一种用于光伏发电的太阳能跟踪装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种用于光伏发电的太阳能跟踪装置。本发明专利技术采用桩柱与套管式的结构组合，通过一个卷扬机驱动钢丝绳牵引多个无动力被动式的跟踪支架旋转，跟踪太阳方位角变化；并可以设置倾角调节机构，使得光伏组件板绕水平轴旋转，跟踪太阳高度角变化；在光伏组件板面下缘设置镜面反光板，增强光伏组件板面的集光能量；利用钢丝绳的拐弯特性，跟踪支架的平面布置和立面布置具有极大的灵活性，非常适应平面不规则的地块形状，非常适应场地不平整的土地条件；利用重力张紧平衡器消纳与补偿钢丝绳的各种变形，保持传动系统的稳定工作；本发明专利技术性价比较高，适应支架大型化设计，适应复杂的工程条件能力较强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏发电设备领域，具体涉及一种用于光伏发电的太阳能跟踪装置。
技术介绍
自从2009年以来，我国启动大规模的光伏发电市场应用，期望通过连续多年的国家政策支持推动，促使光伏发电应用通过技术进步与规模化发展两条路径，最终达到平价上网，从而取代化石能源之目的,其中太阳能跟踪支架是发展较快的分支技术方案之一，对提高发电量起到了推动作用,但现有跟踪支架存在以下缺点：结构复杂、造价较高、故障率较高、维护困难、适应环境能力较差、施工困难、基础体量较大占地较多、耗材较多等，因此跟踪支架的大规模应用呈现较困难局面，市场占有率大大低于一般的固定支架。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决现有技术中问题，本专利技术提出一种用于光伏发电的太阳能跟踪装置。本专利技术通过以下技术手段解决上述问题：一种用于光伏发电的太阳能跟踪装置，包括：至少一个跟踪支架、钢丝绳、卷扬机、重力张紧平衡器、夹绳制动器；所述跟踪支架包括桩柱、套管、钢轮、光伏组件板固定板；所述桩柱中埋入地下的部分称为桩，伸出地面以上的部分称为柱；所述光伏组件板固定板包括水平檩条、斜梁、水平主梁、水平副梁、主梁支座，所述水平檩条与斜梁叠合且纵横相交，组成网格状的格栅结构，所述水平主梁设置在格栅结构的中间，所述水平副梁设置在格栅结构的两端；所述格栅结构之上固设有光伏组件板，格栅结构固设于水平主梁之上，所述水平主梁固设于主梁支座之上，所述主梁支座固设于套管顶部之上，所述套管套设在桩柱上被桩柱支撑，套管绕桩柱轴心线旋转，所述套管底部与钢轮连接，所述套管轴心线与钢轮的中心重合；所述钢丝绳缠绕在钢轮上不少于一圈，并将钢丝绳上的一点固定在钢轮上，缠绕的钢丝绳相对于钢轮的表面不能滑动，钢丝绳的一端缠绕在卷扬机上，卷扬机工作带动钢丝绳移动进而带动钢轮旋转；所述钢丝绳上设有重力张紧平衡器，重力张紧平衡器使跟踪支架之间的钢丝绳或卷扬机与跟踪支架之间钢丝绳始终处于张紧状态；所述卷扬机设有夹绳制动器。进一步的，所述重力张紧平衡器上设有夹绳制动器，在两个跟踪支架之间的钢丝绳上设置有夹绳制动器；所述桩柱为钢管材质，其内腔灌注混凝土；或者桩柱为圆形截面的钢筋混凝土材质，桩柱为实心截面/空心截面。进一步的，所述钢轮由轮环、腹杆支撑构件组成，所述轮环由槽钢弯曲制作而成，所述轮环内部设置有腹杆支撑构件，所述腹杆支撑构件包括桁架、弦拉杆、加密支撑杆、斜吊杆、节点连接板，所述桁架布置成十字架形，桁架的两端与轮环内侧相连接并且和套管外侧相连接，十字架的中心与轮环的圆心重合，弦拉杆的两端与轮环内侧相连接，加密支撑杆两端与轮环内侧和桁架侧相连接，所述斜吊杆的两端分别与套管腰部外侧和轮环内侧相连接。进一步的，还包括有高位副梁支撑杆、低位副梁支撑杆，所述高位副梁支撑杆至少有两根的两端分别与高位的水平副梁下侧和钢轮的轮环内侧相连接；所述低位副梁支撑杆至少有两根的两端分别与低位的水平副梁下侧和钢轮的轮环内侧相连接,至少有2根高位副梁支撑杆和至少有2根低位副梁支撑杆的轴心线与桩柱轴心线保持既不平行且空间不相交。