采用双轴联动跟踪系统的水上光伏设备技术方案

本实用新型专利技术提供了一种采用双轴联动跟踪系统的水上光伏设备，该设备包括：若干个独立的光伏跟踪组件子系统，在第一方向上前后成纵列排列，每个光伏跟踪组件子系统均包括：固定梁杭架结构、两个固定支撑柱、第一方向转动轴、牵引绳、万向联轴器，其中所述光伏跟踪组件子系统的纵列在底部具有至少一个浮力件，所述浮力件用于将所述光伏跟踪组件子系统的光伏面板保持在水面以上。根据本实用新型专利技术的设备能够漂浮在水面上并且在两个方向上跟踪太阳光，从而利用水面空地进行太阳能发电并更好地跟踪太阳光。

【技术实现步骤摘要】

本技术总的来说涉及太阳能光伏领域，具体而言涉及采用双轴联动跟踪系统的水上光伏设备。
技术介绍
太阳能光伏发电是通过使用太阳能光伏组件子系统所形成的阵列接收入射的太阳光，通过光伏转换将光能转换为电能，并收集所产生的电能以供使用的技术。该技术具有无污染、成本低、发电可持续的优点，并在全球各地的光照强烈的热带或沙漠地区有着越来越多的运用。为了更好地使光伏组件子系统接收太阳光照，本领域中已经实现了光伏组件子系统的太阳跟踪系统。通过实时地跟踪太阳运动，调整光伏组件子系统机架的朝向，以使得太阳光直射至光伏组件子系统的受光平面，可以增加光伏组件子系统所能接收到的太阳辐射量，提高太阳能光伏发电系统的总体发电量。但是传统太阳跟踪系统只能实现在东西方向上对太阳的跟踪，而对于我国的大部分地区而言，由于铺设地形非水平、上空云层遮盖等原因，即便东西向可调、南北向固定的机架放置也无法将光伏组件子系统的面板调整为与最大光轴入射方向垂直。因此，需要一种在东西向和南北向均可调的水上光伏设备。此外，无遮掩的水面是利用太阳能的理想场地。而对于水面上的光伏系统而言，如何使其漂浮在水面上并具备抗倾覆能力是重要的考虑因素。
技术实现思路
从现有技术出发，本技术的目的在于提供一种采用双轴联动跟踪系统的水上光伏设备，该设备能够漂浮在水面上并且在两个方向上跟踪太阳光，从而利用水面空地进行太阳能发电并更好地跟踪太阳光。根据本技术，该任务通过一种采用双轴联动跟踪系统的水上光伏设备来解决，其特征在于，包括:若干个独立的光伏跟踪组件子系统，在第一方向上前后成纵列排列，每个光伏跟踪组件子系统均包括:固定梁杭架结构，其上正面设置有多个光伏面板安装位，其背面在第二方向上安装有两个固定端，所述第二方向与所述第一方向在水平面上正交，所述多个光伏面板安装位在第二方向上成多行的并行排列，其中所述并行排列的多个光伏面板安装位具有一个共用的第二方向转动轴；两个固定支撑柱，所述两个固定支撑柱之间在第一方向上固定有第一方向轴，所述固定梁杭架结构被活动连接在所述第一方向轴上；第一方向转动轴，安装在所述两个固定支撑柱之间、第一方向轴的下方；牵引绳，缠绕在所述第一方向转动轴上，并且两端分别连接到所述固定梁杭架结构背面的所述两个固定端；万向联轴器，设置在所述第一方向转动轴的两端，联接到前一个光伏跟踪组件子系统的第一方向转动轴以及后一个光伏跟踪组件子系统的第一方向转动轴；其中所述若干个独立的光伏跟踪组件子系统中一个的第一方向转动轴与第一方向转动控制机构连接，并且所述若干个独立的光伏跟踪组件子系统的固定梁杭架结构上的所有第二方向转动轴均与第二方向转动轴控制杆活动连接，所述第二方向转动轴控制杆与第二方向转动控制机构连接；以及其中所述光伏跟踪组件子系统的纵列在底部具有至少一个浮力件，所述浮力件用于将所述光伏跟踪组件子系统的光伏面板保持在水面以上。从上面可以得知，根据本技术的水上光伏设备能够在第一方向(例如对应于东西方向)和第二方向(例如对应于南北方向)上跟踪太阳光，从而实现对太阳的准确跟踪，使得该系统的光伏面板在一天中的任何时刻以及在任何地带都能垂直于入射太阳光，从而提高光伏发电量；同时，该系统在底部具备漂浮件，使得该系统的光伏面板能够保持在水面以上，从而使该系统能够应用于江河、池塘、湖泊等水面区域。在本技术的一个优选方案中，所述浮力件分立地安装在所述光伏跟踪组件子系统的每个支撑柱之下。该方案尤其适用于将光伏设备设置在通航的江河水面上的情况，由于浮力件采用点状设置，相邻浮力件之间的空旷水面仍可让船舶通过。此外，该方案尤其是在水上光伏设备随时将被船舶拖动(例如在海面上、湖泊中)的情况下是有利的，因为这样的分立的浮力件、即点状分布的浮力件能够减小水的阻力。在本技术的一个优选方案中规定，将多个纵列相互平行地布置，并且布置多个长条形的浮力件，每个长条形的浮力件与所述纵列横向地、例如垂直地布置并与每个纵列的底部固定地连接。该方案尤其是在水上光伏系统静止地在水面上运行(例如在池塘中)情况下是有利的。通过该优选方案，可以通过横向的长条形的浮力件将水上光伏设备的多个纵列连接成光伏面板网格，这不仅增大了光伏面板的面积，而且由于将各个纵列连接成了整体化的网格，使得该系统在水上的抗倾覆能力大大提高。