太阳跟踪设备制造技术

太阳跟踪设备（１），包括基座框架（１０），其设有至少部分圆形的轨道（１５），至少一个光接收器模块（１００）的支撑结构（２０），该支撑结构（２０）可滑动地关联于轨道（１５）并包括用于耦接到所述至少一个光接收器模块（１００）的基准平面（Ｒ），用于控制轨道（１５）上的支撑结构（２０）绕着基本上竖直的轴线（Ｚ－Ｚ）的运动的第一马达组，和绕着相应的基本上水平的轴线（Ｙ－Ｙ）移动所述至少一个光接收器模块（１００）的至少一个移动元件（８５）。所述基准平面（Ｒ）相对于所述设备（１）的支撑平面倾斜预定幅度的角度。在能量产出最大化和设备尺寸最小化之间实现最佳的折衷，同时确保容易地触及设备的零件以进行维修操作。

【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跟踪设备。在整个说明书和后面的权利要求中，表述“太阳跟踪设备”用于指适于相对于 太阳合适地定向适当的光接收器模块并通过维持模块所需定向而在白天跟随地平线以上 太阳从东到西的运动的设备。在整个说明书和后面的权利要求中，表述“光接收器模块”用于指设有收集入 射太阳辐射的收集表面的任何元件或设备。
技术介绍
太阳跟踪设备典型地用于将太阳能转换为其他形式的能，例如电能或热能。在已知的太阳跟踪设备中，所谓的“二轴线”跟踪器从能量转换角度来看特别 有效；其中，太阳辐射收集模块安装在框架上，该框架可以绕着竖直轴线运动，每个模 块依次可绕着各自的水平轴线分开地或同时地运动。这样的设备允许在太阳的位置从日 出到日落的过程中改变时改变光接收器模块的定向，以总是保持所需的定向，即其中这 些模块的检测表面处在基本上垂直于入射太阳光束的位置。太阳辐射收集表面的有效面 积因而最大化，随之设备的能量输出也最大化。在整个说明书和后面的权利要求中，表述“太阳辐射收集表面的有效面积”用 于指上述表面的这一部分的面积，该部分真正地被太阳光线击中，并且因此真正地在太 阳辐射的收集中起作用。此外，在整个说明书和后面的权利要求中，光接收器模块绕着竖直轴线的运动 通常也称为“方位角运动”，而光接收器模块绕着水平轴线的运动通常也称为“高度运动”。在太阳能转换到电能的特定情形下，光接收器模块典型地包括组装为平板形式 的的光伏电池。不管太阳光线相对于垂直于电池检测表面的方向的倾斜度如何，这种电 池都适于收集入射太阳辐射。光伏电池也可以组装成聚光型模块；这种模块特别地包括光学组，其适于在电 池的光敏感元件上只收集和集中来自光学组法向上的光线。为使聚光型模块正确地起作 用，需要的是，来自日面(solardisc)的太阳光线的方向最好正交于电池的检测表面，且 误差在十分之几度。上述类型的聚光型模块例如描述在文章“PhocusC-模块的开发与 性能”，其发表在2007年3月12日-16日在西班牙El Escorian举行的用于发电和生氢的 太阳能聚光器的国际研讨会上，，并可从2008年3月28日的因特网网址http://WWW. enel.porticil.enea.it/publicazioni/2007/Madrid ENEA phocus % 20Module.pdf 中获得。US2004/0216734公开了一种太阳跟踪设备，其包括多个安装在根据平行排构造 的框架上的凹形抛物线反射体。该框架是水平的并可在与支撑基座一体的圆形轨道上运 动，从而能够在支撑基底上绕着竖直轴线旋转。所述反射体通过机械偏置系统互相在动 力学上连接，该机械偏置系统允许每排反射体绕着水平轴线运动，并允许一排的反射体与其他排的反射体同步运动。该框架置于四个托架上，每个托架设有三个轮子，其中一 个设置为其轴线正交于另外两个的轴线。W02006/114457公开了太阳跟踪设备的不同的实施方式，其包括设置在平行排 中的多个聚光型光伏电池。在第一实施方式中，光伏电池排成组地布置在模块中，所述 模块安装在与可绕着竖直轴线旋转的基底板相关联的水平平台上。在第二实施方式中， 该水平平台相对于地面处在升高的位置。在第三实施方式中，光伏电池排安装在水平平 台上，该水平平台设置在可绕着竖直轴线旋转的杆的顶上。在第四实施方式中，光伏电 池排安装在可绕着这一轴线旋转的平台上，该轴线相对于水平面倾斜。在所有实施方式 中，模块中的每一排电池能够绕着各自的纵向轴线运动。US4209231公开了一种太阳跟踪设备，其包括互相靠近地设置的多个镜子，从 而形成矩形阵列，该矩形阵列能够作为单个块体绕着水平轴线运动。这种阵列与可以在 圆形轨道上运动的框架相关联，该圆形轨道具有圆形截面，其上设置有四个托架，每个 托架设有两个轮子，这两个轮子设置为使得相应轴线互相正交。