固定于混凝土桩上；

上部可调节组件托架，所述上部可调节组件托架位于所述固定结构的上部，光伏组件可拆卸地固定于所述上部可调节组件托架上，所述上部可调节组件托架的一端与所述支架的一端通过转轴连接，所述上部可调节组件托架绕所述转轴上下旋转；以及

角度调节构件，所述角度调节构件的一端与所述上部可调节组件托架固定连接，所述角度调节构件的另一端与所述支架连接，所述角度调节构件用于调节所述上部可调节组件托架的旋转角度。

2.如权利要求1所述的光伏支架，其特征在于，所述支架包括纵向支架构件和横向支架构件。

3.如权利要求1所述的光伏支架，其特征在于，所述角度调节构件为一杆件，所述角度调节构件的上部与所述上部可调节组件托架的下表面焊接连接，所述角度调节构件的下部设有三个调节位，所述调节位嵌合固定于所述支架。

4.如权利要求3所述的光伏支架，其特征在于，所述调节位自上而下分别是夏季调节位、春秋季调节位和冬季调节位。

5.如权利要求4所述的光伏支架，其特征在于，所述角度调节构件为弧线形调节构件。

6.如权利要求5所述的光伏支架，其特征在于，在每个所述调节位上设有调节孔，在所述支架上开设长孔，所述长孔贯穿所述支架，所述调节孔和所述长孔的形状是相匹配的，所述角度调节构件的下部插入所述长孔中，所述调节位与所述支架通过紧固件锁定。

7.如权利要求6所述的光伏支架，其特征在于，所述紧固件为带螺帽的螺栓，所述调节孔内设有螺纹，且所述调节孔与所述螺栓是相匹配的。

8.如权利要求7所述的光伏支架，其特征在于，在安装过程中，所述螺栓贯穿所述调节孔，所述螺栓的头端留在所述调节孔的一侧，所述螺栓的另一端伸出所述调节孔，并通过螺帽固定，在所述角度调节构件的下部插入所述长孔的过程中，所述螺栓的长度大于所述长孔的宽度，所述螺栓置于所述支架上。

9.如权利要求1所述的光伏支架，其特征在于，所述上部可调节组件托架通过连接件与所述转轴相连接，所述连接件与所述转轴焊接连接，所述上部可调节组件托架可拆卸地与所述转轴连接。

10.如权利要求9所述的光伏支架，其特征在于，所述转轴包括两段圆管，分别是外圆管和内圆管，所述外圆管的侧壁设有开口，所述内圆管位于所述外圆管的内部且可在所述外圆管内转动，所述连接件与所述内圆管焊接连接，形成转动体，所述外圆管作为转动支点，所述转动体可在所述外圆管的开口范围内转动。