进一步的，所述桩柱的顶部固设有圆锥台体，所述圆锥台体上方在套管内设有与圆锥台体相配的内锥圆环，套管内腔底部的套管内表面与桩柱外表面之间的间隙中设有两个剖分轴瓦。进一步的，所述钢丝绳在串联多个跟踪支架并且当钢丝绳的路径闭合时，在两个跟踪支架之间设置有一个重力张紧平衡器，保持钢丝绳始终处于张紧状态，重力张紧平衡器吸收与补偿钢丝绳弹性变形与温度变形，当钢丝绳在串联多个跟踪支架并且当钢丝绳的路径不闭合时，在钢丝绳的首尾两端设置两个重力张紧平衡器来保持钢丝绳始终处于张紧状态。进一步的，在有坡度的地形上布置的两个跟踪支架之间设置有至少一个高程变换器。进一步的，钢丝绳与高程变换器组成龙门架形式，重力配重块通过滑轮悬挂在钢丝绳上。进一步的，还设置有倾角跟踪调节机构，套管上部外侧设有三角撑式牛腿、在三角撑式牛腿上设置有推杆支座，所述推杆支座和格栅结构之间设置手动推杆或电动推杆，推杆两端均为转动铰链的连接方式，在推杆推动下调整格栅结构平面与地面的夹角角度。进一步的，在光伏组件板整体平面的下缘设置有镜面反光板。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1.在卷扬机拖动下，钢轮绕桩柱旋转，光伏组件板实时连续跟踪太阳的方位角运动，提高发电量；2.在推杆驱动下，光伏组件板跟踪太阳的高度角运动，进一步提高发电量；3.在镜面反光板的作用下，实时增加光伏组件板面的光辐照强度，再进一步提高发电量；4.采用了下桩柱及上套管式的机构导致构造简单可靠，桩柱不承受扭矩，因此内应力较小，桩柱可以大幅度减少消耗材料；5.采用了卷扬机驱动钢丝绳再拖动钢轮的传动机构，在相同的造价条件下，其可传动的扭矩数值是传统蜗杆蜗轮减速机构的数倍以上，因此其造价低廉，适应性强，安全可靠，施工与维修方便，工业标准化程度较高，传动扭矩数值与造价费用的性价比高，有利于单个跟踪支架设计制造的大型化，进一步提高性价比；6.采用了水平副梁支撑杆，水平副梁支撑杆的中心线与桩柱轴心线既不平行亦不相交，产生了传递扭矩的第二路径，且可以传递很大的扭矩，导致套管扭矩应力很小且格栅结构空间刚度较大，有利于跟踪支架的大型化设计，进一步降低成本；7.利用钢丝绳可拐弯特性，卷扬机与多个跟踪支架可布置灵活，平面布置可以任意拐弯，高程布置可以适应地形变化，尤其适应于平面形状不规则且场地不平整的土地，如在山坡丘陵土地上开发建设光伏电站，大幅度提高土地利用率；8.跟踪支架的基础部分，仅为一个柱状基础，占地面积较小，可以达到实质性占地较少的效果，也减少了基础体量，减少耗材，降低施工难度，降低工程造价，支架的总体高度可以设计的较高，尤其是钢丝绳和钢轮距离地面较高时，保持地面植物生长所需要的高度空间，达到实质性占地较少的效果，便于地面进行农业种植和养殖活动；9.由于桩柱埋入地下较深，客观上可以代替防雷地网的地下垂直接地极使用，由于钢丝绳将多个支架钢轮串联起来，客观上可以代替防雷地网的部分地下水平连接体，因此总体上可以降低全项目防雷地网的现场工作量及工程造价。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例一中跟踪支架的主视图；图2是本专利技术实施例一中跟踪支架的左视图；图3是图2的局部放大图；图4是本专利技术实施例二中桩柱16与套管8的第二种结合构造形式示意图；图5是本专利技术实施例一中的跟踪支架的后视图；图6是本专利技术实施例一中重力张紧平衡器左视图；图7是本专利技术实施例一中重力张紧平衡器前视图；图8是本专利技术实施例一中的卷扬机、钢丝绳、跟踪支架、重力张紧平衡器在钢丝绳路径不闭合时的组合关系平面图；图9是本专利技术实施例一中的卷扬机、钢丝绳