一種太陽能跟蹤發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽能設(shè)備,特別是一種太陽能跟蹤發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能是一種永不耗盡且無污染的能源,在解決目前石化能源所面臨的污染與短 缺的問題時,一直是最受矚目的焦點。由于太陽能面板具有光伏電池,使得太陽能面板能直 接將光能轉(zhuǎn)換成電能。然而,如何充分地利用太陽光使其具有較佳的光電轉(zhuǎn)換效率則為目 前相當(dāng)重要的研宄課題。
[0003] 現(xiàn)有太陽能跟蹤系統(tǒng)支架多采用立柱形式,一般業(yè)內(nèi)雙軸跟蹤系統(tǒng)能提升30%左 右的發(fā)電量,但是缺點是抗風(fēng)能力有限,造價昂貴,且容易出現(xiàn)支架變形,轉(zhuǎn)動不靈等故障。 如果采用固定支架,則抗風(fēng)能力沒有太大問題,但是陽光資源浪費嚴重,因此相當(dāng)多的光伏 電站都寧可采用固定支架。目前常見的太陽能電池板多以鋼化玻璃做面板,都具備一定的 抗冰雹能力,但是和抗風(fēng)能力一樣,能抵抗的次數(shù)有限,碰上特大冰雹不能承受。
[0004] 傳統(tǒng)的聚光系統(tǒng)多以凸透鏡(菲涅爾透鏡)實現(xiàn),聚光能力強大。缺點是在聚光的 同時,也聚集了熱,只能使用昂貴的專用的聚光太陽能電池,因為目前常用的多/單晶硅在 高溫下發(fā)電能力會大幅下降(一般不宜超過45°c),同時還伴隨著面積增加(透鏡),透鏡磨 損,風(fēng)阻增大,支架成本上升等問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點,本發(fā)明的目的是提供成本低且增加發(fā)電量,使發(fā) 電量可以達到太陽能電池板的飽和轉(zhuǎn)換率的,抗風(fēng)能力強的一種太陽能跟蹤聚光發(fā)電系 統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種太陽能跟蹤聚光發(fā)電系統(tǒng),包 括太陽能發(fā)電組件、跟蹤組件和聚光組件,所述的太陽能發(fā)電組件中設(shè)有太陽能電池板及 安裝太陽能電池板的底盤,所述的底盤下設(shè)有至少兩個萬向輪,且通過跟蹤組件裝設(shè)于地 面,其中:所述的聚光組件中設(shè)有鏡面板,所述的鏡面板的一端通過蝸輪及蝸桿安裝于太陽 能電池板的一端,且構(gòu)成夾角a,所述的夾角a由連接蝸輪及蝸桿的電機一控制調(diào)節(jié),所 述的聚光組件中還設(shè)有升降調(diào)節(jié)裝置,所述的升降調(diào)節(jié)裝置置于太陽能電池板及底盤的之 間。
[0007] 所述的夾角a與太陽的照射角度決定經(jīng)過由鏡面板反射到太陽能電池板的陽光 入射角度,所述的陽光入射角度越大,太陽能電池板的功率增強越多,反之則越少。在太陽 能電池板所承受的太陽能峰值允許的情況下,相比沒有鏡面板反射的太陽能系統(tǒng)的發(fā)電量 達到三倍甚至更多。
[0008] 在陽光直射光線保持與太陽能電池板垂直、鏡面板和太陽能電池板的面積比為 1:1的情況下,控制夾角a越大,陽光入射角度越小。實測情況如下:使陽光垂直照射太陽 能電池板,當(dāng)電池板與鏡面板夾角a為120度時,折射后的陽光以30度照射電池板,原太 陽能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率提升達33% ;調(diào)整電池板與鏡面板的角度a,使折射的陽光以45 度照射電池板時,原太陽能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率提升達45%。
[0009] 實測lm X lm的太陽能電池板,如果需要折射后的陽光入射角度以30度角照射 太陽能電池板,則需要將鏡面板與太陽能電池板的夾角a成120度,鏡面板的尺寸為lmX lm,可提升30%的實時功率。如果要折射后的陽光入射角以45度角照射太陽能電池板,夾 角a為112. 5度,鏡面尺寸為lm X 1.85m。夾角a越小,功率增強越多,鏡面板的面積越 大,反言之,夾角a越大,功率增強越少,鏡面板的面積越小。在夏天高溫的時候,可將鏡面 板與太陽能電池板的夾角a從日出逐漸增大,以免過度聚光使太陽能電池板溫度過高,從 而導(dǎo)致發(fā)電量下降,而過了中午陽光直射后至日落,夾角a逐漸變小來增強功率。
[0010] 進一步而言,所述的鏡面板采用市面上的反光板,甚至采用廉價的板材加一層反 光膜,通過上述方案安裝于原太陽能發(fā)電系統(tǒng),所達到的功率提升遠遠超出所投資的成本 價值。換言之,在相同的環(huán)境下布置太陽能發(fā)電系統(tǒng),本發(fā)明在提供相同的發(fā)電量情況下, 所投資的場地面積要略大于傳統(tǒng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng),但所投資太陽能發(fā)電設(shè)備數(shù)量及成本 大大降低。
[0011] 如上所述,聚光組件的造價可以做到極低,對于整個太陽能發(fā)電系統(tǒng)的造價增加 極少,而其所能增強的功率可最大化的接近原有設(shè)備的峰值。無論在夏天還是冬天,所述的 太陽能電池板在日出和日落所接收的太陽能要少于中午時刻,其所接收的太陽能構(gòu)成一條 陡峭的波峰線。聚光組件可以增加日出和日落的陽光照射量,使陡峭的波峰線平緩,使太陽 能電池板保持以接近峰值的功率輸出。
[0012] 作為本發(fā)明的進一步改進:所述的升降調(diào)節(jié)裝置由支撐桿、滑塊、絲桿及電機二組 成,所述的支撐桿一端固定在太陽能電池板下的一支撐點并可繞支撐點轉(zhuǎn)動,另一端與滑 塊連接,所述的滑塊安裝于絲桿上,所述的絲桿固定在底盤上,一端設(shè)有電機二,所述的太 陽能電池板與底盤的一端連接構(gòu)成夾角0,所述的夾角由電機二控制調(diào)節(jié)。
[0013] 所述的電機二控制絲桿使滑塊在絲桿移動,從而帶動太陽能電池繞一端旋轉(zhuǎn),保 持與陽光直射光線與太陽能電池板垂直,可達到最大化的工作效率。
[0014] 此外,在如上述的改進點中的另一種實施體現(xiàn):所述的升降調(diào)節(jié)裝置由支撐架、滑 塊、絲桿和電機二,所述的支撐架為三角形支撐架,其中底邊通過兩滑輪放置在底盤上,所 述的滑塊安裝于底邊上,通過絲桿與電機二連接,所述的三角形支撐架與太陽能電池板相 接的一邊上設(shè)有在太陽能電池板滑動的滾輪,通過電機二控制支撐架移動,從而帶動太陽 能電池板繞一端旋轉(zhuǎn)。
[0015] 所述的升降調(diào)節(jié)裝置又一種實施體現(xiàn):所述的升降調(diào)節(jié)裝置由支撐架、滑塊、伸縮 桿和電機二,所述的支撐架為圓形支撐架,底部放置在底盤上,所述的滑塊安裝于底部上并 置于圓形支撐架內(nèi),通過伸縮桿與電機二連接,所述的圓形支撐架與太陽能電池板相切的 一點上設(shè)有滑動的滾輪,所述滑動的滾輪