太阳能电池阵列支承方法和系统技术方案

公开了用于布置和支承太阳能电池面板阵列的系统和方法。实施例包括线缆、支承立柱、和其中支承太阳能电池面板的舱体结构的各种组合。太阳能电池面板可结合单跟踪或者双跟踪能力以增强太阳光捕获。实施例支持双重土地使用，在这种使用中系统的安装对下方的地面的干扰被最小化。通过与立柱一体化的竖直轴风车可提供增补的电力。系统的特殊安装可包括安装在诸如停车场、道路和引水渠的结构的上方的系统。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池阵列支承方法和系统本申请是申请日为2009年5月15日、申请号为200980127618.1、专利技术名称为“太阳能电池阵列支承方法和系统”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请是2008 年 10 月 21 日提交的标题为 “Solar Array Support Methods andSystems”的美国申请序列号12/255,178的部分继续申请，美国申请序列号12/255,178是 2008 年 6 月 20 日提交的标题为 “Solar Array Support Methods and Systems” 的美国申请序列号12/143，624的部分继续申请，美国申请序列号12/143，624是2008年5月16日提交的标题为“Solar Array Support Methods and Systems”的美国申请序列号12/122，228的部分继续申请，美国申请序列号12/122，228是2007年9月17日提交的标题为 “Solar Array Support Methods and Systems” 的美国申请序列号 11/856，521 的部分继续申请，美国申请序列号11/856,521是2003年6月25日提交的标题为“Solar ArraySupport Methods and Systems”的美国申请序列号10/606，204的继续申请,美国申请序列号10/606，204现在为美国专利N0.7，285，719，其要求2003年4月2日提交的标题为“SolarSculpture Energy and Utility Array”的临时申请序列号60/459，711的优先权，各优先权申请通过引用结合于此。
本专利技术涉及太阳能捕获领域，更具体地，涉及与包括由线缆和立柱系统支承的光伏(photovoltaic, PV)太阳能电池面板的太阳能捕获相关的设备、系统、和方法。
技术介绍
用于支承太阳能电池面板的现有系统倾向于体积大而且昂贵。给定这种系统的尺寸和重量，太阳能电池面板阵列在远程位置的实施困难并且昂贵。当需要大的配备时，将太阳能电池面板阵列安装在环境敏感区域中而不显著影响周围生境(habitat)变得非常困难。通常，这种支承系统不容许太阳能电池面板阵列的二次使用。 光伏技术持续进步，不仅在PV电池将太阳能转换为电能的能效上，也在用于各种安装中PV面板的基础结构上。PV面板的一个进步包括管形或者柱体形的PV元件。这些类型的PV元件具有跨越更大角度捕获太阳光的能力并且当元件紧密地组装(pack)在一起时还提供增大的表面积用于捕获太阳光。 尽管有PV技术上的进步，仍然需要将较少和较便宜的材料用于支承面板的太阳能电池面板系统。也发展出需要太阳能电池面板系统在由于不平地形或者由于用于安装的不适量的可用土地而传统上无法采用太阳能电池面板系统的位置提供电能。
技术实现思路
在一个优选实施例中，本专利技术包括用于支承太阳能电池面板阵列的系统。此系统包括至少两对竖直立柱,其中每一对包括一个长立柱和一个短立柱。成对的竖直立柱布置为隔开一段距离。第一支承线缆固定在短立柱之间，第二支承线缆固定在长立柱之间。拉索(guy wire)或者其它的锚定设备可附接至立柱以给立柱提供侧向的支承而抵抗由间隔的立柱之间悬置的支承线缆所产生的张拉。该系统还包括固定至两条支承线缆的太阳能电池面板容器(receiver)或舱体(pod)。太阳能电池面板容器或者舱体用以支承太阳能电池面板。容器/舱体可包括维护走道(maintenance catwalk)或者使得能够接近各容器/舱体以进行维护的其它元件。 在另一个示例性实施例中，本专利技术包括用于提供遮蔽与电两者的系统。此系统可包括立柱、支承线缆、和如上述的太阳能电池面板阵列支承系统中一样支承太阳能电池面板的一个或多个太阳能电池面板容器。