【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种垂直光伏系统及其安装方法。具体涉及可再生能源发电领域。
技术介绍
1、在可再生能源发电领域，使用光伏系统是一种将光能转化为电能的有效解决方案。然而，此类系统的安装需要考虑存在的某些制约因素并且取决于安装场地。这些制约因素可以根据安装场地的面积、地形、性质和用途予以确定。
2、在某些可能安装光伏系统的地点，特别是农业用地，存在空间限制的问题。因此，有必要将这类场地分配用于农业和发电。当这种分配有效时，就会建立起协同性，相当于重要的农业实践和光伏系统高效发电两者相互共存。这种协同称为“农业光伏”，缩写为“agri-av”或“apv”。
3、现有技术的解决方案描述的光伏系统占地面积较大。这些系统主要是由“横向”模式布置的光伏组件构成。这些解决方案并未考虑缩小光伏系统占地面积的必要性。因此，这些系统与空间限制较大的场地以及农业光伏的兼容性有限。
4、此外，现有技术中设想的光伏系统安装需要使用大量钢材或铝材等材料。例如，在现有技术中，要确保系统的稳定性，就必须使用一个或多个长度较长的水平结构件布置在光伏组件上方并固定在两根立柱之间。同时，这些上方水平构件在系统使用期间会对组件造成遮挡，导致照射组件的太阳辐射减少，从而限制系统的效率。一个或多个上方水平构件的存在还会降低光伏系统的空间和几何适应性。
5、德国技术de202020104397公开了一种垂直光伏系统，所述系统包括至少一块光伏组件，组件的最长边固定在立柱上。在该系统中，光伏板彼此相邻并列布置。这种并列布置需要专门的支
6、日本专利申请jp2002076416公开了一种光伏系统，在该系统中，光伏组件通过其最短边固定在立柱上，因此以垂直于“横向”形式的方式布置。该光伏系统包含上方水平结构杆。
7、一般来说，垂直光伏系统抗风能力强，太阳辐射引起的发热量大。由此产生的机械应力，无论是在抗风荷载(大约甚至超过每平方米300kg)，还是在热膨胀方面，都使得这类光伏系统支撑立柱之间的结构复杂、笨重且造价高昂。这类结构与立柱的连接反过来又会导致局部限制，从而需要对支撑立柱的外形进行局部调整或整体增加其外形重量。由此导致这些支撑立柱的设计十分复杂，而且材料、加工和制造成本较高。当多个光伏板相互堆叠以增加光伏发电量时，这些问题会进一步加剧。
技术实现思路
1、本专利技术旨在弥补上述所有或部分不足。
2、为此，第一方面，本专利技术涉及一种垂直光伏系统，包括：
3、至少一块双面矩形光伏组件，每块组件包含：
4、两条称为“短边”的边，
5、另外两条称为“长边”的边，边长大于或等于至少一条短边的长度，
6、至少两根光伏组件支撑立柱，每根所述立柱包括：
7、设置用于与所述至少一块光伏组件连接的第一部分，
8、设置用于固定在地面的第二部分，及
9、至少一种将所述至少一根立柱与所述至少一块光伏组件的长边连接的固定装置；
10、每块光伏组件通过其两条长边与连续两根支撑立柱的固定装置直接相连。
11、需要注意的是，“直接相连”一词是指光伏组件的长边与与立柱之间没有其他光伏组件。并不要求光伏组件长边与其相连的支撑立柱之间没有连接件。
12、因此，尽管在光伏组件总表面积相同的情况下增加支撑立柱的数量有争议的，但专利技术者确认本专利技术可以减轻、减少，甚至消除支撑同一光伏组件的两根立柱的连接结构。本专利技术还可以简化这些支撑立柱的设计、外形和制作，并实现这些立柱的轻量化。此外，由于光伏组件是通过其两条长边支撑，与通过两条短边支撑相比，施加在光伏组件上的弯曲力有所减小，光伏组件的挠度也会减弱，从而可以使其结构加强件减少、减轻或消除。
13、通过本专利技术的实施，将光伏组件的一条长边固定在立柱上，为组件提供额外的支撑，从而能够实现按所谓的“纵向”形态进行布置。因此，系统的抗机械应力强度得以提升。通过这样的方式，在地面上安装一个固定、稳定且垂直的双面光伏系统。所述系统还能够减少占地面积，尤其能够提高与安装场地农业活动的兼容性。这样一来，该系统具有农业光伏兼容性。当在农业用地上进行布置时，通过这种方式安装的系统对作物的水文影响也很小。
14、此外，所述系统采用模块化设计，从而可以实现简单、快捷、灵活的安装。因此，所述系统可以很容易地进行调整，以适应安装场地固有限制和使用限制。例如，这种系统很容易在倾斜地面上进行安装。此外，由于系统可以方便快捷地进行拆装，所以能够便于更换损坏的部件或组件。这样一来，当设施的某个部位损坏时，可以有针对性地对该部位进行更换，而无需拆除设施的其余部分。通过这种布置还可以使用多样化的光伏组件，例如，不同尺寸大小的组件或具有特定组串布局的组件。
15、在一些实施方式中，所述系统不包括用于连接两根立柱、布置在距离地面最远的光伏组件短边上方的水平结构件。通过这种布置，减少了安装材料的数量。这样一来，降低了安装成本，减少了对环境的影响。
16、此外，通过减少由于使用较复杂结构(尤其是包括上方水平构件结构)引起的遮挡，该系统可以优化对光伏组件照射光线的管理。事实上，该系统可以让组件正面和背面均受到最大程度的照射。这样一来，发电量有所增长。
17、在一些实施方式中，固定装置有多个固定位置，所述固定位置可根据固定位置的高度让组件远离或靠近地面。
