本發(fā)明涉及一種用于至少一個太陽能收集器的跟蹤支架系統(tǒng)，特別是光伏板類型的太陽能收集器。

背景技術(shù)：

本發(fā)明的目的在于單軸跟蹤支架系統(tǒng)領(lǐng)域，也稱為太陽能跟隨器或太陽能跟蹤器，也就是說為圍繞一個單個水平旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)的類型，以便在太陽上升和下降期間跟蹤太陽。

本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了應(yīng)用于一個或多個太陽能收集器的單軸跟蹤支架系統(tǒng)，特別在于其類型：

-光伏太陽能板與將太陽輻射轉(zhuǎn)化為電能的光伏電池集成；

-集中光伏太陽能板與用于集中太陽輻射的光學(xué)系統(tǒng)集成，光學(xué)系統(tǒng)如菲涅耳透鏡、放大鏡或鏡子，可以使太陽輻射朝向光伏電池聚集，光伏電池例如為高倍光伏太陽能板，也叫“hcpv”代表“高倍光伏”，或低倍的光伏太陽能板，也叫“l(fā)cpv”代表“低倍光伏”；

-太陽能板將太陽輻射轉(zhuǎn)換成熱能；

-鏡面板將太陽輻射反射向太陽能接收器。

更特別地，本發(fā)明涉及一種單軸跟蹤支架系統(tǒng)，其包括錨固于地面的固定結(jié)構(gòu)，和用于支撐至少一個太陽能收集器的平臺，并且平臺固定在至少一個水平中心梁上，該水平中心梁可旋轉(zhuǎn)地圍繞水平旋轉(zhuǎn)軸安裝在固定結(jié)構(gòu)上，水平旋轉(zhuǎn)軸位于固定在固定結(jié)構(gòu)上的至少一個軸承的內(nèi)部，所述平臺因此能夠圍繞該水平旋轉(zhuǎn)軸可樞轉(zhuǎn)地移動。

因此，已知的是，特別是從文件de102006036150和us2008/0308091中，使用的軸承類型包括在其內(nèi)部可樞轉(zhuǎn)安裝有中心梁的環(huán)形套筒，這些軸承一般為徑向軸承類型。以這種方式，水平旋轉(zhuǎn)軸與環(huán)形套筒的中心軸重合，環(huán)形套筒的中心軸與中心梁的中心軸重合。因此，在水平旋轉(zhuǎn)軸距離平臺的最小距離大致相當(dāng)于軸承的軸套的外半徑，從而有助于使其水平旋轉(zhuǎn)軸遠離平臺/太陽能收集器套件的重心。

盡管如此，水平旋轉(zhuǎn)軸越遠離平臺/太陽能收集器套件的重心，為了使平臺/太陽能收集器套件圍繞這個水平旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而獲得的力就會越高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種集成了一個或多個軸承的單軸跟蹤支架系統(tǒng)，使得水平旋轉(zhuǎn)軸接近平臺/太陽能收集器套件的重心，或者仍然使該水平旋轉(zhuǎn)軸通過重心。

為此，提供一種用于至少一個太陽能收集器的單軸跟蹤支架系統(tǒng)，特別是光伏板類型的太陽能收集器，所述支架系統(tǒng)包括：

-用于錨固于地面的固定結(jié)構(gòu)；以及

-適用于支撐至少一個太陽能收集器的平臺，所述平臺固定在至少一個水平中心梁上，所述中心梁圍繞位于固定在所述固定結(jié)構(gòu)上的至少一個軸承內(nèi)部的水平旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地安裝在固定結(jié)構(gòu)上；

所述支架系統(tǒng)特征在于，所述至少一個軸承包括：

-可旋轉(zhuǎn)部件，其一方面包括用于容納中心梁的殼體，另一方面包括呈圓弧形、定心于所述水平旋轉(zhuǎn)軸的導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌延伸到所述殼體的下方；以及

