采用雙軸聯(lián)動跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型總的來說涉及太陽能光伏領(lǐng)域，具體而言涉及采用雙軸聯(lián)動跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設(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)所形成的陣列接收入射的太陽光，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]為了更好地使光伏組件子系統(tǒng)接收太陽光照，本領(lǐng)域中已經(jīng)實現(xiàn)了光伏組件子系統(tǒng)的太陽跟蹤系統(tǒng)。通過實時地跟蹤太陽運動，調(diào)整光伏組件子系統(tǒng)機架的朝向，以使得太陽光直射至光伏組件子系統(tǒng)的受光平面，可以增加光伏組件子系統(tǒng)所能接收到的太陽輻射量，提高太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的總體發(fā)電量。
[0004]但是傳統(tǒng)太陽跟蹤系統(tǒng)只能實現(xiàn)在東西方向上對太陽的跟蹤，而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)的水上光伏設(shè)備。
[0005]此外，無遮掩的水面是利用太陽能的理想場地。而對于水面上的光伏系統(tǒng)而言，如何使其漂浮在水面上并具備抗傾覆能力是重要的考慮因素。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本實用新型的目的在于提供一種采用雙軸聯(lián)動跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設(shè)備，該設(shè)備能夠漂浮在水面上并且在兩個方向上跟蹤太陽光，從而利用水面空地進行太陽能發(fā)電并更好地跟蹤太陽光。
[0007]根據(jù)本實用新型，該任務(wù)通過一種采用雙軸聯(lián)動跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設(shè)備來解決，其特征在于，包括:
[0008]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列排列，每個光伏跟蹤組件子系統(tǒng)均包括:
[0009]固定梁杭架結(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；
[0010]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，所述固定梁杭架結(jié)構(gòu)被活動連接在所述第一方向軸上；
[0011]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；
[0012]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杭架結(jié)構(gòu)背面的所述兩個固定端；
[0013]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；
[0014]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)的固定梁杭架結(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；以及
[0015]其中所述光伏跟蹤組件子系統(tǒng)的縱列在底部具有至少一個浮力件，所述浮力件用于將所述光伏跟蹤組件子系統(tǒng)的光伏面板保持在水面以上。
[0016]從上面可以得知，根據(jù)本實用新型的水上光伏設(shè)備能夠在第一方向(例如對應(yīng)于東西方向)和第二方向(例如對應(yīng)于南北方向)上跟蹤太陽光，從而實現(xiàn)對太陽的準(zhǔn)確跟蹤，使得該系統(tǒng)的光伏面板在一天中的任何時刻以及在任何地帶都能垂直于入射太陽光，從而提高光伏發(fā)電量；同時，該系統(tǒng)在底部具備漂浮件，使得該系統(tǒng)的光伏面板能夠保持在水面以上，從而使該系統(tǒng)能夠應(yīng)用于江河、池塘、湖泊等水面區(qū)域。
[0017]在本實用新型的一個優(yōu)選方案中，所述浮力件分立地安裝在所述光伏跟蹤組件子系統(tǒng)的每個支撐柱之下。該方案尤其適用于將光伏設(shè)備設(shè)置在通航的江河水面上的情況，由于浮力件采用點狀設(shè)置，相鄰浮力件之間的空曠水面仍可讓船舶通過。此外，該方案尤其是在水上光伏設(shè)備隨時將被船舶拖動(例如在海面上、湖泊中)的情況下是有利的，因為這樣的分立的浮力件、即點狀分布的浮力件能夠減小水的阻力。
