一種利用太陽能獲取能量的系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及發電領域，更具體地涉及一種利用太陽能獲取能量的系統。
【背景技術】
[0002]世界能源日趨枯竭，可再生能源的開發和利用前景廣闊，全方位、高效率地利用太陽能是相關業內人士追求的目標。同時，隨著各國光伏補貼政策的陸續出臺，光伏發電進入了前所未有的快速發展期，但如何提高光伏發電效率、降低發電成本依然是一個長遠的課題。為了使光伏發電系統得到最大功率輸出，必須結合建設地點的地理、氣候及太陽能資源條件，將太陽能電池以一定的朝向進行安裝，以保證太陽能電池獲取最多的光照資源。如果太陽能電池能夠適合正對太陽，則其發電效率就會達到最佳狀態，光伏跟蹤系統是解決這一問題的有效手段。
[0003]目前，光伏跟蹤主要包括三種方式:仰角調節、方位角調節、仰角和方位角同時調節。影響光伏跟蹤系統大規模應用的一個重要因素是在跟蹤太陽的過程中，往往跟蹤角度越大，光伏跟蹤系統的陰影長度就愈大，光伏跟蹤系統之間的陰影就會互相遮擋，這嚴重影響了光伏跟蹤系統的效率。國標規定光伏陣列之間的間隔要確保冬至日9點-15點前方陣列不對后方陣列造成陰影遮擋。因此，通常固定角度的光伏陣列之間為躲避陰影設置有6-8米寬的間隔，這種布置形式浪費了大量的土地，不能充分接收和轉換光伏電場范圍內的陽光福射。
[0004]中國發明專利申請CN104679018A提出了一種單軸光伏跟蹤裝置。如圖1所示，該單軸光伏跟蹤裝置包括電機和光伏板，電機的輸出軸上設置有減速機，減速機通過軸承與跟蹤轉軸一端連接，跟蹤轉軸兩端分別設置有帶座軸承一和帶座軸承二，跟蹤轉軸上位于軸承和帶座軸承一之間設置光伏板固定安裝支座一，跟蹤轉軸上位于帶座軸承二上方還通過光伏板固定安裝支座二和光伏板固定安裝支座三分別設置連接桿一和連接桿二，光伏板固定安裝支座一上端、連接桿一和連接桿二一端呈三角形且均與光伏板安裝板的安裝支桿連接，光伏板固定安裝在光伏板安裝板上。
[0005]中國發明專利申請CN104820442A提出了一種盤式光伏跟蹤器。如圖2所示，該盤式光伏跟蹤器包括軌道外圈、軌道內圈、俯仰支撐架、太陽能電池板、俯仰驅動機構、周向驅動機構以及與軌道外圈配合的滑軌；俯仰支撐架與軌道外圈和軌道內圈連接形成一個整體框架結構，該整體框架形成固定部分和活動部分，太陽能電池板與整體框架的活動部分固定連接，俯仰驅動機構固定連接在整體框架的固定部分上并能帶動活動部分實現俯仰運動；整體框架通過軌道外圈與固定在地面上的滑軌配合，通過周向驅動機構驅動整體框架帶動太陽能電池板實現周向旋轉。
[0006]中國實用新型專利申請CN204615736U提出了一種水平聯動式單軸光伏跟蹤器。如圖3所示，該水平聯動式單軸光伏跟蹤器包括兩個以上的單軸光伏跟蹤器單元和鏈條；單軸光伏跟蹤器單元包括底座、鏈輪、轉軸和太陽能電池板；轉軸的一端與底座活動連接，轉軸的另一端固定連接太陽能電池板，鏈輪同軸固定連接在轉軸的外圈周面上；兩個以上的單軸光伏跟蹤器單元在同一水平高度上沿水平方向等間距的固定在地面安裝基礎上，單軸光伏跟蹤器單元之間通過鏈條和鏈輪配合實現同步傳動，單軸光伏跟蹤器單元由外部的驅動裝置提供動力，控制器對驅動裝置發出轉動角度的控制指令。
[0007]中國實用新型專利申請CN204613760U提出了一種垂向聯動式單軸光伏跟蹤器。如圖4所示，該垂向聯動式單軸光伏跟蹤器包括兩個以上的單軸光伏跟蹤器單元和鏈條，單軸光伏跟蹤器單元包括底座、鏈輪、鏈輪支架、大傘齒輪、小傘齒輪、轉軸和太陽能電池板；轉軸的兩端分別連接底座和太陽能電池板，大傘齒輪同軸固定連接在轉軸上，鏈輪上還固定連接小傘齒輪，小傘齒輪與轉軸上的大傘齒輪相嚙合；多個單軸光伏跟蹤器單元沿縱向等間距的固定在地面安裝基礎上，單軸光伏跟蹤器單元之間通過鏈條和鏈輪配合實現同步傳動并由外部的驅動裝置提供動力，控制器對驅動裝置發出轉動角度的控制指令。
[0008]以上提到的技術方案存在如下問題:1)多組光伏組件之間的距離大大增加，單軸調整式光伏組件約比角度固定式光伏組件占地增加35%，雙軸調整式光伏組件約比角度固定式光伏組件占地增加50%。2)光伏發電系統中活動部件占比高，驅動機構負荷大、結構穩定性差，并且調整裝置占總投資比例高。

【發明內容】

[0009]鑒于以上所述的一個或多個問題，本發明提供了一種利用太陽能獲取能量的系統。
