[实用新型]一种高效密集型棚架跟踪式光伏发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光伏发电装置，具体的说是一种高效密集型棚架跟踪式光伏发电装置，属于光伏发电技术领域。

背景技术

随着国际能源危机和环境保护意识的加强，太阳能光伏发电得到了广泛的推广。太阳能光伏发电由于需要的场地面积较大，常常会占用大量的土地面积，而占用的土地面积基本上没有得到更好的二次利用，严重浪费了土地资源。而农业大棚与光伏发电相结合，充分利用太阳能光伏发电设备所占的土地、空间和结构，既能发电又能种植，增加单位土地的产出，使光伏效益和农业效益的两者综合收益均实现最大化成为可能，也有利于分布式发电系统在农业大棚项目上的规模应用。

目前光伏农业大棚存在的不足主要有：

1、大部分采用光伏大棚一体设计方案，即采用光伏组件特别是非晶硅光伏组件部分代替玻璃、阳光板、薄膜等棚顶材料，增加了钢结构建设成本，同时由于阳光板、薄膜等棚顶材料的使用寿命远小于光伏组件25年的使用寿命，两者使用寿命的不一致，使得后期维护、更换存在较大的问题，而且由于光伏组件与温室大棚产权往往隶属于不同单位，光伏大棚一体设计方案不利于不同单位之间的资产产权划分；

2、光伏组件普遍采用固定式安装方式。每天不同时刻太阳辐射角度都在变化中，致使光伏组件的发电功率达不到最大化。另外，大棚内自然光照量无法调节，尽管光伏电池吸收的波段与植物生长所需的波段理论上不重合，但这种无法调节光伏农业大棚的自然光照量在一定程度上会影响棚内植物的生长及农业收益；

3、用于光伏大棚的光伏组件多限制于具有较好透光性的非晶硅光伏组件，而产品技术成熟、功率密度高的晶体硅光伏组件因其透光性差而难以在大棚中推广应用。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种高效密集型棚架跟踪式光伏发电装置，通过跟踪式光伏组件更高效利用太阳能资源和光伏电站所占据的土地资源，能够有效平衡光伏发电效益和农业或其它效益，实现综合收益的最大化。

按照本实用新型提供的技术方案，一种高效密集型棚架跟踪式光伏发电装置包括棚架和多个旋转光伏发电机构，在棚架顶端设有多个旋转光伏发电机构，多个旋转光伏发电机构以多排多列的形式呈阵列分布，其特征是：旋转光伏发电机构包括光伏板立柱，光伏板立柱上端固定轴套，轴套内转动连接旋转轴。旋转轴两端伸出轴套分别连接前轴套托架和后轴套托架，并通过螺母锁紧。前轴套托架和后轴套托架上端铰接光伏组件安装框架，光伏组件安装框架内安装光伏组件，后轴套托架下端通过螺栓连接转臂。所述旋转轴与光伏组件安装框架之间的夹角为α，α的范围为20°≤α≤40°。旋转轴（9）所在垂直平面与光伏组件安装框架短边中心线所在垂直平面的夹角为β，β的范围为45°≤β≤70°。多个旋转光伏发电机构中的一个连接驱动机构，多个旋转光伏发电机构之间通过传动机构同步传动。

优选的，旋转轴和轴套之间设有耐磨套筒。

优选的，光伏组件采用晶硅光伏组件或非晶硅光伏组件。

优选的，驱动机构包括电机和减速机，电机上连接减速机输入端，减速机输出端连接带动纵向拉杆。

优选的，传动机构包括多个横向拉杆和多个纵向拉杆，每个纵向拉杆与每列的旋转光伏发电机构的转臂连接，多个纵向拉杆之间共同连接多个横向拉杆。

优选的，棚架包括多个棚架立柱，在多个棚架立柱之间连接棚顶，在多个棚架立柱上部连接支撑衍架。

优选的，棚顶采用玻璃或阳光板或塑料薄膜材料制作。

本实用新型与已有技术相比具有以下优点：

本实用新型结构简单、紧凑、合理，双向倾斜夹角安装，最大程度地实现光伏电池板的高效密集排布；多排光伏组件联动控制，同步跟踪太阳，提高发电量，适用于大型电站；同时根据需要还能够避开太阳使棚内自然受光量增加以满足棚内植物生长对自然光照量的需求。能够有效平衡光伏发电效益和农业或其它效益，实现综合收益的最大化，结构简单，模块化制作安装，易于实现，成本低廉，适合在大规模推广应用。

附图说明

图1为本实用新型立体图。

图2为本实用新型主视图。

图3为本实用新型俯视图。

图4为图2中A处放大图。

附图标记说明：1-旋转光伏发电机构、2-横向拉杆、3-纵向拉杆、4-棚架、5-棚架立柱、6-棚顶、7-支撑衍架、8-光伏组件安装框架、9-旋转轴、10-前托架、11-轴套、12-光伏板立柱、13-后托架、14-耐磨套筒、15-转臂、16-光伏组件、17-驱动机构、18-传动机构。

具体实施方式