立柱具有一定的尺寸以使得活动(activity)能够在太阳能电池面板容器的下方进行。例如，如果期望的活动是提供遮蔽的停车场，则该立柱可具有使车辆能够停驻在太阳能电池面板容器下方的高度，并且立柱可隔开以产生大小对应于停车场的期望区域的遮蔽区域。 在另一个示例性实施例中，本专利技术包括用于支承太阳能电池面板阵列的系统，该系统包括至少四个锚点，其中第一支承线缆悬置在第一对锚点之间，第二支承线缆悬置在第二对锚点之间。此系统还包括由第一和第二支承线缆支承的太阳能电池面板容器，该太阳能电池面板容器也适于接收一个或多个太阳能电池面板。 在另一实施例中，本专利技术包括支承太阳能电池面板阵列的方法。此方法包括使用线缆支承适于接收一个或多个太阳能电池面板的太阳能电池面板容器的步骤。在另一个实施例中，本专利技术包括一种利用发电的太阳能电池面板阵列创建遮蔽的空间的方法，其中该方法也包括使用电来给阵列下方的区域致冷。例如，从阵列所产生的电可用以给水泵供能，水泵将水传递到固定至阵列的水雾(water-misting)设备。水管网络和雾喷嘴可遍及阵列而分布以提供给阵列下方的致冷，其当与上方的阵列所产生的遮蔽相结合时，可用以有效地对阵列下方的区域致冷。 在另一实施例中，弯曲形状的和平面形状的面板容器的各种组合用于尺寸符合特定的安装要求的太阳能电池阵列中。 在其它的实施例中，本专利技术包括若干系统，这些系统包括支承线缆、锚线、锚、和支承立柱的各种组合。 用于支承太阳能电池面板阵列的系统和方法可构造成使得面板阵列由处于张拉、压缩(compress1n)、或者两者的组合中的构件进行支承。为了通过张拉支承太阳能电池面板，主支承线缆从立柱或其它的静止支承进行悬置，并且线缆被允许通过施加在线缆上的张拉的量所确定的曲率而悬在相反的立柱/静止支承之间。这些主线缆包括上线缆和竖直布置在上线缆的下方的下线缆。竖直定向的互连线缆将上线缆和下线缆互连。上线缆、下线缆、和互连线缆的组合可定义为桁架。多个桁架可用以支承太阳能电池面板阵列，其中桁架可以一段距离相互间隔并且大致相互平行地延伸。舱体或者容器布置成使得它们在相邻的桁架之间横向地延伸。当线缆用于桁架所有元件时，该桁架可进一步表征为张拉桁架(tens1n truss) 0同时考虑到了，刚性互连构件可用在上线缆与下线缆之间以产生使互连构件处于压缩的桁架，从而该桁架可进一步表征为压缩桁架。 该舱体或者容器可以是弯曲形状的或者平面的，以使太阳能电池面板符合总的曲率或者以平的、平面的构造(configurat1n)延伸。安装舱体的一种方式是以创建一种遵循上或主线缆的凸弯曲部分的大体凸的舱体安装。安装舱体的另一方式是创建一种遵循下主线缆的凹弯曲部分的大体凹的舱体安装。同时考虑到了凸安装和凹安装的组合。本专利技术的系统也非常适于创建可能具有复杂的弯曲形状的太阳能电池面板阵列。在本专利技术的这种复杂的弯曲形状方面，垫片可用在支柱(strut)连接至主线缆处，因此使得舱体能够维持相对于线缆的不规则的定向，线缆可以相互平行或者相互不平行地延伸。或者，球接头连接可用在支柱连接至主线缆处，从而使舱体能够维持相对于线缆的不规则的定向。 在本专利技术的若干实施例中，太阳能电池面板阵列可以是自由放置的(freestanding)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池面板阵列系统，包括：多个面板容器，每一个具有安装于其的多个太阳能电池面板，所述多个面板容器布置成大致相互平行延伸的三排，并且沿分别的侧边缘通过多个间隔的互连构件而相互连接；支承所述面板容器并且位于多个面板容器的拐角处的四个立柱，其中第一对立柱直接支承第一排面板容器，第二对立柱直接支承第二排面板容器，此外其中第三排面板容器悬置在所述第一与第二排面板容器之间；悬置在所述第一对立柱之间的一对第一上线缆；和悬置在所述第二对立柱之间的一对第二上线缆，所述第三排面板容器的侧边连接至所述第一和第二对上线缆两者中的一条线缆。

【技术特征摘要】