、跟踪支架、重力张紧平衡器在钢丝绳路径闭合时的组合关系平面图；图10是本专利技术实施例一的跟踪支架与卷扬机17连接示意图；图11是本专利技术实施例一的第二种重力张紧平衡器示意图；图12是本专利技术实施例一中的钢轮结构的腹杆支撑构件平面示意图；图13是本专利技术实施例一中的斜吊杆平面布置图；图14是本专利技术实施例一中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光伏发电的太阳能跟踪装置，其特征在于：至少一个跟踪支架、钢丝绳、卷扬机、重力张紧平衡器、夹绳制动器；所述跟踪支架包括桩柱、套管、钢轮、光伏组件板固定板；所述桩柱中埋入地下的部分称为桩，伸出地面以上的部分称为柱；所述光伏组件板固定板包括水平檩条、斜梁、水平主梁、水平副梁、主梁支座，所述水平檩条与斜梁叠合且纵横相交，组成网格状的格栅结构，所述水平主梁设置在格栅结构的中间，所述水平副梁设置在格栅结构的两端；所述格栅结构之上固设有光伏组件板，格栅结构固设于水平主梁之上，所述水平主梁固设于主梁支座之上，所述主梁支座固设于套管顶部之上，所述套管套设在桩柱上被桩柱支撑，套管绕桩柱轴心线旋转，所述套管底部与钢轮连接，所述套管轴心线与钢轮的中心重合；所述钢丝绳缠绕在钢轮上不少于一圈，并将钢丝绳上的一点固定在钢轮上，缠绕的钢丝绳相对于钢轮的表面不能滑动，钢丝绳的一端缠绕在卷扬机上，卷扬机工作带动钢丝绳移动进而带动钢轮旋转；所述钢丝绳上设有重力张紧平衡器，重力张紧平衡器使跟踪支架之间的钢丝绳或卷扬机与跟踪支架之间钢丝绳始终处于张紧状态；所述卷扬机设有夹绳制动器。

【技术特征摘要】
1.一种用于光伏发电的太阳能跟踪装置，其特征在于：至少一个跟踪支架、钢丝绳、卷扬机、重力张紧平衡器、夹绳制动器；所述跟踪支架包括桩柱、套管、钢轮、光伏组件板固定板；所述桩柱中埋入地下的部分称为桩，伸出地面以上的部分称为柱；所述光伏组件板固定板包括水平檩条、斜梁、水平主梁、水平副梁、主梁支座，所述水平檩条与斜梁叠合且纵横相交，组成网格状的格栅结构，所述水平主梁设置在格栅结构的中间，所述水平副梁设置在格栅结构的两端；所述格栅结构之上固设有光伏组件板，格栅结构固设于水平主梁之上，所述水平主梁固设于主梁支座之上，所述主梁支座固设于套管顶部之上，所述套管套设在桩柱上被桩柱支撑，套管绕桩柱轴心线旋转，所述套管底部与钢轮连接，所述套管轴心线与钢轮的中心重合；所述钢丝绳缠绕在钢轮上不少于一圈，并将钢丝绳上的一点固定在钢轮上，缠绕的钢丝绳相对于钢轮的表面不能滑动，钢丝绳的一端缠绕在卷扬机上，卷扬机工作带动钢丝绳移动进而带动钢轮旋转；所述钢丝绳上设有重力张紧平衡器，重力张紧平衡器使跟踪支架之间的钢丝绳或卷扬机与跟踪支架之间钢丝绳始终处于张紧状态；所述卷扬机设有夹绳制动器。2.根据权利要求1所述的用于光伏发电的太阳能跟踪装置，其特征在于：所述重力张紧平衡器上设有夹绳制动器，在两个跟踪支架之间的钢丝绳上设置有夹绳制动器；所述桩柱为钢管材质，其内腔灌注混凝土；或者桩柱为圆形截面的钢筋混凝土材质，桩柱为实心截面/空心截面。3.根据权利要求2所述的用于光伏发电的太阳能跟踪装置，其特征在于：所述钢轮由轮环、腹杆支撑构件组成，所述轮环由槽钢弯曲制作而成，所述轮环内部设置有腹杆支撑构件，所述腹杆支撑构件包括桁架、弦拉杆、加密支撑杆、斜吊杆、节点连接板，所述桁架布置成十字架形，桁架的两端与轮环内侧相连接并且和套管外侧相连接，十字架的中心与轮环的圆心重合，弦拉杆的两端与轮环内侧相连接，加密支撑杆两端与轮环内侧和桁架侧相连接，所述斜吊杆的两端分别与...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁慈鑫，丁树东，丁宁，丁垟，
申请(专利权)人：丁慈鑫，丁树东，丁宁，丁垟，
类型：发明
国别省市：广东;44