光伏板傾角可調式太陽能發電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光伏板傾角可調式太陽能發電裝置，包括光伏板以及其支撐物，還包括一伸縮支桿。所述伸縮支桿包括一第一部件和一第二部件，所述第一部件與所述第二部件可伸縮式設置連接，通過伸縮調整所述伸縮支桿的長度。通過調整所述伸縮支桿的有效支撐長度可以改變所述光伏板與水平面之間的夾角，并利用銷孔銷釘配合抵持固定，對所述光伏板形成不同角度的支撐。本實用新型裝置能夠廣泛應用于不同緯度利用太陽能發電的場合。每年不同時期將所述光伏板與水平面之間的夾角調整到當時、當地最合適的傾角，以極低的成本和極簡單的操作提高光伏板的發電效能。
【專利說明】光伏板傾角可調式太陽能發電裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種太陽能光伏發電裝置，尤其是涉及一種光伏板南北傾角可調式太陽能光伏發電裝置。
【背景技術】
[0002]太陽能光伏板安裝后，其材料、當地的緯度、光照情況、季節和氣候變化等均不能人為改變。在上述因素不變時，陽光對光伏板的入射角度就成為可調的因素之一，對發電量可以產生較大影響。
[0003]一般，若能使光伏板和陽光入射方向垂直，在同等光照強度下，就能更好地發揮其發電效能。目前已有很多種實現光伏板跟蹤太陽移動方向的現有技術。其中，有通過光線變化等感知太陽位置的，也有通過計算確定太陽位置的；跟蹤方式有單軸、多軸等；驅動方式有有電源、無電源等。
[0004]目前已有的光伏發電系統中，多數仍采用固定式的，只有少數采用跟蹤式的。原因是跟蹤系統往往較為復雜，保養維修較為困難，或者消耗不少電力或人力成本，使得成本高于所得到的經濟效益，所以寧肯放棄使用。
[0005]南北傾角固定式太陽能裝置終年將光伏板與水平面之間的夾角固定在當地的年最佳傾角。這樣，每年春分日和秋分日正午時陽光對光伏板形成垂直照射，但當太陽赤緯逐漸遠離春分點和秋分點時，照射角度則逐漸偏離，夏至日和冬至日偏離最大時達23.5度，發電效能會大大降低。
[0006]有鑒于此，本實用新型發明人積極開發研究，僅從調節光伏板南北方向的角度，得出本實用新型的單軸調節系統，用來改進南北傾角固定式光伏發電裝置無法調節光伏板南北傾角和跟蹤太陽方向的光伏發電系統過于復雜等問題。其特點是，增加的原材料和人力成本大大低于改進帶來的經濟效益。
實用新型內容
[0007]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種傾角可調式太陽能裝置，用來改進南北傾角固定式光伏發電裝置無法調節光伏板南北傾角，并解決現有技術中調整傾角的裝置成本過高、維護復雜的問題。
[0008]為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是:
[0009]一種傾角可調式太陽能裝置，包括光伏板以及其支撐物，所述光伏板與所述支撐物連接，所述裝置還包括一伸縮支桿，所述伸縮支桿包括一第一部件和一第二部件。所述第一部件與所述第二部件可伸縮式設置連接，所述可伸縮式設置連接采用銷孔銷釘配合固定，或利用所述伸縮支桿的收縮極限抵持等其他方式固定，所述伸縮支桿分別與所述光伏板和所述支撐物連接，對所述光伏板形成不同角度的支撐。每年不同時期將所述光伏板與水平面之間的夾角調整到當時、當地最合適的傾角，通過調整所述伸縮支桿，所述光伏板與水平面之間的夾角在使用地年最佳傾角減去23.5度與年最佳傾角加23.5度之間可調。
[0010]作為一種優選方式，所述銷孔銷釘設置為至少I套。
[0011]作為一種優選方式，第一部件與第二部件設置有可伸縮部，所述第一部件可伸縮部與第二部件可伸縮部緊密配合設置。
[0012]作為一種優選方式，所述銷孔銷釘帶有相配合的螺紋或不帶螺紋。
[0013]作為一種優選方式，所述第一部件和所述第二部件的橫剖面為圓形、方形或其他幾何形狀結構。
[0014]作為一種優選方式，所述光伏板與所述支撐物軸接，或使用柔性材料連接；所述伸縮支桿的所述第一部件的一端與所述光伏板或與所述支撐物軸接，或使用柔性材料連接；所述伸縮支桿的所述第二部件的適當部位與所述支撐物或所述光伏板軸接，或使用柔性材料連接，以使支撐角度可變。
