通过缆索及压缩元件加以稳定的太阳能收集器制造技术

本发明专利技术提供一种太阳能收集系统，其包括：太阳能元件，相连接而形成用于拦截太阳辐射的阵列；压缩元件，实质垂直于所述阵列设置；以及多对缆索，自所述阵列的相对侧延伸至所述压缩元件，以互助地稳定成对缆索所连接到的所述阵列的每一部分。设置有支撑结构以用于将所述阵列紧固到固定结构上。追踪系统进一步为所述系统提供两个自由度，以用于使所述阵列追踪太阳的移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体而言涉及一种太阳能收集器。具体而言，本专利技术涉及一种重量轻、稳定 性高的太阳能收集器，其包含缆索及压缩元件以支撑和稳定太阳能元件。
技术介绍
太阳能收集系统的特征一般为具有大的表面积以收集太阳能辐射。大的收集表面 积通常由一组子组件构成，这些子组件连接在一起并受到支撑以形成较大的表面积。收集 系统被设计成或者直接收集太阳的电磁能(例如光电阵列系统)，或者将能量反射至接收 元件(利用例如定日镜(heliostat)或抛物线聚光器(parabolic concentrator)) 0为提 高这些系统的效率，许多太阳能收集器均追踪太阳。这些系统或者直接追踪太阳，例如必须 面朝太阳的太阳能抛物线盘形集光器(parabolic dish concentrator)，或者这些系统遵 循不同路径以将电磁辐射反射至特定位置，例如定日镜。追踪通常要求收集系统具有两个 转动自由度，例如高度与方位角。从设计的观点来看，太阳能收集系统的最关键特征之一是收集器具有大的表面 积。然而，当暴露于环境因素时，这些大的表面积会造成许多设计问题。由于极端天气(主 要是狂风)而施加于结构上的负载特别重要。为容纳这些狂风负载，在设计中包含大且重 的结构以支撑太阳能元件。现有技术太阳能收集系统15的通常设计如图1所示。系统15 是由基座或安装底座16组成，其余组件安装在基座或安装底座16上。这些组件包括驱动 系统17、其上安装有个体太阳能组件19的支撑元件18、以及个体收集或反射太阳能组件。虽然此现有技术已出现数十年，但是至今为止，制造和安装这些系统一直非常笨 重且昂贵。这些系统的成本和庞大已限制了其广泛使用以及对太阳能收集系统的接受。第 一个问题是，这些系统包含用以在狂风中支撑和稳定系统的笨重的结构元件，此导致系统 整体的最初实作总成本较高。第二个问题是，驱动系统及其它辅助组件也必须大且具有大 功率，以有效地应对庞大系统的重量及惯性。相关的大且具有大功率的电动机导致难以对 整个结构提供精确的定位控制及运动。包括多个面板的面板阵列，例如太阳能收集系统的面板阵列，已经存在数十年。然 而，为对多个面板提供结构支撑并防御例如狂风等极端的天气条件，这些现有系统常常笨重且庞大。人们已作出一些努力来开发仍保持必要的结构完整性的重量更轻的设计。面板阵列中的一个重要结构元件是用以将多个面板连接在一起的托架。托架必须 对驱动系统提供结构支撑及连接，同时还保持面板被牢固地组装。目前的面板阵列常常使 用笨重且庞大的大型构架系统进行组装。因此，仍需提供重量轻、稳定、易于制造、组装简单、便宜且可抵抗狂风的太阳能收 集系统。此外，需要一种重量轻的托架，其将面板牢固地固定就位、同时还保持结构完整性。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及一种太阳能收集器，其包括太阳能元件，相连接而形成用 于拦截太阳辐射的阵列；压缩元件，实质垂直于阵列设置；以及多对缆索，自阵列的相对侧 延伸至压缩元件以稳定太阳能元件。另一方面涉及一种太阳能收集器，其包括太阳能元件；连接装置，用于连接太阳 能元件以形成阵列；压缩元件，实质垂直于阵列设置；以及稳定装置，用于利用在阵列与压 缩元件之间延伸的缆索稳定每一太阳能元件。再一方面涉及一种太阳能收集器，其包括太阳能元件；连接装置，用于连接太阳 能元件以形成实质抛物线阵列；压缩元件，沿抛物线阵列的单一对称轴线设置；以及稳定 装置，用于利用在抛物线阵列与压缩元件之间延伸的缆索稳定每一太阳能元件。又一方面涉及一种太阳能收集器，其包括太阳能元件；压缩元件，实质垂直于太 阳能元件设置；以及一对缆索，连接至太阳能元件的相对侧，其中所述缆索对进一步连接至 压缩元件以加强太阳能元件。