一种冷却塔光伏板塔架增效装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种冷却塔光伏板塔架增效装置，包括挂载桁架系统、异形光伏板系统和伺服导轨系统，挂载桁架系统的环向桁架与子午向桁架纵横交错连接，并内嵌于冷却塔塔筒外表面，具有刚性环和子午肋的作用，可提高冷却塔塔筒整体稳定性及减小塔筒表面风压，异形光伏板系统的异形光伏板通过光伏板支架挂载在环向桁架上，覆盖在冷却塔塔筒外表面，通过遮挡太阳光直射冷却塔塔筒表面，可减小塔筒内外壁的温度荷载，伺服导轨系统铺设于环向桁架上，其中，伺服控制器安装于冷却塔塔筒顶部环向桁架上，用于捕捉太阳入射方位角及驱动导轨电机和俯仰电机带动异形光伏板向阳姿态转换，使异形光伏板时刻直面太阳直射，为冷却塔外塔壁遮阳及提高光电效率。

A kind of efficiency increasing device of cooling tower photovoltaic plate tower

【技术实现步骤摘要】
一种冷却塔光伏板塔架增效装置
本技术属于冷却塔
，具体涉及一种冷却塔光伏板塔架增效装置。
技术介绍
冷却塔是一种为了释放火电厂废热的高效率设备，近些年逐渐朝着大功率化发展，呈现超高大化趋势。由于冷却塔塔筒是典型的薄壳结构，随着结构尺寸的不断增大，柔性薄壳塔筒的安全储备逐渐下降，作用在塔筒表面的风荷载也逐渐增大；为了提高冷却塔的结构稳定性，申请号为201620659993.8的中国专利公开了一种交叉桁架型式的钢结构冷却塔，该塔通过塔形采用双曲线型或直筒圆锥型，可以保证塔体受力均匀，调高结构稳定性高和抗风抗震性能，而且塔型曲率的适应性好，但是冷却塔超高大化趋势还会引起太阳直射下的内外壁温差所引起的温度荷载以及温度荷载进一步引发的冷却塔结构设计荷载增加的问题，这是上述交叉桁架型式的钢结构冷却塔所无法解决的。太阳能发电作为新能源产业另一个发展方向，太阳能光伏发电系统是一种通过太阳能光伏板以及相关设备，利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。太阳能发电需要充足的日晒时间与较大受阳面积，因而光伏板系统的布置形式是太阳能发电效率的关系因素之一，其中地面光伏板阵列和屋顶光伏板阵列是两种比较常见的形式。此外，由于地球自转与公转，不同时间与地理经纬度的太阳入射角会发生变化，太阳能光伏发电系统的智能向阳姿态调整技术也是保证受阳效率的有效手段。因此，将太阳能光伏发电系统应用于冷却塔上，使火电与光电优势巧妙结合，将提高光电效率、缓解光伏板发电占地资源大的缺点，同时避免太阳光直射塔筒表面，以减小冷却塔塔筒内外壁温差引起的温度荷载，进而直接减小冷却塔结构设计荷载。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种冷却塔光伏板塔架增效装置，该光伏板塔架增效装置通过在冷却塔塔筒外表面安装挂载桁架系统可增强冷却塔整体稳定性及减小冷却塔塔筒表面风压，通过将异形光伏板系统挂载在挂载桁架系统上，覆盖在冷却塔塔筒外表面，可遮挡太阳光直射塔筒表面，减小冷却塔塔筒内外壁温差，通过伺服导轨系统控制光伏板支架带动异形光伏板向阳姿态转换，可使异形光伏板时刻直面太阳直射，提高受阳效率。为实现上述技术目的，本技术采取的技术方案为：一种冷却塔光伏板塔架增效装置，包括挂载桁架系统、异形光伏板系统和伺服导轨系统，挂载桁架系统内嵌于冷却塔塔筒外表面，挂载桁架系统包括环向桁架和子午向桁架，环向桁架与子午向桁架相互纵横交错连接，异形光伏板系统包括异形光伏板和光伏板支架，异形光伏板通过光伏板支架挂载在挂载桁架系统上，覆盖在冷却塔塔筒外表面，伺服导轨系统包括导轨电机组件和伺服控制器，导轨电机组件和伺服控制器铺设于环向桁架上，其中，伺服控制器安装于冷却塔塔筒顶部环向桁架上，用于捕捉太阳入射方位角及驱动导轨电机组件的导轨电机通过光伏板支架带动异形光伏板向阳姿态转换。进一步地，所述挂载桁架系统为钢筋混凝土加劲结构或型钢结构。进一步地，所述环向桁架与子午向桁架相互纵横交错连接，所述环向桁架包括环向桁架内弦杆、环向桁架外弦杆和环向桁架腹杆，所述环向桁架内弦杆环向内嵌在冷却塔塔筒外表面，所述环向桁架外弦杆通过环向桁架腹杆水平焊接在环向桁架内弦杆外侧，左右相邻环向桁架腹杆首尾相连，所述子午向桁架包括子午向桁架内弦杆、子午向桁架外弦杆和子午向桁架腹杆，所述子午向桁架内弦杆子午向内嵌在冷却塔塔筒外表面，所述子午向桁架外弦杆通过子午向桁架腹杆纵向焊接在子午向桁架内弦杆外侧，上下相邻子午向桁架腹杆首尾相连，纵横交错处的环向桁架腹杆与子午向桁架腹杆通过第一空心圆管焊接相连，纵横交错处的子午向桁架外弦杆通过第二空心圆管焊接在环向桁架外弦杆内侧。