用于支撑转换模块的系统技术方案

一种用于在太阳能聚集系统（２０）中支撑太阳能电池板（２４）的阵列（２２）的结构（２６），其包括由成组支墩（４４）形成的支撑组件（１４０）。所述成组支墩（４４）包括桁架（６８）、从所述桁架（６８）向下伸出以附装至底脚（４８）的支柱（４６）以及从所述桁架（６８）向上伸出的支柱（５０）。所述结构（２６）进一步包括扭管（３４），扭管（３４）中的每一个由其中一个支柱（５０）以枢转方式保持以形成扭管（３４）的平行行（３２）。可互连多个成组支墩（４４）以增加系统（２０）中的行数（３２）。所述太阳能电池板（２４）附装至所述扭管（３４）以形成所述阵列（２２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳能聚集系统领域。更具体来说，本专利技术涉及一种 用于支撑太阳能转换:才莫块阵列的结构。
技术介绍
由于矿石能源的供应有限、矿石燃料对全球环境所造成的伤害、 逐渐增加的能源需求以及经济力量，社会正逐渐被迫使用多元化的能 源。太阳能的使用便是这样一种受到人们极大关注的技术。太阳能聚集系统可用于各种用途，例如，作为并网运行的电力系 统、偏远或无人地点的电源及蜂窝式电话交换位点的电源。太阳能聚集系统中的能源转换模块阵列(例如，光生伏打(PV)模块)，视用于形 成所述阵列的PV ^t块(其又称为太阳能电池板)的数量而定，可具有从数千瓦到一百千瓦或更大的功率。可将太阳能电池板安装在白天大部 分时间都能暴露于太阳的任何地方。概括来说，太阳能聚集系统包括成行布置并安装在支撑结构上的 太阳能电池板阵列。所述太阳能电池板经定向以最优化太阳能电池板 的能量输出，从而符合特定太阳能聚集系统的设计要求。可以固定的 定向及固定的斜度将太阳能电池板安装在固定式结构上，或者可将其 安装在追踪结构上。当白天太阳通过天空且当全年中太阳行程在天空 中移动时，所述追踪结构可使太阳能电池板瞄准太阳。追踪太阳可使 落在追踪表面上的全年辐射明显增加，因此可相对于固定式结构提高 效率。太阳能电池板的设计及制造方面已实现显著的技术进步，随之效 率得到提高且制造成本下降。在建立大规模太阳能聚集系统时所涉及的另 一个主要成本要素是用于将所述阵列中的太阳能电池板安装在 适当位置处以便接收及转换太阳能的支撑结构的成本。人们已提出并实施了用于太阳能电池板的诸多不同支撑结构。遗 憾的是，很多这些支撑结构的成本是如此地昂贵且机械构造是如此地 复杂，以致其已经阻碍了太阳能电池阵列在商业发电以及工业发电方 面的广泛应用。除了此类支撑结构的机械复杂性以外，成本还受到所 述支撑结构所紧固到的底脚的数量及尺寸的很大影响。底脚的成本由 劳动力成本、土壤条件及场地准备成本以及混凝土成本和可用性来决 定。住房建筑的持续繁荣以及进口限制已使作为混凝土基本成分的 水泥的短缺不断加剧，而水泥短缺导致水泥成本明显增高。水泥的短 缺困扰着很多地区，且在美国的阳光地带-从佛罗里达到加利福利亚， 此尤其成问题。当然，由于充足的阳光，阳光地带也会是大型太阳能 聚集系统的理想地点。尽管现有太阳能聚集系统在理想的环境效应及节省矿物能源方 面有明显的优点，但由于其成本和机械复杂性以及与建造所述支撑结构所紧固到的底脚相关联的成本，人们不愿继续使用大规;溪的太阳能 聚集系统。专利技术公开因此，本专利技术的一个优点是提供一种用于支撑能量转换才莫块的结构。本专利技术的另 一个优点是提供一种用于支撑能量转换^^莫块的具有 可减少混凝土底脚数量的稳定几何形状的结构。本专利技术的另 一个优点是提供一种用于支撑能量转换冲莫块的且机 械构造直接的结构。本专利技术的另一个优点是提供一种在有风的条件和其它天气现象 下具有稳定性的结构。本专利技术的以上及其它优点是通过一 种方式一借助将能量转换才莫块阵列支撑在一个表面上的结构来实现的。所述结构包括细长刚性 部件、联接至所述刚性部件底部边缘以附装至所述表面的基座以及从 所述刚性部件的顶部边缘伸出的支柱。所述结构进一步包括:扭管，所 述扭管中的每一者都由所述支柱中的每一者以枢转方式保持从而形 成所述扭管的平行行。所述扭管经配置以附装所述能量转换一莫块^t人而 形成所述阵列。本专利技术的以上及其它优点是通过另 一 方式一借助太阳能聚集系 统来实现的。所述系统包括平坦、矩形太阳能电池板的阵列以及用于 将所述太阳能电池板支撑在一个表面上的结构。所述结构包括细长 刚性部件、联接至所述刚性部件底部边缘以附装至所述表面的基座以 及从所述刚性部件的顶部边缘伸出的支柱。