实用太阳智能跟随系统技术方案

实用太阳智能跟踪系统属新能源光电光热应用领域，尤其用于光伏发电。此专利是在本人2006100486373专利基础上的优化改进。突出特点：智能避疾风，去暴雪；大面积跟踪，10到20千瓦极易做到；廉价，不用程序及经纬度控制；可在地球表面任随意放置通用；制作无须专用设备及特殊原材料。故特别适用于我国光热资源丰富而又多疾风暴雪的西北高寒地区。大面积跟踪不但极大地提高了跟踪的投入产出比，更使光伏发电效率提升30%以上，从而使电价从1元下降到与常规火电相当的7毛，使光伏突破高价瓶颈。不惧风雪，安全可靠高效实用,特别适用于建筑屋顶,更能灵活与各种属性建筑物深度融合。稍加改装即可用于各种形式光热发电的跟踪。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】实用太阳智能跟踪系统属新能源光电光热应用领域，尤其用于光伏发电。此专利是在本人2006100486373专利基础上的优化改进。突出特点：智能避疾风，去暴雪；大面积跟踪，10到20千瓦极易做到；廉价，不用程序及经纬度控制；可在地球表面任随意放置通用；制作无须专用设备及特殊原材料。故特别适用于我国光热资源丰富而又多疾风暴雪的西北高寒地区。大面积跟踪不但极大地提高了跟踪的投入产出比，更使光伏发电效率提升30%以上，从而使电价从1元下降到与常规火电相当的7毛，使光伏突破高价瓶颈。不惧风雪，安全可靠高效实用,特别适用于建筑屋顶,更能灵活与各种属性建筑物深度融合。稍加改装即可用于各种形式光热发电的跟踪。【专利说明】实用太阳智能跟随系统
实用太阳智能跟随系统，属太阳能、新能源应用领域，尤其是应用于光伏发电，光热发电。
技术介绍
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描述段落 能源是人类最重要的生活和生产资料，但由于常规能源稀缺性和对环境的影响，人们不得不寻求新能源。太阳能就是比较理想的新能源。但如何提高效率，降低成本却是最大的瓶颈。跟随是一个不错的选择。跟随可使光伏发电提高效率30%以上，换言之，因为效率提高30%以上，则意味着少用硅料30%，或提高了电池的转化率30%以上一由18%提高到24%，或使电价降低成本30%以上，由上目前的I元降到7-8角钱。尤其是当光伏目前电价已接近I元/度时，如果有廉价实用可靠的太阳智能跟踪系统给力光伏发电，则光伏发电的电价就大踏步地接近化石能源的价格了。目前跟踪的技术和方法多样，概括起来就是平单轴，斜单轴和单立柱支撑式的双轴跟踪。但投入使用的并不多，主要是性价比和实用性差，说白了就量怕疾风暴雪，安全性差，因而面积不能做大。
技术实现思路
本专利技术专利是在本人2006100486373专利技术专利(太阳智能跟踪装置)的基础之上优化改进而成的。利用原专利技术专利的传感器及电路。但安全性，可靠性，性价比，却大大提高，能避疾风去暴雪，大面积跟随，能可靠地与建筑物深度融为一体。故命名为实用太阳智能跟随系统。本专利主要内容是从支架方面着手，由一根单支撑柱支撑变为多根同心园网状支撑，解决了实用性差和性价比低的问题。实用性差是指原专利怕疾风，怕暴雪，因而不安全，可靠性更差。跟随面积小，因而性价比也不可能提高，一句话，实用性差。本专利技术专利主要组成:复合轴承、旋转动态电路接口、多轴平行链轮组合、电池板的‘非对称’安装方法(或加装可调阻风板)及与建筑物的深度融合五部分组成。而且增加了工作状态显示、人工室内遥控电动调整电池板姿态、与建筑物结合的防震等内容。复合轴承:如图2，由底部的承重轴承，侧面的限位轴承和上部的安保轴承三个轴承构成一个轴承爪，由不少于三个轴承爪夹住图1的圆形盘，使圆盘不能左右上下前后移动，只能绕其几何中心旋转，任选择至少一个承重轴承作为主动轴，用以驱动圆盘转动。复合轴承的园盘大小和承重轴承多少，根据电池板面积或重量的需求决定，承重轴承和安保轴承的安装方向都与所夹圆盘的理论中心为园心的同心园半径平行，于是该复合轴承便形成。大型超大型复合轴承尚可在其底部均匀增加适当的承重轴承或轴承爪(这些单个承重轴承或轴承爪组成同心园状，当然须有圆盘底部的导轨与之相配套，)用以平均分担光伏电池架的重量。复合轴承是用来承载光伏电池支架的。对支架稍加改进，把光电池板改换成抛物线槽就可用于光热发电。换上凹面镜或透镜就可使凹面镜透镜聚光跟随。有了复合轴承，承重支架由原来的一根单柱支撑变成随意多根环网柱支撑，电池板承重由原来的一根单轴承变成一个可大可小的复合轴承平面承重，如此以来，此支架面积(复合轴承面积及其上支架向外伸延部分面积)可根据所需功率大小设计。当然，也可以把导轨安放在支撑(柱)腿上，使园盘在其上转动。正常情况下，复合轴承设计成自西向东模拟地球绕日自转。即:在北半球北温带和北寒带-即北纬23度半以北永远顺时针水平转动,在南半球的南温带和南寒带-即南纬23度半以南则是反时针转动，热带地区(南北纬23度半之间)正反转时针旋转均可(但由于太阳直射点的穿越赤道变化(3月22和9月22)，最好设置改变水平方向旋转按纽。