CN207427072U - 二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,属于光伏发电领域,解决阵列式固定支架太阳能光伏发电系统发电效率低的问题。该太阳能发电器具体结构如下:光伏板与反光体的一侧通过转动轴连接,光伏板的下方设置太阳方位检测装置,反光体与光伏板夹角为90‑125度可调,反光体在光伏板方向上投影面积≧光伏板面积;反光体的另一侧还可以与凸面镜连接,反光体与凸面镜的底平面按一定角度90‑150度固定。本实用新型通过漫反、直反折面组合方式实现阵列全幅反光,结合太阳能自动跟踪系统,提高光电转化效率,增加发电量,而且低位漫反直反全对应反光,面幅合理,不增加占地,降低风阻、安装简便。
Description
技术领域:
本实用新型涉及一种二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,属于光伏发电领域。
背景技术:
太阳能发电是国家支持鼓励的新能源产业,对可再生资源的利用和环境保护具有重要意义,高效利用太阳能资源对我国光伏产业发展至关重要,我国太阳能电站已遍布三级以上光照水平的各省、市。
目前,我国现有的太阳能电站普遍采用正面受光的光伏板,平均每平方米的光照功率约为1.76w左右,太阳能发电的光电转化效率仅为百分之十几,显然,提高太阳能利用率的空间很大。
提高光照功率,对科学地利用太阳能这个取之不尽的巨大清洁能源,快速拓展光电产业十分重要。必须寻找一条既要提高发电产能,又要降低单位成本的途径,提高效益,缩短投资回收期,以利吸引更多投资发展光伏产业。
如何提高太阳能单位光照功率,人们研究了多种反光方式,有的自动化水平可以,但投资大,短期难以回报,而且故障率高、增加维护成本;有的反射装置对太阳光照变化的适应性差,增加的光通量有限,效果不明显;有的过于繁杂,增加高度、加大风阻,增加成本,难以推广应用。虽然各有优点和创意,理论上也说得通,但由于多种原因在生产实践中难以复制操作。
总之,目前大多数太阳能发电方式存在的主要弊端是:1、采用传统固定光伏板发电,不能有效利用一天内的全部光照且转换效率低;2、通过透镜聚焦和太阳跟踪器来达到长时间聚焦的目的,存在光伏板的温度增高的技术问题(每提升1度,其转换电能损失约为0.35%-0.45%);3、现有的一些反光方式,性价比低,可操作性差,多数没有实现产业化应用。
实用新型内容:
本实用新型的目的在于提供一种二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,解决阵列式固定支架太阳能光伏发电系统发电效率低的问题。
为了解决上述问题,本实用新型的技术方案是:
一种二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,该太阳能发电器包括:光伏板、反光体、太阳方位检测装置,具体结构如下:
光伏板与反光体通过转动轴连接,光伏板的下方设置太阳方位检测装置,反光体与光伏板夹角为90-125度可调,反光体在光伏板方向上投影面积≧光伏板面积。
所述的二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,反光体为反光板、反光膜或反光镜。
一种二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,该太阳能发电器包括:光伏板、反光体、太阳方位检测装置、凸面镜,具体结构如下:
光伏板与反光体的一侧通过转动轴连接,光伏板的下方设置太阳方位检测装置,反光体与光伏板夹角为90-125度可调,反光体在光伏板方向上投影面积≧光伏板面积;反光体的另一侧与凸面镜连接,反光体与凸面镜的底平面按一定角度90-150度固定。
一种二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,该太阳能发电器包括:光伏板、反光体、太阳方位检测装置、凸面镜,具体结构如下:
光伏板的两侧分别与反光体的一侧通过转动轴连接,光伏板的下方设置太阳方位检测装置,每个反光体与光伏板夹角为90-125度可调,反光体在光伏板方向上投影面积≧光伏板面积;一个反光体的另一侧与凸面镜连接,反光体与凸面镜的底平面按一定角度90-150度固定。
一种二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,该太阳能发电器包括:光伏板、反光体、太阳方位检测装置、凸面镜,具体结构如下:
光伏板的四边分别与反光体的一侧通过转动轴连接,光伏板的下方设置太阳方位检测装置,每个反光体与光伏板夹角为90-125度可调,反光体在光伏板方向上投影面积≧光伏板面积;一个反光体的另一侧与凸面镜连接,反光体与凸面镜的底平面按一定角度90-150度固定。