进一步地，所述导轨电机组件包括导轨电机、导轨梁和滑动支撑，所述导轨梁水平环向焊接在环向桁架外弦杆外侧，所述滑动支撑内扣在导轨梁上，所述导轨电机固定在滑动支撑内侧，所述导轨电机的输出轴上安装有滚轮，所述滚轮支撑在导轨梁上，由导轨电机的输出轴带动滚动，滚轮外侧导轨电机输出轴上还安装有输出轴支撑，所述导轨电机通过输出轴支撑进一步固定支撑在滑动支撑上，所述导轨电机的机身侧安装有第一信号接收器，所述光伏板支架固定在滑动支撑外侧，随滚轮沿导轨梁滑动。所述导轨电机通过滑动支撑内扣在导轨梁上，可驱动滑动支撑沿导轨梁滑动。进一步地，所述伺服控制器包括光学传感器和智能伺服控制器，所述光学传感器通过智能伺服控制器安装在冷却塔塔筒顶部的环向桁架上方，所述光学传感器捕捉太阳入射方位角并将数据传送至智能伺服控制器，智能伺服控制器产生并传递主动控制信号，第一信号接收器接收主动控制信号控制导轨电机启动。进一步地，所述光学传感器的数量为四个，均布于冷却塔塔筒最上层环向桁架上方四个方向。进一步地，所述光伏板支架采用型钢制成，所述异形光伏板由模数制的商业光伏板拼装而成，所述异形光伏板与光伏板支架的弧度与冷却塔塔筒相吻合。进一步地，所述光伏板支架包括光伏板环向支架、光伏板子午向支架和光伏板旋转挂件，所述光伏板环向支架、光伏板子午向支架和光伏板旋转挂件焊接相连或通过螺栓固定连接，所述光伏板环向支架和光伏板子午向支架横纵交错连接，所述光伏板旋转挂件固定在相邻层光伏板环向支架之间的光伏板子午向支架中部，所述异形光伏板通过光伏板旋转挂件挂载在光伏板子午向支架上，并通过光伏板环向支架和导轨电机固定在滑动支撑上，随滑动支撑沿导轨梁绕冷却塔塔筒转动，光伏板支架覆盖冷却塔塔筒环向外侧面的1/3～1/2，以兼顾受阳面积与铺设费用。进一步地，所述光伏板旋转挂件包括俯仰电机、固定环和锁紧圈，所述俯仰电机固定在相邻层光伏板环向支架之间的光伏板子午向支架中部，与智能伺服控制器通讯连接，俯仰电机的机身侧安装有第二信号接收器，智能伺服控制器根据光学传感器检测的光强信号产生并传递主动控制信号，第二信号接收器接收主动控制信号控制俯仰电机启动，所述固定环套接在俯仰电机输出轴上并通过锁紧圈锁紧，所述异形光伏板与固定环固定连接，随俯仰电机输出轴转动而作俯仰运动。本技术具有以下有益效果：1)挂载桁架系统的环向桁架沿冷却塔塔筒高度均匀分布，可约束住冷却塔薄壳的水平变形，而贯穿子午向的子午向桁架约束住冷却塔塔筒的整体倾覆变形，因而对于冷却塔具有刚性环和子午肋的作用，可显著提高冷却塔塔筒整体稳定性；2)挂载桁架系统内嵌在冷却塔塔筒表面，可有效提高冷却塔塔筒表面粗糙度，从而使得流经冷却塔塔筒与边界分离漩涡的流速有所减小，进而有效减小冷却塔塔筒表面风压；3)异形光伏板系统的异形光伏板通过光伏板支架挂载在挂载桁架系统上，覆盖在冷却塔塔筒外表面，能遮挡太阳光直射冷却塔塔筒表面，使塔筒表面温度与内壁温度相差无几，有效减小冷却塔塔筒内外壁温差引起的温度荷载，进而直接减小冷却塔结构设计荷载，提高结构设计安全储备；4)相较于传统冷却塔，本技术通过将异形光伏板系统铺设在冷却塔塔筒表面，能有效利用冷却塔塔筒广阔的受阳面积，从而缓解光伏板发电占用土地资源大的缺点；伺服本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷却塔光伏板塔架增效装置，包括挂载桁架系统、异形光伏板系统和伺服导轨系统，其特征在于，所述挂载桁架系统内嵌于冷却塔塔筒外表面，所述挂载桁架系统包括环向桁架(1)和子午向桁架(2)，所述环向桁架(1)与子午向桁架(2)相互纵横交错连接，所述异形光伏板系统包括异形光伏板(3-1)和光伏板支架(3-2)，所述异形光伏板(3-1)通过光伏板支架(3-2)挂载在挂载桁架系统上，覆盖在冷却塔塔筒外表面，所述伺服导轨系统包括导轨电机组件(4-1)和伺服控制器(4-2)，所述导轨电机组件(4-1)和伺服控制器(4-2)铺设于环向桁架(1)上，其中，伺服控制器(4-2)安装于冷却塔塔筒顶部环向桁架(1)上，用于捕捉太阳入射方位角及驱动导轨电机组件(4-1)的导轨电机(4-11)通过光伏板支架(3-2)带动异形光伏板(3-1)向阳姿态转换。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷却塔光伏板塔架增效装置，包括挂载桁架系统、异形光伏板系统和伺服导轨系统，其特征在于，所述挂载桁架系统内嵌于冷却塔塔筒外表面，所述挂载桁架系统包括环向桁架(1)和子午向桁架(2)，所述环向桁架(1)与子午向桁架(2)相互纵横交错连接，所述异形光伏板系统包括异形光伏板(3-1)和光伏板支架(3-2)，所述异形光伏板(3-1)通过光伏板支架(3-2)挂载在挂载桁架系统上，覆盖在冷却塔塔筒外表面，所述伺服导轨系统包括导轨电机组件(4-1)和伺服控制器(4-2)，所述导轨电机组件(4-1)和伺服控制器(4-2)铺设于环向桁架(1)上，其中，伺服控制器(4-2)安装于冷却塔塔筒顶部环向桁架(1)上，用于捕捉太阳入射方位角及驱动导轨电机组件(4-1)的导轨电机(4-11)通过光伏板支架(3-2)带动异形光伏板(3-1)向阳姿态转换。


