采用推桿式雙軸光伏跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型總體上涉及太陽能光伏領域，具體而言涉及一種采用推桿式雙軸光伏跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設備。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有光伏跟蹤系統(tǒng)一般僅能在東西方向上跟蹤太陽光，而在南北方向上是固定的。然而，由于許多地區(qū)的地形非水平、上空云層遮蓋或季節(jié)性光照差異等原因，使得東西向可調、南北向固定的光伏跟蹤系統(tǒng)并不能最優(yōu)地跟蹤太陽光。
[0003]現(xiàn)有轉軸式光伏跟蹤系統(tǒng)的各個光伏跟蹤子系統(tǒng)均具有轉動軸，各個光伏跟蹤子系統(tǒng)的轉動軸又彼此連接。所述轉動軸由布置在轉動軸末端的馬達來驅動以使全部光伏跟蹤子系統(tǒng)的太陽能面板同時翻轉。然而，這樣的轉軸式光伏跟蹤系統(tǒng)的傳動機構比較復雜、所需部件較多，使得其轉動軸需要布置在離地或水面較近處，否則重心不穩(wěn)，容易傾倒。由于轉動軸離地或水面較近，妨礙了車輛和船只的往來，因此轉軸式光伏跟蹤系統(tǒng)之下的空間無法加以充分利用。而無遮掩的水面尤其是利用太陽能的理想場地。然而，許多諸如河流、湖泊之類的水域，由于水產養(yǎng)殖的原因，需要在水面無障礙地上行駛拖網(wǎng)船、養(yǎng)殖船等船只，而如上述轉軸式光伏跟蹤系統(tǒng)之類的現(xiàn)有水上光伏設備的大面積架設往往會妨礙水面上的通行能力，進而阻礙了對水體的進一步利用。因此，對于水上光伏設備而言，如何能夠在水面架設水上光伏設備的同時，不影響水面的通行、從而有助于對水體的進一步利用，是一個較大的挑戰(zhàn)。
[0004]此外，現(xiàn)有推桿式光伏跟蹤系統(tǒng)在東西向上的跟蹤一般是通過如下方式實現(xiàn)的:布置在多個光伏跟蹤子系統(tǒng)中的最靠邊一個光伏跟蹤子系統(tǒng)處的馬達使推桿水平移動，推桿進而使所連接的各個光伏面板翻轉。該方案所具有的缺點是:由于馬達布置在位于最邊上的光伏跟蹤子系統(tǒng)處，使得為了帶動另一側最邊上的光伏跟蹤子系統(tǒng)需要較大力矩，從而對推桿的材料強度和粗細度提出較高要求，這增加了成本，而且推桿容易發(fā)生故障。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的任務是，提出一種采用推桿式雙軸光伏跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設備，所述水上光伏設備能夠避免現(xiàn)有技術的上述缺點，也就是說，在所述水上光伏設備的情況下，能夠在東西向和南北向上跟蹤太陽光。
[0006]本實用新型的另一任務是，提出一種采用推桿式雙軸光伏跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設備，能夠將系統(tǒng)上的光伏面板大幅度地架高在水面上，從而不妨礙水面上的通行能力，進而有利于對水體的進一步利用。
[0007]本實用新型的又一任務是，在所述的采用推桿式雙軸光伏跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設備中，可以使用強度和粗細度較低的推桿而不發(fā)生故障，從而大大降低了系統(tǒng)的制作成本，并且通過牽引式的傳動機構以增強光伏跟蹤系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
[0008]根據(jù)本實用新型，前述任務通過獨立權利要求所述的采用推桿式雙軸光伏跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設備來解決。在從屬權利要求中定義了本實用新型的優(yōu)選方案和擴展方案。
[0009]根據(jù)本實用新型的采用推桿式雙軸光伏跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設備包括主光伏子系統(tǒng)和布置在主光伏子系統(tǒng)至少一側的一個或多個從光伏子系統(tǒng)，所述主光伏子系統(tǒng)和從光伏子系統(tǒng)分別包括梁杭架，在所述梁杭架的頂部分別安裝有一個或多個太陽能面板，并且梁杭架具有沿梁杭架的長度方向布置的轉動軸，使得梁杭架能夠繞轉動軸在與梁杭架的長度方向垂直的第一方向上翻轉；所述主光伏子系統(tǒng)包括推桿移動系統(tǒng)，所述推桿移動系統(tǒng)包括馬達和與梁杭架的長度方向垂直布置的第一推桿，所述第一推桿分別通過推桿連接件與主光伏子系統(tǒng)和從光伏子系統(tǒng)的梁杭架連接，所述馬達通過傳動機構與梁杭架連接以在馬達運轉時使主光伏子系統(tǒng)的梁杭架沿與梁杭架的長度方向垂直的第一方向翻轉，而梁杭架在第一方向上的翻轉使第一推桿在第一方向上運動，第一推桿在第一方向上的運動帶動從光伏子系統(tǒng)的梁杭架在第一方向上翻轉；所述主光伏子系統(tǒng)和從光伏子系統(tǒng)分別還包括布置在梁杭架的長度方向上的第二推桿，所述第二推桿分別與所述太陽能面板連接，其中當推動所述第二推桿時，使與第二推桿連接的太陽能面板在與梁杭架的長度方向平行的第二方向上翻轉；其中所述水上光伏設備在底部具有至少一個浮力件，所述浮力件用于將太陽能面板保持在水面以上。