2008.05.16 US 12/122,228;2008.06.20 US 12/143,624;1.一种太阳能电池面板阵列系统，包括: 多个面板容器，每一个具有安装于其的多个太阳能电池面板，所述多个面板容器布置成大致相互平行延伸的三排，并且沿分别的侧边缘通过多个间隔的互连构件而相互连接； 支承所述面板容器并且位于多个面板容器的拐角处的四个立柱，其中第一对立柱直接支承第一排面板容器，第二对立柱直接支承第二排面板容器，此外其中第三排面板容器悬置在所述第一与第二排面板容器之间； 悬置在所述第一对立柱之间的一对第一上线缆；和 悬置在所述第二对立柱之间的一对第二上线缆，所述第三排面板容器的侧边连接至所述第一和第二对上线缆两者中的一条线缆。2.如权利要求1所述的系统，其中: 所述第一和第二排面板容器各包括多个弯曲支柱，所述弯曲支柱各具有距离安装所述系统的表面大致相等距离布置的相反的端部，并且所述弯曲支柱具有布置在所述相反的端部的上方的中间区域，其中所述第一和第二排面板容器提供当从上方看时的凸形形状； 所述第三排面板容器包括多个弯曲支柱，所述第三排的所述弯曲支柱具有距离安装所述系统的表面大致相等距离布置的相反的端部，并且所述弯曲支柱具有布置在所述相反的端部的下方的中间区域，其中所述第三排面板容器提供当从上方看时的凹形形状。3.如权利要求1所述的系统，其中: 所述第一线缆大致相互平行地延伸并且具有大致相同的弯曲部分。4.如权利要求1所述的系统，其中: 所述第二线缆大致相互平行地延伸并且具有大致相同的弯曲部分。5.如权利要求1所述的系统，还包括: 悬置在所述第一对立柱之间并且定位在所述第一对上线缆的下方的一对第三补充线缆；和 悬置在所述第二对立柱之间并且定位在所述第二对上线缆的下方的一对第四补充线缆。6.如权利要求1所述的系统，其中: 所述第一和第二对线缆具有第一弯曲部分，所述第三和第四对线缆具有大致相反的第二弯曲部分。7.如权利要求6所述的系统，其中: 所述系统还包括跨越在所述第一与第三对线缆和所述第二与第四对线缆之间的多条互连线缆。8.如权利要求1所述的系统，其中: 所述立柱的组中的至少一个从其上安装立柱的表面以非竖直的角度延伸。9.如权利要求1所述的系统，其中: 所述面板容器包括弯曲支柱和直的支柱的组合。10.如权利要求1所述的系统，还包括: 连接至所述立柱的多条锚线，和连接至所述锚线、用于将所述锚线锚定在其上安装所述系统的表面中的多个锚。11.如权利要求1所述的系统，还包括: 一对跨越支承，一个跨越支承互连一对立柱元件。12.如权利要求1所述的系统，其中: 所述立柱是V形的。13.如权利要求1所述的系统，其中: 至少一排面板容器，每一个面板容器包括多个弯曲支柱，每一个支柱具有距离其上安装所述系统的表面大致相等距离布置的相反的端部，并且每一个支柱具有布置在所述相反的端部的上方的中间区域以提供从上方看时的凸外型，或者具有布置在所述相反的端部的下方的中间区域以提供从上方看时的凹外型。14.如权利要求1所述的系统，其中: 所述排的面板容器包括弯曲支柱和直的支柱的组合，并且其中弯曲支柱用以提供选定的当从上方看时的凸外型或凹外型，并且所述直的支柱提供当从上方看时的平外型。15.如权利要求1所述的系统，其中: 从所述系统移除了在至少一排中的选定的面板容器，由此提供间隙以有助于光穿过所述间隙。16.如权利要求1所述的系统，其中: 布置在所述三排中的所述多个面板容器包括多个跨度的排，并且每一个跨度在其相反的端部由对应的多个立柱支承。17.如权利要求1所述的系统，其中: 每一个所述面板容器包括多个支柱，并且每一个所述支柱具有对应于一排面板容器的宽度的长度，并且其中所述支柱在各排之间通过间隙分隔。18.如权利要求1所述的系统，其中: 每一个所述面板容器包括多个支柱，并且每一个所述支柱在所述三排之间连续地延伸，并且其中所述支柱确定出包括所述三排面板容器的阵列的宽度。19.如权利要求17所述的系统，其中至少一个所述支柱是弯曲的。20.如权利要求18所述的系统，其中至少一个所述支柱是弯曲的。21.一种用于支承太阳能电池面板阵列的系统，包括: 两对立柱，每对具有第一立柱和第二立柱； 悬置在第一立柱之间的第一线缆； 悬置在第二立柱之间的第二线缆； 多个面板容器，每一个具有安装于其的多个太阳能电池面板，所述多个面板容器固定至两条线缆中的每一条； 通过间隙相互间隔的各所述面板容器；和 至少一条补充支承线缆，其跨越在一对所述成对的立柱之间，并且通过在所述至少一条补充支承线缆与所述第一或第二线缆之间延伸的多条连接线缆而连接至所述第一或第二线缆。22.如权利要求21所述的系统，其中: 所述两对立柱从安装所述立柱的表面以非竖直的角度延伸。23.如权利要求21所述的系统，其中: 所述第一和第二线缆具有第一弯曲部...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文J康格，
申请(专利权)人：P四P控股有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US