一种太阳能跟踪聚光发电系统技术方案

一种太阳能跟踪聚光发电系统，包括太阳能发电组件、跟踪组件和聚光组件，所述的太阳能发电组件中设有太阳能电池板及安装太阳能电池板的底盘，所述的底盘下设有至少两个万向轮，且通过跟踪组件装设于地面，其中：所述的聚光组件中设有镜面板，所述的镜面板的一端通过蜗轮及蜗杆安装于太阳能电池板的一端，且构成夹角α，所述的夹角α由连接蜗轮及蜗杆的电机一控制调节，所述的聚光组件中还设有升降调节装置，所述的升降调节装置置于太阳能电池板及底盘的之间。本发明专利技术全天候追踪太阳光线直射，且使太阳能电池板保持以接近峰值的功率输出，大幅度提高发电量。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能跟踪聚光发电系统
本专利技术涉及太阳能设备，特别是一种太阳能跟踪聚光发电系统。
技术介绍
太阳能是一种永不耗尽且无污染的能源，在解决目前石化能源所面临的污染与短 缺的问题时，一直是最受瞩目的焦点。由于太阳能面板具有光伏电池，使得太阳能面板能直 接将光能转换成电能。然而，如何充分地利用太阳光使其具有较佳的光电转换效率则为目 前相当重要的研究课题。 现有太阳能跟踪系统支架多采用立柱形式，一般业内双轴跟踪系统能提升30%左 右的发电量，但是缺点是抗风能力有限，造价昂贵，且容易出现支架变形，转动不灵等故障。 如果采用固定支架，则抗风能力没有太大问题，但是阳光资源浪费严重，因此相当多的光伏 电站都宁可采用固定支架。目前常见的太阳能电池板多以钢化玻璃做面板，都具备一定的 抗冰雹能力，但是和抗风能力一样，能抵抗的次数有限，碰上特大冰雹不能承受。 传统的聚光系统多以凸透镜（菲涅尔透镜）实现，聚光能力强大。缺点是在聚光的 同时，也聚集了热，只能使用昂贵的专用的聚光太阳能电池，因为目前常用的多/单晶硅在 高温下发电能力会大幅下降(一般不宜超过45°C)，同时还伴随着面积增加(透镜)，透镜磨 损，风阻增大，支架成本上升等问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺点，本专利技术的目的是提供成本低且增加发电量，使发 电量可以达到太阳能电池板的饱和转换率的，抗风能力强的一种太阳能跟踪聚光发电系 统。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种太阳能跟踪聚光发电系统，包 括太阳能发电组件、跟踪组件和聚光组件，所述的太阳能发电组件中设有太阳能电池板及 安装太阳能电池板的底盘，所述的底盘下设有至少两个万向轮，且通过跟踪组件装设于地 面，其中：所述的聚光组件中设有镜面板，所述的镜面板的一端通过蜗轮及蜗杆安装于太阳 能电池板的一端，且构成夹角a，所述的夹角a由连接蜗轮及蜗杆的电机一控制调节，所 述的聚光组件中还设有升降调节装置，所述的升降调节装置置于太阳能电池板及底盘的之 间。 所述的夹角a与太阳的照射角度决定经过由镜面板反射到太阳能电池板的阳光 入射角度，所述的阳光入射角度越大，太阳能电池板的功率增强越多，反之则越少。在太阳 能电池板所承受的太阳能峰值允许的情况下，相比没有镜面板反射的太阳能系统的发电量 达到三倍甚至更多。 在阳光直射光线保持与太阳能电池板垂直、镜面板和太阳能电池板的面积比为 1:1的情况下，控制夹角a越大，阳光入射角度越小。实测情况如下：使阳光垂直照射太阳 能电池板，当电池板与镜面板夹角a为120度时，折射后的阳光以30度照射电池板，原太 阳能发电系统的发电功率提升达33% ;调整电池板与镜面板的角度a，使折射的阳光以45 度照射电池板时，原太阳能发电系统的发电功率提升达45%。 实测lmXlm的太阳能电池板，如果需要折射后的阳光入射角度以30度角照射 太阳能电池板，则需要将镜面板与太阳能电池板的夹角a成120度，镜面板的尺寸为lmX lm，可提升30%的实时功率。如果要折射后的阳光入射角以45度角照射太阳能电池板，夹 角a为112. 5度，镜面尺寸为lmX1.85m。夹角a越小，功率增强越多，镜面板的面积越 大，反言之，夹角a越大，功率增强越少，镜面板的面积越小。在夏天高温的时候，可将镜面 板与太阳能电池板的夹角a从日出逐渐增大，以免过度聚光使太阳能电池板温度过高，从 而导致发电量下降，而过了中午阳光直射后至日落，夹角a逐渐变小来增强功率。 进一步而言，所述的镜面板采用市面上的反光板，甚至采用廉价的板材加一层反 光膜，通过上述方案安装于原太阳能发电系统，所达到的功率提升远远超出所投资的成本 价值。换言之，在相同的环境下布置太阳能发电系统，本专利技术在提供相同的发电量情况下， 所投资的场地面积要略大于传统的太阳能发电系统，但所投资太阳能发电设备数量及成本 大大降低。 