[0018]在本實用新型的一個優(yōu)選方案中規(guī)定，將多個縱列相互平行地布置，并且布置多個長條形的浮力件，每個長條形的浮力件與所述縱列橫向地、例如垂直地布置并與每個縱列的底部固定地連接。該方案尤其是在水上光伏系統(tǒng)靜止地在水面上運行(例如在池塘中)情況下是有利的。通過該優(yōu)選方案，可以通過橫向的長條形的浮力件將水上光伏設(shè)備的多個縱列連接成光伏面板網(wǎng)格，這不僅增大了光伏面板的面積，而且由于將各個縱列連接成了整體化的網(wǎng)格，使得該系統(tǒng)在水上的抗傾覆能力大大提高。此外，在所述長條形的浮力件中可以設(shè)置加固裝置、例如加固條、加固網(wǎng)等，以增加其強度，防止斷裂。
[0019]在本實用新型的另一優(yōu)選方案中規(guī)定，所述浮力件為中空浮力件以用于向其中注水而使所述光伏跟蹤組件子系統(tǒng)下沉，并且所述光伏跟蹤組件子系統(tǒng)在光伏面板下方的一定距離處具有浮標(biāo)以用于將所述光伏面板保持在水面以上。通過該優(yōu)選方案，可以使該系統(tǒng)的一部分下沉到水面以下并同時使光伏面板保持在水面以上，這樣可以由于該系統(tǒng)在水面上的部分減小而提高該系統(tǒng)的抗傾覆能力，同時由于該系統(tǒng)一部分沒入水中，可以提高其散熱能力，而散熱能力在光伏系統(tǒng)中是至關(guān)重要的。
[0020]在本實用新型的一個擴展方案中規(guī)定，通過電栗對中空浮力件進行注水和排水。通過該擴展方案，可以電子化地控制該系統(tǒng)的下沉和上浮，而無需進行人工注水和排水。
[0021]在本實用新型的另一個擴展方案中規(guī)定，浮標(biāo)被套接在支撐柱上，并且浮標(biāo)在支撐柱上的上下位置能夠被調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)水上光伏設(shè)備露出水面的高度。
[0022]在本實用新型的另一擴展方案中規(guī)定，該水上光伏設(shè)備還具有錨組件或拉繩以用于將所述水上光伏設(shè)備固定在水面上的合適區(qū)域內(nèi)。例如，該錨組件可以錨定在水底的某個位置以將該光伏設(shè)備限制在以該位置為中心的某個水域內(nèi)，或者該拉繩可以連接到水下或岸上的粧以將該系統(tǒng)限定在相應(yīng)水域內(nèi)。由此，通過該擴展方案，防止該設(shè)備隨波漂流或者被風(fēng)吹移。
[0023]在本實用新型的又一擴展方案中規(guī)定，所述水上光伏設(shè)備在池塘中使用，其中在池塘水面以下養(yǎng)殖有水產(chǎn)品。所述水產(chǎn)品例如可以是魚類、蝦類、有殼類、水生植物等等。通過該擴展方案，可以充分利用已經(jīng)覆蓋有光伏面板的水下資源進行養(yǎng)殖，從而提高經(jīng)濟效益。此外，由于該系統(tǒng)具有遮蔭的作用，因此在夏天能夠降低水溫，從而提高某些水產(chǎn)品的產(chǎn)量。
[0024]在本實用新型的一個優(yōu)選方案中規(guī)定，所述水上光伏設(shè)備具有散熱系統(tǒng)，所述散熱系統(tǒng)包括:風(fēng)扇、連接到風(fēng)扇的散熱器、以及連接到散熱器的熱管，所述熱管連接到水面以下。
【附圖說明】
[0025]圖1示出了根據(jù)本實用新型的采用雙軸聯(lián)動跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設(shè)備的立體圖。
[0026]圖2示出了根據(jù)本實用新型的聯(lián)動雙軸跟蹤系統(tǒng)的俯視圖。
[0027]圖3A和3B為根據(jù)本申請的一個實施例的水上光伏設(shè)備的單個組件子系統(tǒng)的不同部分的側(cè)視圖和剖面圖。
[0028]圖4是根據(jù)本申請的一個實施例的水上光伏設(shè)備的單個組件子系統(tǒng)的另一個側(cè)面圖。
[0029]圖5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。
[0030]圖6示出了根據(jù)本申請的一個實施例的水上光伏設(shè)備的多個組件子系統(tǒng)的示意圖。
[0031]圖7示出了根據(jù)本申請的具有條狀浮力件的水上光伏設(shè)備的網(wǎng)格型配置的俯視圖。
[0032]圖8示出了根據(jù)本申請的下沉式水上光伏設(shè)備的側(cè)視圖。
[0033]圖9示出了根據(jù)本申請的具有散熱系統(tǒng)的水上光伏設(shè)備。
【具體實施方式】
[0034]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，更完整地說明本申請的多個技術(shù)特征和有利細節(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)人員會理解至IJ，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。
[0035]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。
[0036]圖1示出了根據(jù)本申請的采用雙軸聯(lián)動跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設(shè)備的立體圖，該光伏設(shè)備借助于后面將進一步描述的浮力件240被保持在水面101上，并且該光伏設(shè)備示例性地包括兩個組件子系統(tǒng)100，但是該光伏設(shè)備還可以包括更多或更少個組件子系統(tǒng)100。圖1自上而下示出了光伏面板被安置在光伏