[0010]根據(jù)本實用新型的采用推桿式雙軸光伏跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設備能夠在東西向上、即垂直于梁杭架的長度方向上以及南北向上、即梁杭架的長度方向上跟蹤太陽光，使得不僅在一天中的各個時段中、而且在各種地形和各種天氣或者氣候或季節(jié)條件下均能最優(yōu)地跟蹤太陽光。而且，該水上光伏設備結構簡單，且其推桿能夠布置在離水面較高處，使得船只能夠自由地在該系統(tǒng)之下的水面上通行，由此對架設有光伏跟蹤系統(tǒng)的水域的更好利用(如水產養(yǎng)殖)成為可能。此外，由于推桿移動系統(tǒng)布置在位于設備中部的光伏子系統(tǒng)、即主光伏子系統(tǒng)處、而不是布置在位于設備端部的光伏子系統(tǒng)處，因此為了轉動位于設備端部的光伏子系統(tǒng)的太陽能面板所需的力矩大大減小，從而使得第一推桿可以采用更低強度的材料和具有更低的粗細度，使其降低了成本，也減小了發(fā)生故障的概率。
[0011]在本實用新型的一個優(yōu)選方案中規(guī)定:所述傳動機構為牽引繩，所述牽引繩的兩端分別與一個圓弧部件的兩端接近地固定在梁杭架上，并且所述牽引繩的下側纏繞在馬達的轉動軸上，第一推桿與安裝在圓弧部件下端的推桿連接件連接。該優(yōu)選方案所具有的優(yōu)點是，牽引繩和圓弧部件的成本低且結構簡單，而且圓弧部件的存在使牽引繩始終處于張緊狀態(tài)，避免了打滑，增加了系統(tǒng)的可靠性。
[0012]在本實用新型的另一優(yōu)選方案中規(guī)定:所述傳動機構為鏈條，所述鏈條的兩端固定在梁杭架上并且所述鏈條的下側纏繞在具有能夠與所述鏈條咬合的齒輪的馬達上。由于鏈條與馬達的齒輪緊密咬合，因此即使省去圓弧部件也可以避免打滑。由此該優(yōu)選方案結構簡單且可靠。
[0013]在本實用新型的一個優(yōu)選方案中規(guī)定:在主光伏子系統(tǒng)與從光伏子系統(tǒng)之間和/或在從光伏子系統(tǒng)之間布置一個或多個軸向表面上呈半閉合或全閉合的承力圈，所述承力圈固定在主光伏子系統(tǒng)與從光伏子系統(tǒng)之間或從光伏子系統(tǒng)之間的互連桿上，并且第一推桿穿過所述承力圈。由于所述承力圈承受了推動第一推桿的推力的一部分、尤其是推力的垂直分量，同時大大減小了推桿由于兩端受力而發(fā)生側彎的概率，因此，由于采用所述承力圈，第一推桿可以具有更低的材料強度和粗細度而不會發(fā)生彎曲，從而進一步降低成本。在最優(yōu)選的情況下，設置僅僅一個承力圈，其居中地布置在兩個相鄰光伏子系統(tǒng)之間。當然，承力圈的其它數(shù)目也是可能的。
[0014]在本實用新型的一個擴展方案中規(guī)定:第一推桿設置在離水面2 — 5米的高度上。所設置2 — 5米的高度保證了船只等能夠在光伏跟蹤系統(tǒng)之下自由往來。當然，其它的高度也是可以設想的。所述離水面高度例如可以通過設置浮力件的浮力以及第一推桿距離浮力件的高度來實現(xiàn)。
[0015]在本實用新型的另一擴展方案中規(guī)定:第二推桿通過與太陽能面板底部的支桿連接來與所述太陽能面板連接，所述支桿能夠繞旋轉軸在第二方向上轉動。該擴展方案可以保證推桿對太陽能面板的簡單和可靠的致動。
[0016]在本實用新型的一個優(yōu)選方案中規(guī)定:第一推桿與推桿連接件活動地連接和/或推桿連接件與梁杭架活動地連接。該優(yōu)選方案能夠減小第一推桿在垂直方向上的移動，從而增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0017]在本實用新型的一個優(yōu)選方案中規(guī)定:所述活動連接通過鉚釘、銷釘、樞軸連接、鉸接或嵌接來實現(xiàn)。這樣的活動連接成本低且安全可靠。
[0018]在本實用新型的另一擴展方案中規(guī)定，該采用推桿式雙軸光伏跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設備還具有錨組件或拉繩以用于將所述光伏設備固定在水面上的合適區(qū)域內。例如，該錨組件可以錨定在水底的某個位置以將該光伏設備限制在以該位置為中心的某個水域內，或者該拉繩可以連接到水下或岸上的粧以將該光伏設備限定在相應水域內。由此，通過該擴展方案，防止該水上光伏設備隨波漂流或者被風吹移。
[0019]在本實用新型的一個優(yōu)選方案中規(guī)定，所述采用推桿式雙軸光伏跟蹤系統(tǒng)的水上光伏設備具有散熱系統(tǒng)，所述散熱系統(tǒng)包括:風扇、連接到風扇的散熱器、以及連接到散熱器的熱管，所述熱管