本发明涉及太阳能发电领域,具体的说是一种阵列式双轴联动抗飓风太阳跟踪装置。
背景技术:
现有太阳能跟踪装置中,即能实现双轴运动,又能实现阵列联动的较少,能够抗飓风又能适宜高低起伏的丘陵山地安装少之又少,因为这样的阵列式双轴联动跟踪装置兼顾太多方面控制比较困难。
专利申请号cn201520544695.x的专利中介绍了一种容易实现的阵列式双轴联动跟踪装置,该装置由涡轮蜗杆控制阵列中每组光伏子系统的方位角跟踪,这是目前方位角跟踪装置中比较好的技术,但是这种由涡轮涡杆的咬合转动实现方位角跟踪的技术,如果用于双轴联动使用效果将大打折扣,因为蜗轮和蜗杆用于单轴联动时是始终紧紧咬合的,那是因为斜单轴的两端固定不动,如果用于双轴联动斜单轴的后部就必须在每天的中午落下早晚升高,由于斜单轴后部跟踪太阳高度角需要抬高的尺度较大,还有就是将半圆齿轮设置在光伏面板安装框架最前端距离前基架上的轴承还是比较远,当斜单轴的后部在早晚两个时间段被抬高一米左右时,涡轮和蜗杆由紧紧咬合而变为松弛咬合,宽度1.8米或2.6米长度5米或更长的光伏面板安装框架仅仅在最前端被几个齿牙咬合固定遇到强风光伏面板安装框架就会很容 易受风压摆动而造成齿轮或蜗轮断齿现象,还就是百米阵列由若干根传动轴连接成一根安装,再经无数轴承和轴承固定在前基架上,阵列中无数个光付板框架是通过半圆齿轮与传动轴上的蜗轮齿合而转动,无数个光付板框架也是通过半圆齿轮与传动轴上的蜗轮齿合而抗风,当强风突袭百米阵列中五十组光伏板组件每组十平方共计500个平方面积同时呈受风压摆动向一个方向创击传动轴,此时整个传动系统中传动轴与传动轴的连接间隙,传动轴与轴承的连接强度,轴承在轴承合内的左右间隙,涡轮在传动轴上的连接间隙,涡轮所控制的半圆齿轮的齿牙等等,每一个环节都可能出现故障,无数根链接起来的传动轴驱动阵列中每个模块升降,由于模块多负荷重,都极有可能承受不住风压而造成损坏扭曲甚至变形,这些都给光伏组件的制造精度和安装质量提出了挑战性的要求。
总之对于具有一定装机容量的光伏电站而言能够降低投资成本、减少驱动数量、便于安装,设计简单耐用维护方便,抗风性能和抗沙性能等也都是极重要的综合考察因素。我国西北地区光照时间长但沙漠、丘陵山地飓风较多,东南沿海地区又台风频繁,光伏面板安装框架会受到各个方向的压力。这对光伏面板安装框架的抗风控制提出了挑战性的要求。另外风沙对光伏发电跟踪传动系统的破坏更不容忽视,涡轮传动不适宜多沙区域,紧紧咬合蜗轮蜗杆上部灌满沙粒后再被挤压在蜗轮蜗杆中间会直接彻底毁坏掉传动系统而造成极大损失。
综上所述,目前光伏发电领域缺少一种即能控制一排或多排阵 列子系统中的高位角联动同时又能控制方位角联动,具有极强抗风抗沙能力、又能适应沙漠、沿海、丘陵山地大面积铺设,便于安装,设计简单维护方便的光伏组件阵列跟踪装置。
技术实现要素:
本发明的目的针对现有技术存在的上述不足提供一种成本低廉、设计简单、便于安装、维修方便的一种阵列式双轴联动抗飓风太阳跟踪装置。
本发明是按下一方式实现的:一种阵列式双轴联动抗飓风太阳跟踪装置,包括驱动电机、驱动轴卷筒、光伏面板安装框架,光伏面板安装框架支撑基柱,定滑轮,方位角钢丝绳拉伸系统、高位角钢丝绳拉伸系统,