-基座，其保持在固定結(jié)構(gòu)之上并且滾動元件固定于基座上、安裝成在可旋轉(zhuǎn)部件的導(dǎo)軌中滾動。

因此，水平旋轉(zhuǎn)軸的位置由導(dǎo)軌確定，平臺的位置由支撐中心梁的殼體確定。因此，通過作用于殼體相對于導(dǎo)軌的相對位置，并通過作用于導(dǎo)軌的形狀，它作用于平臺相對于水平旋轉(zhuǎn)軸的位置，從而允許控制水平旋轉(zhuǎn)軸以更接近平臺/太陽能收集器套件的重心。

很明顯，在本發(fā)明的文中，導(dǎo)軌呈圓弧形，而不是整圓的形狀。因此，該導(dǎo)軌形成滾動軌道，該滾動軌道產(chǎn)生定心于該可旋轉(zhuǎn)部件的水平旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)沖程，通過在滾動導(dǎo)軌中滾動的滾動部件，因此能夠?qū)⒅行牧盒D(zhuǎn)地固定到所述可旋轉(zhuǎn)部件上。

根據(jù)一個特征，殼體由頂部開口的槽口形成和由固定在可旋轉(zhuǎn)部件上的托架封閉，該托架將所述中心梁夾緊在所述槽口中。

因此，中心梁被安置在可旋轉(zhuǎn)部件的殼體中，然后與閉合托架夾緊，從而使平臺靠近軸承。

根據(jù)另一個特征，托架提供了上軸承表面，平臺位于上軸承表面上。

因此，所述平臺離開中心梁，但距離僅僅為托架的厚度，從而確保了平臺和軸承之間的緊密接近。

在一個特定的實施例中，可旋轉(zhuǎn)部件提供兩個設(shè)置在槽口兩側(cè)的平坦的上邊緣，所述上邊緣與托架的上軸承表面基本上共面，從而平臺同時位于該上軸承表面和所述上邊緣上。

因此，所述平臺在所述托架以及可旋轉(zhuǎn)部件上均具有穩(wěn)定的支撐件。

在一個特定的實施例中，導(dǎo)軌由在可旋轉(zhuǎn)部件內(nèi)部的貫穿槽構(gòu)成，滾動元件被安裝以便在所述槽中滾動。

有利地，所述基座包括兩個設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)部件中的槽的兩側(cè)上的側(cè)向元件，滾動元件固定在所述側(cè)向元件上并插入在這些側(cè)向元件之間，這些側(cè)向元件將該滾動元件保持在所述槽中適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

因此，滾動元件被關(guān)閉或被封閉在兩個側(cè)向元件之間，從而保證了弧形槽內(nèi)部滾動元件安裝的優(yōu)良機械穩(wěn)定性。

根據(jù)本發(fā)明的一種可能性，可旋轉(zhuǎn)部件由至少一個薄板組成，其中設(shè)置有殼體和導(dǎo)軌。

根據(jù)本發(fā)明的另一個可能性，導(dǎo)軌呈現(xiàn)小于或等于220°的角扇形的圓弧形狀，角扇形優(yōu)選地是在90°和180°之間，更優(yōu)選地在120°和170°之間。

根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的特征，中心梁沿中心軸延伸，其中殼體和導(dǎo)軌被構(gòu)造成使得水平旋轉(zhuǎn)軸位于所述中心梁的中心軸的上方。