另一方面涉及一种托架，其包括用以容置悬挂构件的中央本体部。多个狭槽可围 绕中央本体部设置。每一狭槽均可用以容置面板的至少一部分。托架可被实作成实现下列优点中的一个或多个。例如，托架提供必要的结构支撑 并将面板固定就位，同时重量轻且具有低的轮廓。托架使面板阵列易于组装并使面板能够 更换(如有必要进行更换)。另外，托架尽可能少地覆盖面板表面，以最大程度地利用面板 表面、同时仍保持结构完整性。以下，在附图及说明中对一个或多个实施例进行详细说明。根据本说明、附图及权 利要求书，其它特征及优点将变得显而易见。附图说明根据以下如附图所示对本专利技术进行的详细说明，本专利技术的前述及其它方面和优点 将变得显而易见，附图中图1为现有技术中定日镜的结构的立体图；图2为根据本专利技术的太阳能收集器的前视立体图，其中太阳能元件利用连接器、 缆索及压缩元件连接在一起而形成用于拦截太阳辐射的太阳能元件阵列；图3为图2所示太阳能收集器的正面与侧面的立体图；图4为图2所示太阳能收集器的侧视立体示意图；图5为图2所示太阳能收集器的背面与侧面的立体图；图6为压缩元件的一个端部的侧视立体图，其例示根据本专利技术的结构将缆索附连至压缩元件；图7为用于使图2所示太阳能收集器对准并追踪太阳的支撑结构与驱动机构的侧 视立体图；图8a为在狂风的力作用下的根据本专利技术的太阳能收集器的侧视立体图；图8b为响应于狂风而卷起的图8a所示太阳能收集器的侧视立体图；图9a为根据本专利技术的第一类型连接器的平面图；图9b为根据本专利技术的第二类型连接器的平面图；图9c为根据本专利技术的第三类型连接器的平面图；图IOa为根据本专利技术的第四类型连接器的立体图；图IOb为图IOa所示的连接器的前视图；图IOc为图IOa所示的连接器的侧视图；图Ila为根据本专利技术一实施例的太阳能元件的侧视立体图，所述太阳能元件包含 用于加强和稳定太阳能元件的缆索、框架及压缩元件；图lib为根据本专利技术另一实施例的太阳能元件的侧视立体图，所述太阳能元件包 含用于加强和稳定太阳能元件的缆索、隅角框架及压缩元件；图12为压缩元件的替代实施例的立体图；以及图13为图12所示的替代实施例的侧视图。不同附图中的相同参考编号和标记指示相同的元件。具体实施例方式图2至图5例示根据本专利技术的太阳能收集器20。太阳能收集器20包括太阳能元 件22、连接器24、缆索26及/或杆26a以及压缩元件28。太阳能元件22可为用于对太 阳的电磁辐射进行反射、改向及/或会聚的反射镜。反射镜可为扁平的、弯曲的或菲涅耳 (Fresnel)反射镜。作为另外一种选择，太阳能元件22可为用于捕获太阳辐射并将太阳辐 射转换为电力的光电元件。可调整太阳能元件22以使其响应于太阳所发射的宽广范围的 电磁辐射(electromagnetic radiation ；EMR)中的任何一种辐射。每一个体太阳能元件22 本身均充当太阳能收集器。个体太阳能元件22利用连接器24连接在一起而形成太阳能元 件的阵列30。阵列30被构造成界定可有效拦截太阳辐射的大的表面积。连接器24用以牢 固地固定太阳能元件22的边缘，但连接器被设计成对减小阵列30的整体有效表面积具有 最小影响。连接器24可沿太阳能元件22的边缘设置于任何位置，但是较佳位于太阳能元 件的隅角处。连接器24是由例如铝、塑料、合成物等结实、重量轻的材料制成。压缩元件28 实质垂直于阵列的表面设置，且较佳实质穿过阵列30的中心。压缩元件28可呈杆或其它 经修改的细长坚硬元件的形式。多对缆索26自连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能收集器，包括：多个太阳能元件，相连接而形成阵列；压缩元件，实质垂直于所述阵列设置，所述压缩元件包括箱形梁及杆；以及多对缆索，自所述阵列的相对侧延伸至所述压缩元件，以用于稳定所述多个太阳能元件。

【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：WH本德，
申请(专利权)人：索拉福莱克特能量有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]