所述的二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,反光体为反光板、反光膜或反光镜,凸面镜为漫射镜。
所述的二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,由反光体和反光凸面镜的折面组合而成反射装置,凸面镜安装在与光伏板对应宽度的反光体上端,通过镜面边框按角度为90-150度对缝连接固定,使反射装置宽度超出光伏板径向宽度,通过折面反光,在不同光照条件下为光伏板补光。
所述的二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,反射装置对应发电组件阵列式通长布置,且东西两侧按采光需求布置,全阵列的反光体无缝隙安装。
所述的二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,太阳方位检测装置具有第一通光筒和第二通光筒,两个通光筒为同轴设置的空心柱形结构,第二通光筒的上底面与第一通光筒的下底面连接并连通,第二通光筒的直径大于第一通光筒的直径,第一通光筒的上底面设有通光孔,第二通光筒的下底面布置第一组光敏传感器,第一通光筒和第二通光筒的侧壁均为光封闭结构,第二通光筒的上底面、第一通光筒的下端部外侧布置第二组光敏传感器,第二通光筒的侧壁外布置第三组光敏传感器,第二通光筒的下底面设置光敏底座。
与现有技术相比,本实用新型可实现以下有益效果:
1、本实用新型是针对阵列式固定光伏电站发电效率低的问题设计,该装置通过阵列式全幅漫反、直反折面组合方式,将光反射到光伏板上,弥补弱光不发电的不足,并倍增光通量,提高能效。反射装置对应发电组件阵列式通长无缝隙、超长布置,并通过漫反、直反折面组合反光,提高太阳能利用效率,而且克服日出、日落过程的光照角度影响,达到补光目的;从而,克服光伏板下部光照不足或光照死角和单个反光组件框边叠加的宽度造成反光阴影问题,解决各个时间段反射光投射不均匀、不完整、效率低的问题,还具有角度的对应联动调节功能,保证不同季节,太阳辐射角度垂直于光伏板并有效对应叠加反射光,增加光通量。
2、与固定式单组件反射装置和光伏板上方设置反射装置等反光方式相比,本实用新型具有阵列式多角度全幅反光、漫反射、直反射折面组合补光、反光均匀、消除光照和反光死角阴影等明显的倍增光通量优势,大幅提高全天候太阳能利用效率,而且基本不增加占地面积、风阻小、投资少、发电量高,效益显著。
附图说明:
图1为二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器示意图之一。
图2为二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器示意图之二。
图3为二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器示意图之三。
图4为二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器示意图之四。
图5为太阳方位检测装置示意图。
图中,1光伏板;2反光体;3太阳方位检测装置;4凸面镜;31通光孔;32第一通光筒;33第二组光敏传感器;34第二通光筒;35光敏底座;36第一组光敏传感器;37第三组光敏传感器;38防护玻璃。
具体实施方式:
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,下面对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
实施例1
如图1所示,本实用新型二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,主要包括:光伏板1、反光体2、太阳方位检测装置3等,具体结构如下:
光伏板1与反光体2通过转动轴连接,光伏板1的下方设置太阳方位检测装置3,反光体2与光伏板1夹角为90-125度可调,反光体2在光伏板1方向上投影面积≧光伏板面积。其中,反光体2可以为反光板、反光膜或反光镜。
实施例2
如图2所示,本实用新型二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,主要包括:光伏板1、反光体2、太阳方位检测装置3、凸面镜4等,具体结构如下:
光伏板1与反光体2的一侧通过转动轴连接,光伏板1的下方设置太阳方位检测装置3,反光体2与光伏板1夹角为90-125度可调,反光体2在光伏板1方向上投影面积≧光伏板面积;反光体2的另一侧与凸面镜4通过镜面边框连接,反光体2与凸面镜4的底平面按一定角度90-150度固定。其中,反光体2可以为反光板、反光膜或反光镜,凸面镜4可以为漫射镜。