因此，水平旋轉(zhuǎn)軸接近平臺，從而更接近平臺/太陽能收集器套件的重心。

有利地，殼體和導(dǎo)軌被構(gòu)造成使得水平旋轉(zhuǎn)軸位于中心梁的上方，在平臺的水平位置。

因此，水平旋轉(zhuǎn)軸位于平臺的水平位置，從而接近太陽能收集器套件的重心或仍然位于平臺/太陽能收集器套件的重心的上方。

仍然有利的是，滾動元件是滾珠軸承類型，滾針軸承類型或滾軸軸承類型，其優(yōu)點是保證可旋轉(zhuǎn)部件相對于固定基座樞轉(zhuǎn)幾乎沒有摩擦。

本發(fā)明還涉及所述導(dǎo)軌具有兩個相對端部的特征，端部形成用于所述滾動構(gòu)件的止動件。

在一個特定的實施例中，這些終端垂直地位于處于平面構(gòu)造的中心梁的上表面下，其中平臺是水平的。

因此，所述導(dǎo)軌不超過中心梁，從而使平臺更接近中心梁。

根據(jù)另一個特征結(jié)構(gòu)，跟蹤支架系統(tǒng)還包括用于驅(qū)動中心梁旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，所述驅(qū)動系統(tǒng)被聯(lián)接到致動器以驅(qū)動平臺圍繞水平旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。

附圖說明

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢將在閱讀下述詳細描述、非限制實施例和參考示出的附圖顯示，其中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的跟蹤支架系統(tǒng)局部示意性底部透視圖，其中光伏板在平臺上就位；

-圖2是圖1的跟蹤支架系統(tǒng)局部示意性底部透視圖，其中包括根據(jù)本發(fā)明軸承上的放大圖以及光伏板放置在平臺上的適當(dāng)位置；

-圖3和圖4是圖1的跟蹤支架系統(tǒng)局部主視圖，分別呈平面構(gòu)造、平臺是水平的(圖3)，和呈傾斜構(gòu)造、平臺相對于水平狀態(tài)為傾斜的(圖4)，這些圖中的每一個都示出了側(cè)向元件已經(jīng)從其基部被部分剝離的軸，以使導(dǎo)向槽中的滾動元件在導(dǎo)向槽中的位置可視化；

-圖5是圖1的跟蹤支架系統(tǒng)的局部和分解示意性頂部透視圖，允許在分解狀態(tài)軸承可視化；

-圖6圖7是圖1的跟蹤支架系統(tǒng)局部俯視立體圖，分別呈平面構(gòu)造、平臺是水平的(圖6)，和呈傾斜構(gòu)造、平臺相對于水平狀態(tài)是傾斜的(圖7)，為了清楚起見未示出平臺和光伏板。

具體實施方式

參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的單軸跟蹤支架系統(tǒng)1構(gòu)成用于支持一個或多個太陽能收集器9的太陽能裝置in的跟蹤支架系統(tǒng)1。在下面的描述中，太陽能收集器9是光伏板。

該跟蹤支持系統(tǒng)1包括用于錨固到地面的固定結(jié)構(gòu)2。參考圖1，固定結(jié)構(gòu)2是由錨固在地面上的多個塔架20構(gòu)成的，例如通過起球(pilling)、旋擰、螺栓連接、壓載或允許將固定結(jié)構(gòu)2緊固并穩(wěn)定于地面的其他等效手段。

該跟蹤支架系統(tǒng)1還包括圍繞水平旋轉(zhuǎn)軸a可旋轉(zhuǎn)地安裝在固定結(jié)構(gòu)2上的可移動結(jié)構(gòu)3，更特別地，該可移動結(jié)構(gòu)3可旋轉(zhuǎn)地安裝在塔架20的上端。

可移動結(jié)構(gòu)3包括適于支撐光伏板9的平臺30。例如，這個平臺30是由接收光伏板9的諸如角件或型材的桁架31的組件構(gòu)成，；這些光伏板9被固定在這些桁架31上，特別是通過旋擰。

可移動結(jié)構(gòu)3還包括水平的中心梁32，平臺30被固定于該中心梁32上。中心梁32圍繞水平旋轉(zhuǎn)軸a可旋轉(zhuǎn)地安裝在固定結(jié)構(gòu)2上，并且更特別地可旋轉(zhuǎn)地安裝在軸承4內(nèi)部的塔架20的上端；這些軸承4固定在塔架20的上端。