所述结构进一步包括扭 管，所述扭管中的每一者都由所述支柱中的每一者以枢转方式保持从 而形成扭管的平行行。所述扭管是南-北定向以界定南-北轴线，所述 太阳能电池板附装至所述扭管以形成所述阵列。附图简述结合图示参照本专利技术的详细说明及权利要求书，可获得对本专利技术 的更加完整的理解，其中在所有图示中相同的参考编号指代类似的物 品，且附图说明图1显示根据本专利技术一个优选实施例的用于聚集太阳能的太阳能 聚集系统的透视图；图2显示所述太阳能聚集系统的透视图，其中移除太阳能电池板 以便可看见所述系统的下部构件；图3显示所述太阳能聚集系统的透视图，其中已移除扭管及致动 器以便可看见下部支撑结构；图4显示用于形成图3其中一个支撑组件的刚性子组件的分解透 视图；图5显示图4中刚性子组件的侧^见图；图6显示用于联接一对桁架以形成图3支撑组件的连接器的分解 局部透视图；图7显示刚性子组件的一对街架之间使用图6连接器联接的接合 处的局部透视图；图8显示其中一个支撑组件的侧视示意图，所述支撑组件包括图 4中的五个刚性子组件；图9显示图1中太阳能聚集系统的局部透视图，其包括驱动机构、 致动器及用于使得所述系统的扭管能够旋转的扭臂。图IO显示所述太阳能聚集系统的支撑区段的透视图；图11显示所述太阳能聚集系统中的致动器与扭臂之间的灵活连 接的透视图；图12显示与所述太阳能聚集系统的致动器及若干扭臂互连的驱 动4^构的局部侧;现示意图；图13显示根据本专利技术替代实施例的用于包括多个驱动机构的太 阳能聚集系统的支撑組件的局部侧4见图；及图14显示图13的支撑组件的放大局部透视图，其对其中一个驱 动机构进行图解说明。实施本专利技术的最佳才莫式图1显示根据本专利技术一个优选实施例的用于聚集太阳能的太阳能 聚集系统20的透视图。太阳能聚集系统20是单轴线太阳能追踪系统。 单轴线追踪系统代表一种介于固定、非追踪系统与多轴线追踪系统之 间的合理折衷方案。也就是说，单轴线追踪系统可实现相对于固定系 统提高效率的益处，而没有多轴线追踪系统的不理想复杂性及成本。系统20通常包括平坦、矩形能量转换才莫块24的阵列22以及用 于将阵列22支撑在地表28上的下部支撑结构26。系统20绕单个轴 线移动能量转换才莫块24的P车列22，且因此可近似地相当于对太阳实际位置的追踪。每一能量转换才莫块24都包括至少一个经配置以将太阳能转换成 电能的装置，例如，光生伏打及/或热生伏打电池或使用此类电池制成 的太阳能电池板。在本文件的其余部分中，本文将能量转换冲莫块24 称为太阳能电池板24。然而，使用替代性太阳能转换才莫块24并不背 离本专利技术的实质。太阳能电池板24布置成若干个行32,并由扭管34支撑。在一个 例示性实施例中，太阳能电池板24大概是长约为4英尺的150W太阳 能电池板。系统20包括多个行32，在所述例示性情况下，是21个各 自具有34个太阳能电池板的行32。因此，此种系统可能够产生100 千瓦以上的电，由此使得其适合用于商业及/或工业应用。然而，本发 明并非限制于本文提出的太阳能电池板的具体配置，相反而是可按比 例缩放以适应其它尺寸的电池板^/或不同数量的行32和太阳能电池 板24。扭管34通常为南-北定向以大概界定南-北轴线36。然而，并不需 要高精度的定向。在一天当中，驱动机构38使太阳能电池板24的行 32从早上的朝东方向逐渐旋转到下午的朝西方向。随后，将太阳能电 池板24的行32带回到第二天的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将能量转换模块（２４）的阵列（２２）支撑在表面（２８）上方的结构（２６），其包括：细长刚性部件（６８）；第一基座（４６），其支撑所述刚性部件（６８）；第二基座（４６），其与所述第一基座（４６）间隔开并支撑所述 刚性部件（６８），所述第一基座及第二基座（４６）配置为用于附装至所述表面（２８）；支柱（５０），其从所述刚性部件（６８）的顶部边缘（７２）伸出；及扭管（３４），所述扭管（３４）中的每一者由所述支柱（５０）中的每一者以枢转方式 保持，从而形成所述扭管（３４）的平行行（３２），所述扭管（３４）配置为用于附装所述能量转换模块（２４）以形成所述阵列（２２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：HT海登，
申请(专利权)人：亚利桑那公共服务公司，
类型：发明
国别省市：US[]