暖棚上蓋聯(lián)軸式驅(qū)動光伏設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請一般地涉及光伏發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種暖棚上蓋聯(lián)軸式驅(qū)動光伏設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能光伏發(fā)電是通過使用太陽能光伏組件子系統(tǒng)所形成的陣列接受入射的太 陽光，通過光伏轉(zhuǎn)換將光能轉(zhuǎn)換為電能，并收集所產(chǎn)生的電能以供使用的技術(shù)。該技術(shù)具有 無污染、成本低、發(fā)電可持續(xù)的優(yōu)點，并在全球各地的光照強烈的熱帶或沙漠地區(qū)有著越來 越多的運用。
[0003] 光伏發(fā)電裝置自動跟蹤系統(tǒng)的實現(xiàn)原理是將跟蹤傳感器安裝在承載有光伏組件 子系統(tǒng)的機架上。當(dāng)光線方向發(fā)生改變時，則跟蹤傳感器輸出偏移信號，跟蹤系統(tǒng)開始運 作，調(diào)整機架上的光伏組件子系統(tǒng)的朝向，直到跟蹤傳感器重新達(dá)到平衡狀態(tài)（即由光伏組 件子系統(tǒng)的受光平面與入射太陽光線成直角時)停止運作，完成一次調(diào)整。如此實時地不斷 調(diào)整就可確保光伏陣列組件子系統(tǒng)沿著太陽的運行軌跡時刻跟隨太陽，提高總發(fā)電量。自 動跟蹤系統(tǒng)也可以設(shè)有防雜光干擾及夜間跟蹤電路，并附有手動控制開關(guān)，以方便調(diào)試。
[0004] 傳統(tǒng)的光伏發(fā)電裝置自動跟蹤方式一般包括:平單軸自動跟蹤、斜單軸自動跟蹤、 雙軸跟蹤等。但目前，這些跟蹤方式一般實現(xiàn)"一機一架"的控制方式，即使用單個控制和驅(qū) 動系統(tǒng)來控制單個光伏組件子系統(tǒng)機架。如若對于成片面積上的大規(guī)模鋪設(shè)，則需要與光 伏組件子系統(tǒng)機架數(shù)目相當(dāng)?shù)目刂坪万?qū)動系統(tǒng)，這極大地增加了鋪設(shè)成本和鋪設(shè)難度，不 利于光伏發(fā)電在經(jīng)濟不發(fā)達(dá)地區(qū)的廣泛利用。因此，需要對若干個光伏組件子系統(tǒng)機架的 集中化跟蹤控制系統(tǒng)。
[0005] 同時，由于太陽的每日自東向西運動，一般的單軸跟蹤系統(tǒng)均會采用南北向固定 放置、東西向可調(diào)轉(zhuǎn)動的方式來對太陽進(jìn)行跟蹤。具體而言，光伏組件子系統(tǒng)機架的中軸線 按照南北向放置，并且整個機架可以沿其中軸線進(jìn)行轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)了光伏組件子系統(tǒng)的 面板朝向東或西偏移，以更好地接受太陽光照。但對于我國的大部分地區(qū)而言，由于鋪設(shè)地 形非水平、上空云層遮蓋等原因，即便東西向可調(diào)，南北向固定的機架放置也無法將光伏組 件子系統(tǒng)的面板調(diào)整為與最大光軸入射方向垂直。因此，需要一種在東西向和南北向均可 調(diào)的光伏組件子系統(tǒng)雙軸跟蹤系統(tǒng)。
[0006] 綜合上述需求，目前光伏發(fā)電領(lǐng)域缺少一種對若干個光伏組件子系統(tǒng)機架進(jìn)行集 中化雙軸跟蹤控制、具有良好抗風(fēng)能力、能在各種地形上大面積鋪設(shè)的光伏組件子系統(tǒng)跟 蹤系統(tǒng)。
[0007] 同時，由于光伏組件一般被鋪設(shè)在開闊的地帶，而光伏板通常被架設(shè)在空中，因此 導(dǎo)致大量的土地資源被閑置。現(xiàn)在迫切地需要對光伏發(fā)電裝置所占用的閑置的土地資源進(jìn) 行更為有效的利用。 【實用新型內(nèi)容】
