[实用新型]一种光伏系统回旋支架

说明书

一种光伏系统回旋支架，包括：太阳能电池板组、俯仰支撑架、俯仰驱动机构、周向驱动机构、轨道和立柱；通过俯仰支撑架和俯仰驱动机构、周向驱动机构的运动，可以带动太阳能电池板组实现对太阳的大角度跟踪。本实用新型的有益效果为：本实用新型占地面积小，具有稳定性和抗风性，节省成本，经济耐用，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及一种太阳能跟踪设备，特别是一种光伏系统回旋支架，属于太阳能利用技术领域。

背景技术

能源是经济和社会发展的重要物质基础。工业革命以来，世界能源消费剧增，煤炭、石油、天然气等能源资源消耗迅速，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展受到严重威胁。

能源问题是全世界未来难以回避的问题，不可再生能源日趋枯竭，发展低碳经济、开发和利用可再生能源势在必行。

目前，中国已成为世界能源生产和消费的大国，但人均能源消费水平还很低。随着经济和社会的不断发展，中国能源需求将持续增长。增加能源供应、保障能源安全、保护生态环境、促进经济和社会的可持续发展是中国经济和社会发展的一项重大战略任务。

开发和利用可再生能源是世界能源发展的大趋势，是进行可持续发展的必由之路。太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，全方位、高效率地利用太阳能并使其不断发展是科技界关注的技术问题。太阳跟踪装置与技术是高效利用太阳能的基础和前提，是提高太阳能装备收益的支撑要件。

光伏发电是太阳能发电的一种具体方式，各种大型光伏发电站采用集中式发电，也就是说需要集中占领大量土地面积才能达到集中发电的要求。

现有的大型光伏电站系统，其主要思路是将所有组件安装在一个大的框架上，并用相应的支撑结构将其抬升到一定的高度以使其获得足够的回旋空间，但这样容易导致安装面体量较大，在大风天气里，容易形成一个较大的迎风面，并且越大的迎风面越容易导致风压的不断积累，进而导致光伏电站系统的机械结构负荷增大，容易造成损毁。尽管很多光伏电站系统的支架在较大的风速下会放平安装面以回避正面来风并最大程度地减少破坏，但风的方向往往是不固定的，并且风吹过水平的光伏电池板安装平面后，会在其上下形成不均匀的压力场，导致光伏电池板安装面的大幅晃动，容易造成支撑结构或动力推杆的材料疲劳甚至引起断裂；并且越大的安装面越需要将整个光伏电站系统组件通过支撑结构抬高到越高的高度以获得回旋运动所需的空间，而风力往往越向高处越大，产生的风荷载也越大。另外，支撑结构越高，其顶端受力后产生的力矩就越大，越需要增加材料投入来克服，越发造成成本的增加。

关于光伏系统支架的结构，目前多数设计是这样的：在光伏系统支架下部设置有圆形底盘，在圆形底盘的下面，固定连接有滚轮等滚动机构，滚轮等滚动机构可绕其自身轴线旋转；光伏系统支架的底座是呈矩阵形式排布的，每个底座上有可供滚轮等滚动机构滚过的凹槽；当圆形底盘受周向驱动机构的驱动做圆形回转运动时，悬垂于圆形底盘下部的滚轮等滚动机构在随着圆形底盘同步旋转的同时，在呈矩阵形式排布的光伏系统支架的底座的凹槽里滚过，以完成底座对于光伏系统支架的支撑作用，同时完成底座与光伏系统支架之间的相对回转运动，也实现对于太阳光的跟踪和利用。

但是这样的设计存在如下问题：

1.因为底座的位置是固定的，底座上的槽的位置也是固定的，所以滚轮等滚动机构在随着圆形底盘同步旋转的同时，会间歇性地受到来自底座槽部的冲击力，由于光伏系统支架及支架上支撑的太阳能电池板组的总重量可达数吨，所以每个滚轮在工作时受到的冲击力是相当大的，久而久之，总有滚轮损坏；

2.目前业内大多数厂家生产的光伏系统的、在底座槽部划过的滚轮是由尼龙、塑料等材质组成，久而久之，滚轮不能承受来自上部的回旋支架及太阳能电池板组等设备的整体重量，所以滚轮的材质更加加剧了滚轮的损坏；

3.当有滚轮损坏之后，滚轮的更换或修复势必会造成大量的时间浪费，从而造成光伏电站系统不能正常工作，影响其生产效率，带来经济损失的同时，大大影响社会效益；