实施例3
如图3所示,本实用新型二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,主要包括:光伏板1、反光体2、太阳方位检测装置3、凸面镜4等,具体结构如下:
光伏板1的两侧分别与反光体2的一侧通过转动轴连接,光伏板1的下方设置太阳方位检测装置3,每个反光体2与光伏板1夹角为90-125度可调,反光体2在光伏板1方向上投影面积≧光伏板面积;其中:一个反光体2的另一侧与凸面镜4通过镜面边框连接,反光体2与凸面镜4的底平面按一定角度90-150度固定。其中,反光体2可以为反光板、反光膜或反光镜,凸面镜4可以为漫射镜。
实施例4
如图4所示,本实用新型二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,主要包括:光伏板1、反光体2、太阳方位检测装置3、凸面镜4等,具体结构如下:
光伏板1的四边分别与反光体2的一侧通过转动轴连接,光伏板1的下方设置太阳方位检测装置3,每个反光体2与光伏板1夹角为90-125度可调,反光体2在光伏板1方向上投影面积≧光伏板面积;其中:一个反光体2的另一侧与凸面镜4通过镜面边框连接,反光体2与凸面镜4的底平面按一定角度90-150度固定。其中,反光体2可以为反光板、反光膜或反光镜,凸面镜4可以为漫射镜。
本实用新型中,光伏板1与反光体2连接的转动轴可转动,保证太阳光垂直于南北方向射入光伏板1,反光体2的镜面与光伏板1的夹角人工可调,保证不同季节,太阳辐射角度尽可能垂直射入光伏板1和全对应反光,最大限度实现光通量倍增效果,使发电效率达到最高。
由反光体2和反光凸面镜4的折面组合而成反射装置,凸面镜4按一定角度安装在与光伏板1对应宽度的反光体2上端,通过镜面边框按一定角度对缝连接固定,使反射装置宽度超出光伏板径向宽度,通过折面反光,在不同光照条件下为光伏板补光,克服光伏板下部光照不足或光照死角的问题。
阵列式漫反、直反折面组合全幅光反射装置底边通过转动轴与光伏板1底边按一定角度对应无缝隙安装,反射装置朝向南侧,反射装置可有效克服风阻等自然不利因素。
反射装置对应发电组件阵列式漫反射、直反射折面组合反光、补光,全阵列通长无缝隙、超长布置,东西两侧各延长0-15米,形成多角度全幅反光、漫反射补光,反光均匀、消除光照和反光死角阴影等,并结合太阳方位检测装置3,可更好地解决日出、日落过程光照角度低、光效率低、不发电的问题,达到光照叠加和补光的目的,并解决各个时间段反射光投射到光伏板不均匀、效率低、有死角的问题;漫反、直反折面组合反射装置全阵列通长无缝隙安装,增加有效反射光,并克服单个组件框边叠加宽度造成的反光阴影。
如图5所示,太阳方位检测装置3具有第一通光筒32和第二通光筒34,两个通光筒为同轴设置的空心柱形结构,第二通光筒34的上底面与第一通光筒32的下底面连接并连通,第二通光筒34的直径大于第一通光筒32的直径,第一通光筒32的上底面设有通光孔31,第二通光筒34的下底面布置第一组光敏传感器36,第一通光筒32和第二通光筒34的侧壁均为光封闭结构,第二通光筒34的上底面、第一通光筒32的下端部外侧布置第二组光敏传感器33,第二通光筒34的侧壁外布置第三组光敏传感器37,第二通光筒34的下底面设置光敏底座35。
第一组光敏传感器36包括四个光敏电阻,均布于当太阳直射时通光孔31在第二通光筒34下底面形成的光斑周围,四个光敏电阻分别对应东、南、西、北四个方位。第二组光敏传感器33包括四个光敏电阻,均布于第二通光筒34的上底面表面,环设于第一通光筒32下端部外侧,四个光敏电阻分别对应东、南、西、北四个方位。第三组光敏传感器37包括四个光敏电阻,均布于第二通光筒34的侧壁外表面,与第二组光敏传感器33方向错位45°设置。通光孔31为圆形或正方形孔,设于第一通光筒32的上底面中心位置,通光孔31上设有防护玻璃38,光敏底座35为四个光敏传感器焊接在PCB板上制成。
使用时,将太阳方位检测装置放置于一控制平台的支撑架上,在阳光直射处,通光孔将阳光投入底部并形成一块光斑,光敏电阻布置在光斑周围,当太阳偏移时,光斑会向某一侧光敏传感器移动,从而此光敏传感器得到更强的照射,而同时与其相对的另一侧光敏传感器会失去相应的照射,电路通过这两侧的光敏接受的光照强度的对比,可以判断出太阳向哪个方向偏移,从而控制平台做出相应的执行动作,直到光斑恢复到居中状态,从而达到对准太阳的目的。整个太阳能方位检测装置固定在跟踪装置上,与跟踪装置上的太阳能电池板安装在同一平面内,且随着跟踪装置的转动而转动,从而实现了对太阳方位的自动检测与跟踪。