并要求垂直跟随的角度调到90+24=114度)。遇强风时，随风左右依风向转动。旋转动态电路接口:如图3，在一根绝缘棒上固定数片导电金属小圆片(根据所需电路多少而定)，在每一个圆片的上下两面相对位置设置一对用导电材料制成的弹簧夹子，从而使片与夹之间电流构成通路，无论是片转夹定还是片定夹绕片转动，都可使动、定部件之间的电流接通。而且转动角度不限，正反转也无妨，在一定范围内平动也行。园片大小要适当，如果片过小，则对复合轴承导轨和圆盘边缘的制作精度和安装精度要求高，它的大小决定着制作和安装精度(特别对于安装于圆盘中心的片定夹动式的动态电路接口)。片定夹动的一组旋转电路接口的定片轴置于复合轴承圆盘理论中心的小园孔位置中，如图1中圆盘中的小孔，与中心承重轴承的支撑腿柱固连。动夹则固定于复合轴承的圆盘上中心小圆的边缘，主要用于把总体光伏电流输出。另一组是片动夹定式的，用于图5中每横列的每列光伏电池组的分支电流汇聚。安置旋转动态电路接口的动片轴与其光伏电池板的横轴为同一轴，只要加装圆动片即可。定夹则固定于与电池板横轴相垂直的桁架上。复合轴承圆盘理论中心有一个小孔，如图3的旋转动态电路接口的圆片定轴通过此孔固定于地面上的中心承重轴承支撑腿上。小孔的边缘底部也装上I一2个单个承重轴承作为复合轴承的中部承重支撑点。旋转动态电路接口用于疾风时复合轴承的水平园盘随风旋转及电池板绕横轴随风旋转时，电路电线保持性能完好。图5是多轴平行链轮组合:无须赘述，一看就明白，由链条串起各电池板的横轴上的轮齿，在动传感器的指示下同向追日转动。遇风时，随风向转动。电池板非对称安装:非对称有两个意思，其一是指相对于处于圆盘中心中部的链轮组合位置的左右而言，光伏电池板的安装面积多少不等，如图5中左右的电池板数量，具体比例要根据当地风力而定。其二，是指每列横轴上的电池板相对于自己的旋转横轴而言，电池板面积也是非对称安置，如图5中的上排电池板，一句话，相对于纵横两个旋转轴而言，电池板面积是不等的，再比如图4是小型家用光伏电池板的非对称图示。为什么要非对称安置呢？就是为了避疾风，去暴雪。当疾风向是水平的时候，由于纵轴安置的不对称，使电池板左右受力不均而产生水平方向旋转力矩导致复合轴承之圆盘整体像风向标一样转向而使电池板侧向受力，而不致其正面因抗风而受损。当风向变为上下湍流时，同理由于横轴不对称安装而产生竖直方向力矩而使电池板绕横轴旋转而免受风害。同理，暴雪来临，由于第二种不对称安装导致承雪的面积不等，从而产生的重力不等，也导致横轴旋转力矩使积雪倾倒不滞留，风雪越急越大效果越好。任凭疾风暴雪同时袭击，由复合轴承、旋转动态电路接口与电池板不对称安装的综合功能和作用组成的实用太阳智能跟随系统都可从容应对 。若要消除因非对称安装的结果会造成重量不对称而影响运转平稳时，可用附加重物的办法予以平衡，从而使运动平稳。加阻风板:也可在对称安装的电池板横轴的一端添加阻风板，使复合轴承上的电池板架有风时产生扭转力拒，从而避风。阻风板尚可设计成面积大小可调的，以利本文档来自技高网...

【技术保护点】
实用太阳智能跟踪系统，包括复合轴承、动态旋转电路接口、光电池板面积非对称安置、链轮组合、与建筑物的深度融合，其特征在于：复合轴承，由下部的承重轴承，侧面的限位轴承和上部的安保轴承三个轴承构成一个轴承爪，由不少于三个轴承爪夹持住圆形盘，使圆盘不能左右上下前后移动，只可能绕其几何园心旋转，至少任选择一个承重轴承作为主动轴轴承，用以驱动圆盘转动，复合轴承的园盘大小和承重轴承多少,根据电池板面积或重量的需求决定，承重轴承和安保轴承的安装方向都与其所夹圆盘的理论中心为园心的同心园半径在空间上平行，大型超大型复合轴承尚可在其底部均匀增加适当的承重轴承或轴承爪（这些单个承重轴承或爪组成同心园状分布,当然须有圆盘底部的导轨与之相配套），用以平均分担光伏电池架的重量，复合轴承是用来承载光伏电池支架的，稍加改进，把光电池板改换成抛物线槽就可用于光热发电，放上凹面镜或透镜就可使凹面镜透镜聚光跟随，也可放置太阳能热水器；旋转动态电路接口，在一根绝缘棒上固定数片导电金属小圆片（片数根据所需电路多少而定），在每一个圆片的上下两面相对位置设置一对用导电材料制作的弹簧夹子，从而使片与夹之间电流构成通路，无论是片转夹定还是片定夹绕片转动，都可使旋转着的动、定部件之间的电路电流接通；多轴平行链轮组合，由链条串起各电池板横轴上的轮齿，在动传感器的指示下同向追日转动，遇风时，随风向转动；电池板非对称安装，相对于纵横两旋转轴而言电池板面积安置不等；与建筑物的深度融合，以复合轴承的支撑脚柱作为建筑物的支柱，以建筑物的所需高度（或层数）并参考光伏电池板所复盖的地面用途来决定支撑脚柱的高度，以复合轴承的圆盘作为建筑物的屋顶，把建筑物的面积、所复盖的地面面积、用途与复合轴承面积及光伏总功率统筹安排，优选组合。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张建民，
申请(专利权)人：张建民，
类型：发明
国别省市：