[0008] 針對以上現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本申請的目的至少在于提供一種暖棚上蓋聯(lián)軸式驅(qū)動 光伏設(shè)備，包括：
[0009] 暖棚支架，所述暖棚支架的上方鋪設(shè)有覆蓋材料；
[0010] 若干個獨立的光伏跟蹤組件子系統(tǒng)，在第一方向上前后成縱向排列，每個光伏跟 蹤組件子系統(tǒng)均包括：
[0011] 固定梁桁架結(jié)構(gòu)，其上正面設(shè)置有多個光伏面板安裝位，其背面在第二方向上安 裝有兩個固定端，所述第二方向與所述第一方向在水平面上正交，所述多個光伏面板安裝 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個光伏面板安裝位具有一個共 用的第二方向轉(zhuǎn)動軸；
[0012] 兩個固定支撐柱，所述兩個固定支撐柱之間在第一方向上固定有第一方向軸，所 述固定梁桁架結(jié)構(gòu)被活動連接在所述第一方向軸上；
[0013] 第一方向轉(zhuǎn)動軸，安裝在所述兩個固定支撐柱之間、第一方向軸的下方；
[0014] 牽引繩，纏繞在所述第一方向轉(zhuǎn)動軸上，并且兩端分別連接到所述固定梁桁架結(jié) 構(gòu)背面的所述兩個固定端；
[0015] 萬向聯(lián)軸器，設(shè)置在所述第一方向轉(zhuǎn)動軸的兩端，聯(lián)接到前一個光伏跟蹤組件子 系統(tǒng)的第一方向轉(zhuǎn)動軸以及后一個光伏跟蹤組件子系統(tǒng)的第一方向轉(zhuǎn)動軸，
[0016] 其中所述若干個獨立的光伏跟蹤組件子系統(tǒng)中一個的第一方向轉(zhuǎn)動軸與第一方 向轉(zhuǎn)動控制機構(gòu)連接，并且所述若干個獨立的光伏跟蹤組件子系統(tǒng)的固定梁桁架結(jié)構(gòu)上的 所有第二方向轉(zhuǎn)動軸均與第二方向轉(zhuǎn)動軸控制桿活動連接，所述第二方向轉(zhuǎn)動軸控制桿與 第二方向轉(zhuǎn)動控制機構(gòu)連接，并且
[0017] 所述暖棚支架固定在所述光伏跟蹤組件子系統(tǒng)的所述固定支撐柱上，并且所述暖 棚支架上設(shè)置有溫度傳感器，所述暖棚中設(shè)置有與所述溫度傳感器連接的取暖設(shè)備。
[0018] 在一個實施例中，當(dāng)所述溫度傳感器獲得的溫度低于閾值時，開啟所述取暖設(shè)備。 所述取暖設(shè)備由通過所述光伏面板獲得并轉(zhuǎn)換的電能來供電。
[0019] 在另一個實施例中，所述覆蓋材料為薄膜或玻璃。在又一個實施例中，所述光伏面 板采用雙面光伏面板，并且所述覆蓋材料的至少一部分由能夠反射光線的材料制成、或者 所述覆蓋材料表面的至少一部分涂覆有能夠反射光線的材料。
【附圖說明】
[0020] 包括附圖是為提供對本申請進(jìn)一步的理解，它們被收錄并構(gòu)成本申請的一部分， 附圖示出了本申請的實施例，并與本說明書一起起到解釋本申請原理的作用。在結(jié)合附圖 并閱讀了下面的對特定的非限制性本申請的實施例之后，本申請的其他特征以及優(yōu)點將變 得顯而易見。其中：
[0021] 圖1示出了根據(jù)本申請的一個實施例的暖棚上蓋聯(lián)軸式驅(qū)動光伏設(shè)備的整體示意 圖。
[0022] 圖2示出了根據(jù)本申請的一個實施例的雙軸跟蹤系統(tǒng)的單個組件子系統(tǒng)的俯視 圖。
[0023] 圖3示出了根據(jù)本申請的一個實施例的雙軸跟蹤系統(tǒng)的單個組件子系統(tǒng)的立體 圖。
[0024]圖4A、4B、4C為根據(jù)本申請的一個實施例的雙軸跟蹤系統(tǒng)的單個組件子系統(tǒng)的不 同部分的側(cè)視圖和剖面圖。