US4129360公开了定日镜，其包括与三角形框架相关联的反射面板，该框架在 其顶点处固定到大地上，并可以在由扇形限定出的轨道上借助于设在其其他顶点上的轮 子滑动。该反射面板能够借助于链条系统(或者闭合环的线缆系统)绕着水平轴线旋转， 在所述系统中所述链条与面板的顶部相关联，并容纳在其自由端铰接到三角形框架的其 中一个顶端上的杆中。US4883340公开了用于建筑物的照明系统，其包括安装在垂直于这一平面的固 定位置中的镜子系统，该平面相对于水平平面具有25°角度的固定倾斜。支撑镜子的框 架可以借助于带齿环而旋转，该带齿环啮合机动化的带齿滑轮。
技术实现思路
本申请提出新类型的“二轴线”太阳跟踪器，其适于支撑不同类型(从而也包 括聚光型)的光接收器模块，并能够确保高的能量生产，而不管所支撑的光接收器模块 的类型。在这方面，申请人也设想需要制造具有有限视觉冲击和减小平面尺寸的太阳跟 踪器，从而即使在具有有限表面伸展的城市和郊区地区也能够安装它，同时确保容易触 及跟踪器的不同零件以允许维修操作。申请人:还观察到前述需求是部分冲突的。申请人:事实上已经发现，为了获得高的能量产出，需要最大化单个模块的太阳 辐射收集面积和安装表面上的模块密度，同时注意最小化单个跟踪器的不同模块之间和 /或一个工厂的不同跟踪器的模块之间的互相遮蔽。该需要意味着跟踪器高的平面延 伸(在这样的情形下，其中模块设置在平行排上，该平行排在具有基本水平延伸的结构 上)，和/或高度延伸(在这样的情形下，其中模块设置在单个倾斜的平面上)，和在安 装和/或维护操作过程中难以触及/获得跟踪器的不同零 件，这是因为结构的高度(在跟 踪器具有基本竖直延伸的情形下)和工厂的不同跟踪器之间减小的空间(在跟踪器具有基 本水平延伸的情形下)。申请人:还观察到，根据太阳跟踪器的安装位置的地理纬度，相同光接收器模块 的相同的跟踪器角度对应于不同的能量产出。这是因为这样的事实，假定模块检测表面相对于太阳具有相同的定向，随着纬度的改变，太阳光线相对于地球的倾斜度改变，从 而太阳辐射收集表面的有效面积发生了改变。根据申请人，对于跟踪器能量产出最大化 的目标，因此有利地是，确保模块的检测表面总是相对于入射太阳光线合适地定向。然 而，相比于前述情形，必须保证有限的视觉冲击、减小的平面尺寸和没有互相遮蔽。为了满足上述部分冲突的需要，申请人已经发现，通过将“二轴线”型的太阳 跟踪设备的光接收器模块安装在一个平面上(该平面相对于设备的支撑平面倾斜预定幅 度的角度)能够减小单个模块必须相对于大地倾斜的最小角度，从而没有相互遮蔽。这 允许最大化设备的能量产出，原因是太阳在白天可以更长时间地指向该设备，同时限制 设备的尺寸和视觉 冲击，并确保在维护操作中容易触及设备的零件。因此本专利技术涉及太阳跟踪器设备，包括基座框架，其设有至少部分圆形的轨道，所述基座框架限定出支撑平面；至少一个光接收器模块的支撑结构，该支撑结构可滑动地关联于所述轨道并包 括基准平面，该基准平面用于耦接到所述至少一个光接收器模块；用于控制支撑结构绕着基本上竖直的轴线在轨道上的运动的第一马达组；使所述至少一个光接收器模块绕着相应的基本上水平轴线运动的至少一个移动 元件；其中所述基准平面相对于所述支撑平面倾斜预定幅度的角度。有利地，本专利技术的设备用于光接收器模块的本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳跟踪设备（１），包括：　　基座框架（１０），其设有至少部分圆形的轨道（１５），所述基座框架（１０）限定出支撑平面（Ｏ）；　　至少一个光接收器模块（１００）的支撑结构（２０），该支撑结构（２０）可滑动地关联于所述轨道（１５）并包括用于耦接到所述至少一个光接收器模块（１００）的基准平面（Ｒ）；　　用于控制轨道（１５）上的支撑结构（２０）绕着基本上竖直轴线（Ｚ－Ｚ）的运动的第一马达组（３０）；　　使所述至少一个光接收器模块（１００）绕着相应的基本上正交的轴线（Ｙ－Ｙ）运动的至少一个移动元件（８５）；　　其中所述基准平面（Ｒ）相对于所述支撑平面（Ｏ）倾斜预定幅度的角度（α）。

【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：V波法，M加尔布塞拉，G格拉萨诺，F龙切拉，F佩鲁佐蒂，
申请(专利权)人：皮雷利C有限公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]