此外，在所述长条形的浮力件中可以设置加固装置、例如加固条、加固网等，以增加其强度，防止断裂。在本技术的另一优选方案中规定，所述浮力件为中空浮力件以用于向其中注水而使所述光伏跟踪组件子系统下沉，并且所述光伏跟踪组件子系统在光伏面板下方的一定距离处具有浮标以用于将所述光伏面板保持在水面以上。通过该优选方案，可以使该系统的一部分下沉到水面以下并同时使光伏面板保持在水面以上，这样可以由于该系统在水面上的部分减小而提高该系统的抗倾覆能力，同时由于该系统一部分没入水中，可以提高其散热能力，而散热能力在光伏系统中是至关重要的。在本技术的一个扩展方案中规定，通过电栗对中空浮力件进行注水和排水。通过该扩展方案，可以电子化地控制该系统的下沉和上浮，而无需进行人工注水和排水。在本技术的另一个扩展方案中规定，浮标被套接在支撑柱上，并且浮标在支撑柱上的上下位置能够被调节，以便调节水上光伏设备露出水面的高度。在本技术的另一扩展方案中规定，该水上光伏设备还具有锚组件或拉绳以用于将所述水上光伏设备固定在水面上的合适区域内。例如，该锚组件可以锚定在水底的某个位置以将该光伏设备限制在以该位置为中心的某个水域内，或者该拉绳可以连接到水下或岸上的粧以将该系统限定在相应水域内。由此，通过该扩展方案，防止该设备随波漂流或者被风吹移。在本技术的又一扩展方案中规定，所述水上光伏设备在池塘中使用，其中在池塘水面以下养殖有水产品。所述水产品例如可以是鱼类、虾类、有壳类、水生植物等等。通过该扩展方案，可以充分利用已经覆盖有光伏面板的水下资源进行养殖，从而提高经济效益。此外，由于该系统具有遮荫的作用，因此在夏天能够降低水温，从而提高某些水产品的产量。在本技术的一个优选方案中规定，所述水上光伏设备具有散热系统，所述散热系统包括:风扇、连接到风扇的散热器、以及连接到散热器的热管，所述热管连接到水面以下。【附图说明】图1示出了根据本技术的采用双轴联动跟踪系统的水上光伏设备的立体图。图2示出了根据本技术的联动双轴跟踪系统的俯视图。图3A和3B为根据本申请的一个实施例的水上光伏设备的单个组件子系统的不同部分的侧视图和剖面图。图4是根据本申请的一个实施例的水上光伏设备的单个组件子系统的另一个侧面图。图5示出了根据本申请的一个实施例的控制系统的示意图。图6示出了根据本申请的一个实施例的水上光伏设备的多个组件子系统的示意图。图7示出了根据本申请的具有条状浮力件的水上光伏设备的网格型配置的俯视图。图8示出了根据本申请的下沉式水上光伏设备的侧视图。图9示出了根据本申请的具有散热系统的水上光伏设备。【具体实施方式】参考在附图中示出和在以下描述中详述的非限制性实施例，更完整地说明本申请的多个技术特征和有利细节。并且，以下描述忽略了对公知的原始材料、处理技术、组件子系统以及设备的描述，以免不必要地混淆本申请的技术要点。然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用双轴联动跟踪系统的水上光伏设备，其特征在于，包括：若干个独立的光伏跟踪组件子系统，在第一方向上前后成纵列排列，每个光伏跟踪组件子系统均包括：固定梁杭架结构，其上正面设置有多个光伏面板安装位，其背面在第二方向上安装有两个固定端，所述第二方向与所述第一方向在水平面上正交，所述多个光伏面板安装位在第二方向上成多行的并行排列，其中所述并行排列的多个光伏面板安装位具有一个共用的第二方向转动轴；两个固定支撑柱，所述两个固定支撑柱之间在第一方向上固定有第一方向轴，所述固定梁杭架结构被活动连接在所述第一方向轴上；第一方向转动轴，安装在所述两个固定支撑柱之间、第一方向轴的下方；牵引绳，缠绕在所述第一方向转动轴上，并且两端分别连接到所述固定梁杭架结构背面的所述两个固定端；万向联轴器，设置在所述第一方向转动轴的两端，联接到前一个光伏跟踪组件子系统的第一方向转动轴以及后一个光伏跟踪组件子系统的第一方向转动轴； 其中所述若干个独立的光伏跟踪组件子系统中一个的第一方向转动轴与第一方向转动控制机构连接，并且所述若干个独立的光伏跟踪组件子系统的固定梁杭架结构上的所有第二方向转动轴均与第二方向转动轴控制杆活动连接，所述第二方向转动轴控制杆与第二方向转动控制机构连接；以及其中所述光伏跟踪组件子系统的纵列在底部具有至少一个浮力件，所述浮力件用于将所述光伏跟踪组件子系统的光伏面板保持在水面以上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建农，
申请(专利权)人：浙江同景新能源集团有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33