本实用新型二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,结合太阳方位检测装置3,通过漫反、直反折面组合方式实现阵列全幅反光,提高光电转化效率,增加发电量,而且低位漫反直反全对应反光,面幅合理,不增加占地,降低风阻、安装简便,比其它光伏发电装置投资少、维护费用低,回报率高。
Claims (9)
1.一种二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,其特征在于,该太阳能发电器包括:光伏板、反光体、太阳方位检测装置,具体结构如下:
光伏板与反光体通过转动轴连接,光伏板的下方设置太阳方位检测装置,反光体与光伏板夹角为90-125度可调,反光体在光伏板方向上投影面积≧光伏板面积。
2.按照权利要求1所述的二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,其特征在于,反光体为反光板、反光膜或反光镜。
3.一种二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,其特征在于,该太阳能发电器包括:光伏板、反光体、太阳方位检测装置、凸面镜,具体结构如下:
光伏板与反光体的一侧通过转动轴连接,光伏板的下方设置太阳方位检测装置,反光体与光伏板夹角为90-125度可调,反光体在光伏板方向上投影面积≧光伏板面积;反光体的另一侧与凸面镜连接,反光体与凸面镜的底平面按一定角度90-150度固定。
4.一种二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,其特征在于,该太阳能发电器包括:光伏板、反光体、太阳方位检测装置、凸面镜,具体结构如下:
光伏板的两侧分别与反光体的一侧通过转动轴连接,光伏板的下方设置太阳方位检测装置,每个反光体与光伏板夹角为90-125度可调,反光体在光伏板方向上投影面积≧光伏板面积;一个反光体的另一侧与凸面镜连接,反光体与凸面镜的底平面按一定角度90-150度固定。
5.一种二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,其特征在于,该太阳能发电器包括:光伏板、反光体、太阳方位检测装置、凸面镜,具体结构如下:
光伏板的四边分别与反光体的一侧通过转动轴连接,光伏板的下方设置太阳方位检测装置,每个反光体与光伏板夹角为90-125度可调,反光体在光伏板方向上投影面积≧光伏板面积;一个反光体的另一侧与凸面镜连接,反光体与凸面镜的底平面按一定角度90-150度固定。
6.按照权利要求3、4或5所述的二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,其特征在于,反光体为反光板、反光膜或反光镜,凸面镜为漫射镜。
7.按照权利要求3、4或5所述的二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,其特征在于,由反光体和反光凸面镜的折面组合而成反射装置,凸面镜安装在与光伏板对应宽度的反光体上端,通过镜面边框按角度为90-150度对缝连接固定,使反射装置宽度超出光伏板径向宽度,通过折面反光,在不同光照条件下为光伏板补光。
8.按照权利要求7所述的二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,其特征在于,反射装置对应发电组件阵列式通长布置,且东西两侧按采光需求布置,全阵列的反光体无缝隙安装。
9.按照权利要求1、3、4或5所述的二维追踪阵列式漫反、直反折面组合光反射太阳能发电器,其特征在于,太阳方位检测装置具有第一通光筒和第二通光筒,两个通光筒为同轴设置的空心柱形结构,第二通光筒的上底面与第一通光筒的下底面连接并连通,第二通光筒的直径大于第一通光筒的直径,第一通光筒的上底面设有通光孔,第二通光筒的下底面布置第一组光敏传感器,第一通光筒和第二通光筒的侧壁均为光封闭结构,第二通光筒的上底面、第一通光筒的下端部外侧布置第二组光敏传感器,第二通光筒的侧壁外布置第三组光敏传感器,第二通光筒的下底面设置光敏底座。
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Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180529 Termination date: 20190921 |
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