如上所述，聚光组件的造价可以做到极低，对于整个太阳能发电系统的造价增加 极少，而其所能增强的功率可最大化的接近原有设备的峰值。无论在夏天还是冬天，所述的 太阳能电池板在日出和日落所接收的太阳能要少于中午时刻，其所接收的太阳能构成一条 陡峭的波峰线。聚光组件可以增加日出和日落的阳光照射量，使陡峭的波峰线平缓，使太阳 能电池板保持以接近峰值的功率输出。 作为本专利技术的进一步改进：所述的升降调节装置由支撑杆、滑块、丝杆及电机二组 成，所述的支撑杆一端固定在太阳能电池板下的一支撑点并可绕支撑点转动，另一端与滑 块连接，所述的滑块安装于丝杆上，所述的丝杆固定在底盘上，一端设有电机二，所述的太 阳能电池板与底盘的一端连接构成夹角0，所述的夹角0由电机二控制调节。 所述的电机二控制丝杆使滑块在丝杆移动，从而带动太阳能电池绕一端旋转，保 持与阳光直射光线与太阳能电池板垂直，可达到最大化的工作效率。 此外，在如上述的改进点中的另一种实施体现：所述的升降调节装置由支撑架、滑 块、丝杆和电机二，所述的支撑架为三角形支撑架，其中底边通过两滑轮放置在底盘上，所 述的滑块安装于底边上，通过丝杆与电机二连接，所述的三角形支撑架与太阳能电池板相 接的一边上设有在太阳能电池板滑动的滚轮，通过电机二控制支撑架移动，从而带动太阳 能电池板绕一端旋转。 所述的升降调节装置又一种实施体现：所述的升降调节装置由支撑架、滑块、伸缩 杆和电机二，所述的支撑架为圆形支撑架，底部放置在底盘上，所述的滑块安装于底部上并 置于圆形支撑架内，通过伸缩杆与电机二连接，所述的圆形支撑架与太阳能电池板相切的 一点上设有滑动的滚轮，所述滑动的滚轮在太阳能电池板上滑动，所述的圆形支撑架通过 电机二控制伸缩杆伸缩，从而使滑块在底盘上移动，带动圆形支撑架移动，所述的圆形支撑 架的移动通过滚轮使太阳能电池板绕一端旋转。 作为本专利技术的进一步改进：所述的跟踪组件包括有转动轴、轴承、齿轮、涡杆和电 机三，所述的转动轴一端通过轴承固定在地面，另一端与底盘连接，所述的齿轮套于转动轴 上并与蜗杆相接，所述的蜗杆由电机三控制。所述的电机三提供动力，由蜗杆传动至齿轮， 从而带动轴旋转，底盘下方通过万向轮放置在地面上，底盘的转动带动太阳能电池板转动， 保持与太阳升降的对接。 此外，本专利技术具有较强的抗风能力，在大风的环境下应用如下：通过升降调节装置 中的电机二控制调节太阳能电池板，降低太阳能电池板，使之紧贴地面，能最大限度地降低 太阳能电池板所受的风力，减少风力对支架产生的力矩，以提高太阳能发电系统的抗风能 力。在遇到冰雹天气的情况下，可将镜面板向太阳能电池板盖上，以保护电池板。同时再遇 到比较严重而不能抗拒的大冰雹天气，正如上述的镜面板为市面上廉价的塑料板，即使由 于恶劣的天气而损坏，其所维修的成本也极其低下，相较于损坏太阳能电池板或者传统聚 光系统的凸透镜，其维修成本少之又少。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术全天候追踪太阳光线直射，且使太 阳能电池板保持以接近峰值的功率输出，大幅度提高发电量，保证一定发电量的同时相比 于传统的太阳能发电系统所投资的成本少，占地面积少，更灵活使用。能最大限度地降低太 阳能电池板所受的风力，提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能跟踪聚光发电系统，包括太阳能发电组件、跟踪组件和聚光组件，所述的太阳能发电组件中设有太阳能电池板及安装太阳能电池板的底盘，所述的底盘下设有至少两个万向轮，且通过跟踪组件装设于地面，其特征是：所述的聚光组件中设有镜面板，所述的镜面板的一端通过蜗轮及蜗杆安装于太阳能电池板的一端，且构成夹角α，所述的夹角α由连接蜗轮及蜗杆的电机一控制调节，所述的聚光组件中还设有升降调节装置，所述的升降调节装置置于太阳能电池板及底盘的之间。

【技术特征摘要】
1. 一种太阳能跟踪聚光发电系统，包括太阳能发电组件、跟踪组件和聚光组件，所述的 太阳能发电组件中设有太阳能电池板及安装太阳能电池板的底盘，所述的底盘下设有至少 两个万向轮，且通过跟踪组件装设于地面，其特征是：所述的聚光组件中设有镜面板，所述 的镜面板的一端通过蜗轮及蜗杆安装于太阳能电池板的一端，且构成夹角a，所述的夹角 a由连接蜗轮及蜗杆的电机一控制调节，所述的聚光组件中还设有升降调节装置，所述的 升降调节装置置于太阳能电池板及底盘的之间。2. 根据权利要求1所述的一种太阳能跟踪聚光发电系统，其特征是：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶晓佶，
申请(专利权)人：叶晓佶，
类型：发明
国别省市：广东;44