[0025] 圖5是根據(jù)本申請的一個實施例的雙軸跟蹤系統(tǒng)的單個組件子系統(tǒng)的另一個側(cè)面 圖。
[0026] 圖6A-6C是在圖4A的基礎(chǔ)上補充了控制電機和壓塊后的單個組件子系統(tǒng)100的側(cè) 面示意圖。
[0027] 圖7示出了根據(jù)本申請的一個實施例的控制系統(tǒng)的示意圖。
[0028] 圖8示出了根據(jù)本申請的一個實施例的雙軸跟蹤系統(tǒng)的多個組件子系統(tǒng)的示意 圖。
[0029] 圖9示出了根據(jù)本申請的另一個改進(jìn)實施例的網(wǎng)格化安裝雙軸跟蹤系統(tǒng)的示意 圖。
[0030] 圖10是根據(jù)圖1所示的暖棚上蓋聯(lián)軸式驅(qū)動光伏設(shè)備的電路控制示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 參考在附圖中示出和在以下描述中詳述的非限制性實施例，更完整地明本申請的 多個技術(shù)特征和有利細(xì)節(jié)。并且，以下描述忽略了對公知的原始材料、處理技術(shù)、組件子系 統(tǒng)以及設(shè)備的描述，以免不必要地混淆本申請的技術(shù)要點。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解 到，在下文中描述本申請的實施例時，描述和特定示例僅作為說明而非限制的方式來給出。
[0032] 在任何可能的情況下，在所有附圖中將使用相同的標(biāo)記來表示相同或相似的部 分。此外，盡管本申請中所使用的術(shù)語是從公知公用的術(shù)語中選擇的，但是本申請說明書中 所提及的一些術(shù)語可能是申請人按他或她的判斷來選擇的，其詳細(xì)含義在本文的描述的相 關(guān)部分中說明。此外，要求不僅僅通過所使用的實際術(shù)語，而是還要通過每個術(shù)語所蘊含的 意義來理解本申請。
[0033] 由于農(nóng)業(yè)暖棚一般選擇在無高大建筑物或樹木遮蔽之處，因此非常適合于由于安 裝光伏發(fā)電裝置而被閑置的土地。同時，光伏發(fā)電裝置還能為暖棚提供其夜間照明、控制溫 濕度等所需要的電力，可為一舉兩得。
[0034] 圖1示出了根據(jù)本申請的一個實施例的暖棚上蓋聯(lián)軸式驅(qū)動光伏設(shè)備的整體示意 圖。為了最大限度地利用土地資源，本申請?zhí)岢龅募夹g(shù)方案選擇使暖棚16與光伏設(shè)備10進(jìn) 行"無縫"連接，即使得暖棚支架12與光伏設(shè)備10的固定支撐柱11通過例如焊接或者鉚接等 連接方式直接固定在一起。在圖1中，本申請?zhí)岢龅呐锷仙w聯(lián)軸式驅(qū)動光伏設(shè)備10可包 括多個光伏子系統(tǒng)13,相鄰的兩個光伏子系統(tǒng)13之間存在一定的空間。在圖1所示的實施例 中，光伏板15位于暖棚16的上方，而暖棚16則占據(jù)兩個相鄰的光伏子系統(tǒng)13之間的位于光 伏板15下方的空間。一方面，暖棚緊鄰光伏系統(tǒng)可以最大限度地利用土地資源；另一方面， 暖棚支架還有助于提高光伏系統(tǒng)抵抗側(cè)向風(fēng)壓的能力。暖棚支架的上方可鋪設(shè)有玻璃或薄 膜等覆蓋材料。
[0035] 本實用新型的另一個實施例可以進(jìn)一步提高光伏設(shè)備10的總體發(fā)電量。在該實施 例中，光伏板15采用雙面光伏面板，即每塊光伏板15的正面和背面都設(shè)有光伏面板。同時， 位于暖棚上方的覆蓋材料表面的至少一部分涂覆有能夠反射光線的材料，例如金屬或金屬 氧化物;或者該覆蓋材料的至少一部分由能夠反射光線的材料制成。這樣，照射在覆蓋材料 上的光線就可以被反射到位于光伏板15背面的光伏面板上，從而進(jìn)一步被轉(zhuǎn)換為電能。
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