所述的方位角钢丝绳拉伸系统、包括ab两根钢丝绳主干和若干ab钢丝绳分支,所述a钢丝绳主干一端固定缠绕在方位角驱动轴的钢丝绳卷筒上,另一端经若干光伏面板安装框架下部的定滑轮延伸至阵列尽头经末端光伏面板安装框架下部的定滑轮与光伏面板安装框架左侧连接,所述b钢丝绳主干一端固定缠绕在方位角驱动轴的钢丝绳卷筒上,另一端经若干光伏面板安装框架下部的定滑轮延伸至阵列尽头经末端光伏面板安装框架下部的定滑轮与光伏面板安装框架右侧连接,所述若干a钢丝绳分支一端与a钢丝绳主干并联,另一端经光伏面板安装框架下部的定滑轮与光伏面板安装框架左侧连接,若干b钢丝绳分支一端与b钢丝绳主干并联,另一端经光伏面板安装框架下部的定滑轮与光伏面板安装框架右侧连接。
所述高位角钢丝绳拉伸系统,包括cd两根钢丝绳主干和若干cd钢丝绳分支,所述c钢丝绳主干一端固定缠绕在高位角驱动轴的钢丝绳卷筒上,另一端经若干光伏面板安装框架下部的定滑轮延伸至阵列尽头经末端光伏面板安装框架下部的定滑轮与光伏面板安装框架北侧连接,所述d钢丝绳主干一端固定缠绕在高位角驱动轴的钢丝绳卷筒上,另一端经若干光伏面板安装框架下部的定滑轮延伸至阵列尽头经末端光伏面板安装框架下部的定滑轮与光伏面板安装框架南侧连接,所述若干c钢丝绳分支一端与c钢丝绳主干并联,另一端经光伏面板安装框架下部的定滑轮与光伏面板安装框架北侧连接,所述若干d钢丝绳分支一端与d钢丝绳主干并联,另一端经光伏面板安装框架下部的定滑轮与光伏面板安装框架南侧连接。
所述光伏面板安装框架的背面有板材覆盖。
所述光伏面板安装框架两侧安装有象鼻环,所述光伏面板安装框架两侧的象鼻环上连接有钢丝绳涨紧装置。
所述支撑基柱顶部与光伏面板安装框架之间设置有吊环式转向器。
所述光伏面板安装框架下部的定滑轮设计为上滑轮和下滑轮组成的滑轮组。
本发明的有益效果是:方位角联动转角范围为0-170度,可以达到避雪功能,由于本发明的每个光伏面板安装框架背面光滑无阻被板材凸起覆盖,控制方位角和高度角的两根正反方向的钢丝揽绳加上涨紧装置对光伏面板安装框架两侧边缘和高度角升降轴上下方向同时 绷紧固定,使阵列中每组光伏面板安装框架始终处于动和定的状态,不但大大提高了整个阵列联动装置跟踪精度就是突遇特大风载也不至于破坏装置结构,该装置成本低廉、设计简单、便于安装、维修方便尤其适应沙漠、沿海和高低起伏的山地丘陵安装使用。
在本文中,术语“连接”被定义为两个主体之间的连接,不过不一定是直接的连接,也可包括通过其他中部节点或设备而实现的间接连接关系。
本文中所使用的术语“钢丝绳”也可被称为牵引绳、钢缆、或绳缆、钢丝绳主干中间也可以用圆钢代替,但都在本发明的保护范围之内。
附图说明
图1是本发明的高位角联动跟踪示意图。
图2是本发明的方位角联动跟踪示意图。
附图标记:c高位角钢丝绳拉伸主干1、d高位角钢丝绳拉伸主干2、d钢丝绳分支3、c钢丝绳分支4、光伏面板安装框架下部定滑轮5、6、光伏面板安装框架7、吊环式转向器8、基柱9、a方位角钢丝绳拉伸主干10、b方位角丝绳拉伸主干11、a钢丝绳分支12、b钢丝绳分支13、光伏面板安装框架下部定滑轮14、16、光伏面板安装框架背面的板材15、方位角驱动轴上的卷筒17,方位角驱动电机18。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明一种阵列式双轴联动抗飓风 太阳跟踪装置,包括驱动电机18、驱动轴卷筒17、光伏面板安装框架7,光伏面板安装框架7支撑基柱9,光伏面板安装框架下部定滑轮5、6、14、16,方位角钢丝绳拉伸系统、高位角钢丝绳拉伸系统,