18、通过这样的布置，系统可以根据土地使用、周围作物和/或装置固有的垂直限制进行调整。例如，在安装场地受弱风影响的区域，可采用比适合强风区域的机械强度更低的机械强度。因此，立柱的高度可以根据不同的风区进行调整，以增大或缩小光伏组件紧固件的间距。例如，在机械应力较小的区域，紧固件位于靠近光伏组件长边中间的部位。而在机械应力较大的区域，紧固件则位于距离光伏组件长边中间较远的部位。特别是，立柱的长度不必大于组件最高固定点的高度。这样一来，可以根据机械应力的大小采用长度可变的立柱。
19、在一些实施方式中，所述至少一种固定装置包括：
20、至少一个螺栓和螺母组件，
21、至少一套卡扣系统，
22、至少一个弹簧和/或
23、至少一个夹具。
24、通过这样的布置，便于立柱与光伏组件的连接固定。此外，这样的布置还可以根据光伏系统所受机械应力大小对紧固件进行调整。例如，当立柱包含一个或多个椭圆形孔时，螺栓和螺母组件可以实现精确的尺寸公差。例如，所述卡扣系统可以从组件固定框架的后方进行紧固，从而防止组件从立柱上脱落。
25、在一些实施方式中，所述至少一根立柱横断面形状如下：对称或不对称h形，斜h形，十字形，c形，f形，斜t形，错位斜t形或斜z形。
26、通过这样的布置，提高了系统的安装便利性和机械强度。此外，所述系统在组件背面的垂直遮挡也较为有限。此外，当立柱采本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.光伏系统(100、200、300、400、500、600、800、900、1000)，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统(100、200、300、400、500、600、800、900、1000)，其特征在于，其中不包括用于连接两根立柱(103、503)、布置在距离地面(102)最远的光伏组件短边上方的水平结构件。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的系统(100、200、300、400、500、600、800、900、1000)，其特征在于，其中至少一种固定装置(106)有多个固定位置，所述固定位置可根据固定位置的高度让光伏组件(101)远离或靠近地面(102)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统(100、200、300、400、500、600、800、900、1000)，其特征在于，其中至少一种固定装置(106)：
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统(100、200、300、400、500、600、800、900、1000)，其特征在于，其中至少一根立柱(103、503)的横断面形状如下：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.光伏系统(100、200、300、400、500、600、800、900、1000)，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统(100、200、300、400、500、600、800、900、1000)，其特征在于，其中不包括用于连接两根立柱(103、503)、布置在距离地面(102)最远的光伏组件短边上方的水平结构件。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的系统(100、200、300、400、500、600、800、900、1000)，其特征在于，其中至少一种固定装置(106)有多个固定位置，所述固定位置可根据固定位置的高度让光伏组件(101)远离或靠近地面(102)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统(100、200、300、400、500、600、800、900、1000)，其特征在于，其中至少一种固定装置(106)：
5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统(100、200、300、400、500、600、800、900、1000)，其特征在于，其中至少一根立柱(103、503)的横断面形状如下：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统(600、800、900)，其特征在于，其中包括：
7.根据权利要求6所述的系统(600、800、900)，其特征在于，其中至少一根横撑(601、801)横断面形状为c形或倒u形。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的系统(600、800、900)，其特征在于，其中至少一根横撑(601、801)用于至少局部卡住所述至少一根立柱(...
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