2.根据权利要求1所述的冷却塔光伏板塔架增效装置，其特征在于：所述挂载桁架系统为钢筋混凝土加劲结构或型钢结构。


3.根据权利要求2所述的冷却塔光伏板塔架增效装置，其特征在于：所述环向桁架(1)包括环向桁架内弦杆(1-1)、环向桁架外弦杆(1-2)和环向桁架腹杆(1-3)，所述环向桁架内弦杆(1-1)环向内嵌在冷却塔塔筒外表面，所述环向桁架外弦杆(1-2)通过环向桁架腹杆(1-3)水平焊接在环向桁架内弦杆(1-1)外侧，左右相邻环向桁架腹杆(1-3)首尾相连，所述子午向桁架(2)包括子午向桁架内弦杆(2-1)、子午向桁架外弦杆(2-2)和子午向桁架腹杆(2-3)，所述子午向桁架内弦杆(2-1)子午向内嵌在冷却塔塔筒外表面，所述子午向桁架外弦杆(2-2)通过子午向桁架腹杆(2-3)纵向焊接在子午向桁架内弦杆(2-1)外侧，上下相邻子午向桁架腹杆(2-3)首尾相连，纵横交错处的环向桁架腹杆(1-3)与子午向桁架腹杆(2-3)通过第一空心圆管焊接相连，纵横交错处的子午向桁架外弦杆(2-2)通过第二空心圆管焊接在环向桁架外弦杆(1-2)内侧。


4.根据权利要求3所述的冷却塔光伏板塔架增效装置，其特征在于：所述导轨电机组件(4-1)包括导轨电机(4-11)、导轨梁(4-12)和滑动支撑(4-13)，所述导轨梁(4-12)水平环向焊接在环向桁架外弦杆(1-2)外侧，所述滑动支撑(4-13)内扣在导轨梁(4-12)上，所述导轨电机(4-11)固定在滑动支撑(4-13)内侧，所述导轨电机(4-11)的输出轴上安装有滚轮(4-14)，所述滚轮(4-14)支撑在导轨梁(4-12)上，由导轨电机(4-11)的输出轴带动滚动，滚轮(4-14)外侧导轨电机(4-11)输出轴上还安装有输出轴支撑(4-15)，所述导轨电机(4-11)通过输出轴支撑(4-15)进一步固定支撑在滑动支撑(4-13)上，所述导轨电机(4-11)的机身侧安装有第一信号接收器(4-16)，所述光伏板支架(3-2)固定在滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯世堂，吴鸿鑫，王晓海，孙捷，董依帆，朱容宽，王振逸，王飞天，杜琳，王硕，韩光全，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32