所述的方位角钢丝绳拉伸系统、包括ab两根钢丝绳主干10、11和若干ab钢丝绳分支12、13,所述a钢丝绳主干10一端固定缠绕在方位角驱动轴的钢丝绳卷筒17上,另一端经若干光伏面板安装框架下部的定滑轮14延伸至阵列尽头经末端光伏面板安装框架下部的定滑轮14与光伏面板安装框架7左侧连接,所述b钢丝绳主干11一端固定缠绕在方位角驱动轴的钢丝绳卷筒17上,另一端经若干光伏面板安装框架下部的定滑轮16延伸至阵列尽头经末端光伏面板安装框架下部的定滑轮16与光伏面板安装框架7右侧连接,所述若干a钢丝绳分支12一端与a钢丝绳主干10并联,另一端经光伏面板安装框架下部的定滑轮14与光伏面板安装框架7左侧连接,若干b钢丝绳分支13一端与b钢丝绳主干11并联,另一端经光伏面板安装框架下部的定滑轮16与光伏面板安装框架7右侧连接,钢丝绳主干10、11中间设置有紧固件便于调整主干松紧度,牵制东西两侧的14、16定滑轮可以与基柱9底部连接、设置在预制的基础上抗风效果更好。该系统不但适用单基柱联动和追踪,更适用于双基柱联动联动追踪。
所述高位角钢丝绳拉伸系统,包括cd两根钢丝绳主干1、2和若干cd钢丝绳分支3、4,所述c钢丝绳主干1一端固定缠绕在高位角驱动轴的钢丝绳卷筒上,另一端经若干光伏面板安装框架下部的定滑轮5延伸至阵列尽头经末端光伏面板安装框架下部的定滑轮5与 光伏面板安装框架7南侧连接,所述d钢丝绳主干2一端固定缠绕在高位角驱动轴的钢丝绳卷筒上,另一端经若干光伏面板安装框架下部的定滑6轮延伸至阵列尽头经末端光伏面板安装框架下部的定滑轮6与光伏面板安装框架北侧连接,所述若干c钢丝绳分支4一端与c钢丝绳主干1并联,另一端经光伏面板安装框架7下部的定滑轮5与光伏面板安装框架7南侧连接,所述若干d钢丝绳分支3一端与d钢丝绳主干2并联,另一端经光伏面板安装框架7下部的定滑轮6与光伏面板安装框架7北侧连接,钢丝绳主干1、2中间设置有紧固件便于调整主干松紧度,牵制南北两侧的5、6定滑轮设置在基柱9的前后两侧,可以与基柱9底部连接、设置在预制的基础上抗风效果更好。
所述的光伏面板安装框架7是用于安装若干光伏面板的长方形钢材框架,框架的制作尺寸按照所要安装的光伏面板南北向和东西向的排放数量而定,框架7背面可以是凸起弧形或三角形设计,光伏面板安装框架7安装在基柱顶部的吊环式转向器上,所述光伏面板安装框架7的背面用竹胶板或其他板板覆盖,呈光滑无棱角形状,要求起到无风阻目的,适用沿海多台风区域。
所述光伏面板安装框架7东西两侧和南北两侧各安装有象鼻环,四根与abcd钢丝绳主干并联的钢丝绳分支12、13、3、4分别串过光伏面板安装框架下的定滑轮14、16、6、5经钢丝绳张紧装置紧紧拉住光伏面板安装框架7东西两侧和南北两侧的象鼻环,就像沿 海地区台风来临前用钢缆加固塔吊,使光伏面板安装框架始终处于动和定的状态,随时应对狂风袭击。
所述支撑基柱9顶部与光伏面板安装框架7之间设置有吊环式转向器8,方便光伏面板安装框架7东西方向和南北方向灵活转动。
所述光伏半框架7下部的定滑轮3、4、14、16设计为上滑轮和下滑轮组成的滑轮组,保证钢丝绳被卡定两个滑轮之间运动不脱槽不着地。