中心梁32沿著水平中心軸b延伸，并且在圖中所示的例子中是方形截面的管狀梁的形式，當(dāng)然，可以考慮其他截面形狀的中心梁32，如圓形和矩形截面。

所有的軸承4是相同的，并且每個軸承4主要包括可旋轉(zhuǎn)部件5和可旋轉(zhuǎn)地固定在中心梁32上的托架6，以及固定于固定結(jié)構(gòu)2的基座7和滾珠軸承類型的滾動元件8。也可以考慮全部或部分滾動元件8是滾針軸承類型或滾軸軸承類型，特別是圓柱滾軸軸承類型。

可旋轉(zhuǎn)部件5由薄板組成，薄板以兩個金屬板的形式壓制并互相緊固，例如通過螺栓/螺母套件59螺栓連接，或可能通過焊接。可旋轉(zhuǎn)部件5當(dāng)然也可以由一個單一的金屬板組成。

可旋轉(zhuǎn)部件5相對于包括水平旋轉(zhuǎn)軸a的中平面對稱，該中平面是在平坦構(gòu)造中垂直的，其中平臺30是水平的。

可旋轉(zhuǎn)部件5通常為“u”形并且提供了在頂部打開的槽口50，并且形成用于容納中心梁32的殼體。

可旋轉(zhuǎn)部件5還提供了定心于水平旋轉(zhuǎn)軸a的呈圓弧形狀的貫穿槽51，和包括120°和180°之間角度的角扇形，角扇形特別是在150°和170°之間。因此，上述中平面徑向相對于圓弧形槽51對稱延伸。

槽51在槽口50下面延伸，并在槽口50兩側(cè)上升。因此，槽口50位于定心于水平旋轉(zhuǎn)軸a的內(nèi)接虛圓之內(nèi)并且隨后是槽51。

參考圖3，槽51提供了兩個相對的終端52，形成用于滾動元件8的止動件，這些終端52位于基本垂直于與槽口50的上部入口同一水平上，處于被稱作平面構(gòu)造的構(gòu)造中，其中平臺是水平的。

中心梁32的高度大于槽口50的深度，使得該中心梁32從槽口50向上伸出，換句話說該中心梁從上部入口向上伸出。因此，中心梁32在槽口50的外側(cè)具有上表面33，并且槽51的終端52因此位于垂直于呈平面構(gòu)造的中心梁32的上表面33下方。

可旋轉(zhuǎn)部件5提供兩個設(shè)置在槽口50的兩側(cè)的平坦的上邊緣53，并位于槽51的相應(yīng)的終端52上。這些上邊緣53是水平的，并且位于垂直于呈平面構(gòu)造的槽口50的上部入口上面。

可旋轉(zhuǎn)部件5提供了在槽口50每一側(cè)的上突出部54，上突出部54呈平面構(gòu)造水平延伸，并伸出金屬板的右邊和左邊。上邊緣53位于垂直于這些呈平面構(gòu)造的上突出部54的上面。每一個上突出部54被穿孔。

可旋轉(zhuǎn)部件5在槽口50的下方提供了兩個呈水平構(gòu)造水平延伸的下突出部55，下突出部55伸出金屬板的右邊和左邊。每一個下突出部55被穿有兩個孔，且這兩個孔與上突出部54的兩個孔對齊。中心梁32抵靠這些下部突出部55。

槽口50提供至少一個基本上與中心梁32一樣大的部分，以橫向阻擋槽口50內(nèi)的中心梁32。

托架6關(guān)閉可旋轉(zhuǎn)部件5的槽口50并固定在可旋轉(zhuǎn)部件5上，以將該中心梁32夾緊于槽口50內(nèi)部。

托架6提供了中心法蘭60，中心法蘭60與從槽口50伸出的中心梁32的上部相適應(yīng)，此法蘭60因此抵靠中心梁32的上部面33。

托架6還提供了兩個平坦支腿61，在法蘭60兩側(cè)延伸，這些支腿61抵靠可旋轉(zhuǎn)部件5的上突出部54。每個支腿61被穿有兩個孔，這兩個孔與上突出部的54兩個孔對齊。