[0015]作為一種優選方式，所述支撐物可以是固定式的，也可以是水平方位角可調式的。
[0016]由于采用了上述技術方案，使得所述太陽能裝置在使用時，可以通過調整滿足每年不同時期最合適傾斜角的要求，在不增加較多成本的前提下顯著提高所述光伏板的發電量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型太陽能裝置伸縮支桿的一種實施方式示意圖。
[0018]圖2為本實用新型太陽能裝置的一種實施方式示意圖。
[0019]圖3為本實用新型太陽能裝置的又一種實施方式示意圖。
[0020]圖4為本實用新型太陽能裝置的又一種實施方式示意圖。
[0021]圖5為本實用新型太陽能裝置的又一種實施方式示意圖。
[0022]圖6為本實用新型太陽能裝置的又一種實施方式示意圖。
【具體實施方式】
[0023]請參閱附圖所示的本實用新型太陽能裝置的較佳實施例，此等實施例僅供說明之用，在專利申請上并不受此結構的限制。
[0024]圖1為本實用新型伸縮支桿I的結構示意圖。所述伸縮支桿I包括一第一部件2和一第二部件3 ;第一部件2的可伸縮部與第二部件3可伸縮部緊密配合設置連接；所述可伸縮式設置連接采用銷孔和銷釘5配合固定或利用所述伸縮支桿的收縮極限抵持等其他方式固定；第一部件2的一端與光伏板7或支撐物8軸接，或使用柔性材料連接，第二部件3的適當部位與支撐物8或光伏板7軸接，或使用柔性材料連接，對光伏板7形成支撐。本實用新型的一個重要特征是，所述可伸縮式支桿I的所述第一部件2與所述第二部件3進行相對伸縮運動，每年不同時期將所述光伏板與水平面之間的夾角調整到當時、當地最合適的傾角。通過調整所述伸縮支桿，所述光伏板與水平面之間的夾角在使用地年最佳傾角減去23.5度與年最佳傾角加23.5度之間變化可調。
[0025]上述伸縮支桿I的所述第一部件2和所述第二部件3的橫剖面為圓形、方形或其他幾何形狀結構；所述銷孔和銷釘5為有螺紋或無螺紋配合的方式。在圖1中示出了 3個銷孔，在具體實施例中可以根據需要選擇銷孔的數量。所述伸縮支桿調整的各個不同長度可以均采用銷孔銷釘配合固定，也可以利用第一部件2和第二部件3可伸縮部的收縮極限抵持固定最短的調整長度，從而節省一套銷孔。
[0026]圖2至圖6為本實用新型太陽能裝置實施方式的幾種示例。在這些示例中，支撐物可為固定式的，使光伏板7正面安裝的方向在北半球為向正南(即方位角為180 )、在南半球為向正北(即方位角為零度)，也可為方位角可調式的(即水平方向可旋轉的)。本實用新型討論的僅為對光伏板南北傾斜角的調節。
[0027]圖2至圖6的實施方式中，支撐物選用，或者伸縮支桿I的安裝位置各不相同，但其原理和連接關系相同，在滿足需要的情形下，可選擇各種不同方式。
[0028]如圖2所示，與圖3至圖6中支撐物的區別在于:在圖2中，支撐物并未示出，支撐物可以直接為地面或其他水平設置的支持物，支撐方式為上支撐，即伸縮支桿I與光伏板7的連接點高于光伏板7與支撐物的連接點；而圖3至圖6中，支撐物8為立柱或墻壁等物體的垂直面，支撐方式為下支撐，即伸縮支桿I與光伏板7的連接點低于光伏板7與支撐物8的連接點。
[0029]上述各實施例中，光伏板7與支撐物的連接，以及伸縮支桿I分別與對應物的連接為軸接，或使用柔性材料連接，以在保證連接強度的情況下，可以相應地調整連接角度。
[0030]作為替換方式，所述支撐物8為固定式或水平方位角可調式。
[0031]在通過調整所述可伸縮支桿I而確定光伏板7與水平面之間的夾角時，與當地的年最佳傾角有關。各地的年最佳傾角一般以當地緯度加通過計算和經驗數據得出的修正值得出，已為公知數據。以北京為例，年最佳傾角為36度，則在北京使用本實用新型產品時，光伏板7與水平面之間的夾角可以在36度減23.5度和36度加23.5度之間變化，即在12.5度和59.5度之間變化。
[0032]在緯度較低地區，年最佳傾角減23.5度，可能使數值為負，此時采用下支撐，可延長伸縮支桿，使光伏板7受其支撐的一側向上翻轉至高于光伏板7與支撐物8的連接點的適當位置，或將伸縮支桿I安裝在光伏板7的另外一側解決。
[0033]以每年調整4次為例，所述伸縮支桿需要在3個不同長度之間調整，可設3套銷孔作為3個固定點，也可設2套銷孔作為其中2個固定點，并以所述伸縮支桿的收縮極限抵持作為第3個，即最短長度固定點。如在北京地區，則按以下步驟操作，每年以此類推:
[0034](I) 2月20日:將光伏板7與水平面的夾角調整到年最佳傾角36度(北京春分日和秋分日的最佳傾角)，將伸縮支桿調整到中間長度固定，例如圖1所示的銷孔4位置，用銷孔進行固定；
[0035](2) 4月20日:將光伏板7與水平面的夾角調整到12.5度(北京夏至日的最佳傾角，即年最佳傾角36度減回歸線緯度23.5度)。如支撐方式為所述上支撐，將伸縮支桿I調整到最短固定，例如圖1所示的銷孔6位置，用銷孔進行固定；如支撐方式為所述下支撐，則將伸縮支桿調整到最長固定，例如圖1所示的銷孔9位置，用銷孔進行固定；
[0036](3) 8月24日:重復(I)的調整；
[0037](4) 10月23:將光伏板與水平面夾角調整到最大傾角59.5度(北京
[0038]冬至日的最佳傾角)。如支撐方式為所述上支撐，則將伸縮支桿I調整到最長固定；如支撐方式為所述下支撐，則將伸縮支桿I調整到最短固定。
[0039]以上最佳傾角和調整日期根據太陽赤緯變化規律等公知的數據和方法計
[0040]算，伸縮支桿的有效支撐長度，以及各銷孔位置根據所需調整角度計算和設置，在此均不再贅述。
[0041]經過計算和試驗證明，如按所述使用3個固定點的方式每年調整4次，全年平均可使光伏板7上單位面積陽光的光通量達到對太陽赤緯進行南北全時跟蹤的99.5%。如每年調整12次(使用6套銷孔)則可達到99.8%。
[0042]采用本實用新型的方案，增加的成本僅僅為用所述可伸縮支撐裝置替換固定式支撐裝置的費用。而所述可伸縮支撐裝置只是使用普通材料，其成本與固定式支撐裝置相比差別不大。而調節光伏板角度時使用的人力成本可以忽略不計。原因在于，光伏板需要經常巡視和維護保養，以防止雨雪、鳥糞或其他異物污染(防止熱斑效應造成致命傷)，而使用本專利增加的人力只是在特定日期巡視和維護時增加的一組簡單動作而已。而且本實用新型方案結構簡單可靠，幾乎無需任何維護保養。
[0043]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】和示例，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的技術人員在本實用新型所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種光伏板傾角可調式太陽能發電裝置，包括光伏板以及其支撐物，其特征在于，所述裝置還包括: 一伸縮支桿，所述伸縮支桿包括一第一部件和一第二部件，所述第一部件與所述第二部件可伸縮式設置連接，所述可伸縮式設置連接采用銷孔銷釘配合固定，或利用所述伸縮支桿的收縮極限抵持方式固定，所述伸縮支桿分別與所述光伏板及其支撐物連接，對所述光伏板形成不同角度的支撐； 通過調整所述伸縮支桿，所述光伏板與水平面之間的夾角在使用地年最佳傾角減去23.5度與年最佳傾角加23.5度之間可調。
2.根據權利要求1所述的光伏板傾角可調式太陽能發電裝置，其特征在于:所述第一部件與所述第二部件設置有可伸縮部，所述第一部件可伸縮部與所述第二部件可伸縮部緊密配合設置。
3.根據權利要求1所述的光伏板傾角可調式太陽能發電裝置，其特征在于:所述銷孔銷釘設置為至少I套。
4.根據權利要求1所述的光伏板傾角可調式太陽能發電裝置，其特征在于:所述光伏板與所述支撐物軸接，或使用柔性材料連接；所述伸縮支桿的所述第一部件的一端與所述光伏板或所述支撐物軸接，或使用柔性材料連接；所述伸縮支桿的所述第二部件的適當部位與所述支撐物或所述光伏板軸接，或使用柔性材料連接，以使支撐角度可變。
5.根據權利要求1所述的光伏板傾角可調式太陽能發電裝置，其特征在于:所述銷孔銷釘帶有相配合的螺紋或不帶螺紋。
6.根據權利要求1至5任一所述的光伏板傾角可調式太陽能發電裝置，其特征在于:所述第一部件和所述第二部件的橫剖面為圓形或方形結構。
7.根據權利要求1至5任一所述的光伏板傾角可調式太陽能發電裝置，其特征在于:所述支撐物為固定式或水平方位角可調式。
【文檔編號】H02S10/00GK203933518SQ201420290716
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】許抗援 申請人:許抗援