[0010]根據本發明實施例的一種利用太陽能獲取能量的系統，包括:角度固定的至少一組固定式能量獲取裝置；以及至少一組運動式能量獲取裝置，設置在至少一組固定式能量獲取裝置后部。其中，至少一組運動式能量獲取裝置可以抵近至少一組固定式能量獲取裝置獨立設置，也可以與至少一組固定式能量獲取裝置整體設置。
[0011]在根據本發明實施例的利用太陽能獲取能量的系統中，至少一組運動式能量獲取裝置直線運動、或者其一端繞另一端旋轉運動。
[0012]在根據本發明實施例的利用太陽能獲取能量的系統中，當至少一組運動式能量獲取裝置的一端繞另一端旋轉運動時，該至少一組運動式能量獲取裝置的旋轉軸線位于其自身前端。
[0013]在根據本發明實施例的利用太陽能獲取能量的系統中，至少一組運動式能量獲取裝置的角度調整的高度滿足以下條件:在選定時刻的太陽高度角條件下，至少一組運動式能量獲取裝置的陰影不遮擋或在可控范圍內遮擋后方的固定式能量獲取裝置。
[0014]在根據本發明實施例的利用太陽能獲取能量的系統中，至少一組運動式能量獲取裝置設置有運動驅動機構，其中，該運動驅動機構所需的電源由至少一組固定式能量獲取裝置提供、或由外部電源提供，并且該運動驅動機構根據該利用太陽能獲取能量的系統自身測得的輻照信息、或者通過有線和/或無線方式從外部獲取的輻照信息來調整至少一組運動式能量獲取裝置的旋轉角度。
[0015]在本發明中提出的利用太陽能獲取能量的系統中，在無太陽能獲取的時間里可將運動式能量獲取裝置放至最低處，減少風阻，運動中并可清除運動式能量獲取裝置的輻照接收表面的灰塵，提高第二天的發電量。
[0016]根據本發明實施例的利用太陽能獲取能量的系統能夠大幅提升現有角度固定的利用太陽能獲取能量的系統的裝機容量并不增加占地面積和滿發小時數，組件結構穩定可
A+-.與巨O
【附圖說明】
[0017]從下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】的描述中可以更好地理解本發明，其中:
[0018]圖1是現有的單軸光伏跟蹤裝置的結構示意圖；
[0019]圖2是現有的盤式光伏跟蹤器的結構示意圖；
[0020]圖3是現有的水平聯動式單軸光伏跟蹤器的結構示意圖；
[0021]圖4是現有的垂向聯動式單軸光伏跟蹤器的結構示意圖；
[0022]圖5a_5c是根據本發明實施例的利用太陽能獲取能量的系統的結構示意圖；
[0023]圖6和圖7是根據本發明實施例的利用太陽能獲取能量的系統的應用示例示意圖；
[0024]圖8是根據本發明實施例的利用太陽能獲取能量的系統的另一結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將詳細描述本發明的各個方面的特征和示例性實施例。在下面的詳細描述中，提出了許多具體細節，以便提供對本發明的全面理解。但是，對于本領域技術人員來說很明顯的是，本發明可以在不需要這些具體細節中的一些細節的情況下實施。下面對實施例的描述僅僅是為了通過示出本發明的示例來提供對本發明的更好的理解。本發明決不限于下面所提出的任何具體配置和算法，而是在不脫離本發明的精神的前提下覆蓋了元素、部件和算法的任何修改、替換和改進。在附圖和下面的描述中，沒有示出公知的結構和技術，以便避免對本發明造成不必要的模糊。
[0026]鑒于以上所述的技術方案中存在的一個或多個問題，本發明提出了一種新穎的利用太陽能獲取能量的系統。圖5示出了根據本發明實施例的利用太陽能獲取能量的系統的結構示意圖。如圖5所示，該利用太陽能獲取能量的系統包括角度固定的固定式能量獲取裝置101-1和運動式能量獲取裝置102。在本實施例中，運動式能量獲取裝置102與固定式能量獲取裝置101-1為整體設置，以簡化結構、節省材料、降低成本。其中，運動式能量獲取裝置102設置在固定式能量獲取裝置101-1的后部，當運動式能量獲取裝置102進行旋轉運動時，其旋轉軸線與固定式能量獲取裝置101-1的頂部高度相同；推動角度可調整的運動式能量獲取裝置102運動的運動驅動機構的供電來自于外部電源，以確保在固定式能量獲取裝置101-1的發電量不足時仍可調節運動式能量獲取裝置102的角度位置(當然，也可以來自固定式能量獲取裝置101-1)。
[0027]針對一天中陽光高度角的變化，通過在給定角度的固定式能量獲取裝置101-1后部設置運動式能量獲取裝置102，并且利用輻照跟