托架6被夾緊抵靠中心梁32并且通過穿過支腿61、上突出部54和下突出部55相應(yīng)孔的四套螺栓/螺母套件62固定在可旋轉(zhuǎn)部件5上。

如圖3和4所示，法蘭60限定上軸承表面，平臺30設(shè)置在該表面上并且可旋轉(zhuǎn)部件5的上邊緣53與托架6的法蘭60的上軸承表面基本上共面，以便平臺30同時位于該上軸承表面和上邊緣53上。

如圖3所示，槽口50和槽51被成形為使得水平旋轉(zhuǎn)軸a位于中心梁32的中心軸b的上方，或者仍然位于平臺30水平面處的中心梁32的上方，并且優(yōu)選地使水平旋轉(zhuǎn)軸a通過平臺30/光伏板9套件的重心g設(shè)置。

基座7由兩個折疊的金屬板70組成，金屬板70在可旋轉(zhuǎn)部件5周圍形成側(cè)向元件。

每個板70包括穿有兩個孔的上部71，所述上部71用于緊固兩個滾動元件8。在這種情況下，兩個板70的上部71設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)部件5槽54的兩側(cè)，以及滾動元件8被固定在這些上部71，位于這些彼此相對的上部71之間。更特別地，滾動元件8借由螺栓/螺母套件80通過螺栓連接緊固，螺栓/螺母套件80穿過上部71和環(huán)形滾動元件8對齊的孔。

因此，滾動元件8被安裝以便于在槽51中滾動，并且被插入在這些上部71之間，上部71保持這些滾動元件8位于槽51中。因此，當(dāng)平臺30樞轉(zhuǎn)時可旋轉(zhuǎn)部件5與中心梁32樞轉(zhuǎn)，可旋轉(zhuǎn)部件5相對于固定基座7樞轉(zhuǎn)被允許且由可旋轉(zhuǎn)部件5中的槽51內(nèi)的滾動元件8的滾動接觸來引導(dǎo)。

每一個板70包括下部72，也被穿孔具有孔并借由螺栓/螺母套件73通過螺栓連接緊固在相應(yīng)的塔架20的上端。更優(yōu)選地,下部72提供了多個垂直對齊的孔，為了適應(yīng)軸承4在相應(yīng)塔架20上的垂直位置，為了建立中心梁32的水平狀態(tài)從而建立平臺30的水平狀態(tài)。

還需要注意的是，根據(jù)本發(fā)明的跟蹤支架系統(tǒng)配備了(未示出)用于驅(qū)動中心梁32旋轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，為了確保平臺30圍繞水平旋轉(zhuǎn)軸a的旋轉(zhuǎn)。所述驅(qū)動系統(tǒng)由致動器聯(lián)接和控制，例如氣缸致動器類型(電、氣動或液壓)或電動機類型(例如旋轉(zhuǎn)電機)。所述驅(qū)動系統(tǒng)形成機械系統(tǒng)，用于將致動器輸出的運動(旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)運動，或氣缸致動器的線性運動)傳遞到中心梁32的旋轉(zhuǎn)運動中。作為一個非限制性的例子，所述驅(qū)動系統(tǒng)可以是可變形的平行四邊形系統(tǒng)、滑輪系統(tǒng)、小齒輪系統(tǒng)、鏈條系統(tǒng)、皮帶系統(tǒng)、離合器系統(tǒng)、傳動軸系統(tǒng)、連桿系統(tǒng)等。

致動器可以適合于跟蹤支架系統(tǒng)，也可以在多個跟蹤支架系統(tǒng)之間共享。在致動器共享的情況下，不同的跟蹤支架系統(tǒng)的中心梁32可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接，以便在共同致動器的作用下同步旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)然，上面提及的實施例不是限制性的，在不背離本發(fā)明的范圍的前提下，可以把其他改進和細節(jié)引入根據(jù)本發(fā)明的所述跟蹤支架系統(tǒng)，例如可以實施，其他形式的緊固結(jié)構(gòu)或者平臺。