[发明专利]太阳能收集器的极轴跟踪装置

说明书

【技术领域】

本发明在广泛意义上属于太阳能领域，在此特指光伏电池面板和聚焦型太阳能收集器的太阳跟踪系统领域，尤其指极轴太阳能跟踪系统的领域。

【背景技术】

本发明是指太阳能收集器，尤其指极轴跟踪系统装置，来跟踪太阳相对于地球的运动，从而使收集太阳能达到更高的效率和更低的成本。本发明应用于平板光伏面板和聚焦光热或光伏装置。

光伏太阳能电池板被广泛应用于住宅或商业的太阳能应用上。由于太阳相对地球的运动，导致照射到固定的光伏电池板上的太阳光每天在不同的时刻或每年不同的时间具有不同的入射角。此种入射光线会降低太阳能电池板的收集效率及减少此太阳能电池板产生的电量。由于收集的太阳能量与余弦角成正比，即太阳光的入射角与太阳能电池板的垂直表面之间的夹角，此效果所导致的损失即为熟知的余弦损失。为提高太阳光的收集效率，太阳能电池板可使用一个跟踪器使其与太阳入射光保持接近于垂直的位置。

跟踪器可广泛地应用于聚焦性太阳能板上，通过大面积的光学收集器将太阳光聚焦于一小面积太阳能吸收器上，此太阳能吸收器可为光伏电池或光热转换器。为了在太阳移动时使焦点保持在目标接收器上，此跟踪系统要跟随太阳运动，以维持聚焦，而目前实现此种跟踪系统的机械方案结构过于复杂，并且在所有系统中，太阳能收集器的主体会对极轴施加一个较大的扭矩，并需要在日间绕极轴以固定的速度旋转。如此会增加电机的负载需求。同时，在高风力负载情况下，太阳能收集器上所承受的风载将施加至电机上，从而令系统不稳定，并且当一个电机与多个太阳能收集器采用刚性连接时，此多个太阳能收集器上所承受的风载将会累加至此电机上，则更易于导致系统不稳定。

【发明内容】

本发明的目的就是为了提供一种太阳能收集器的极轴跟踪装置，以克服现有技术中极轴跟踪装置结构复杂的缺陷。

为实现上述目的，实施本发明的太阳能收集器的极轴跟踪装置包括提供旋转扭力的驱动机构、与驱动机构配合传输旋转扭力的第一旋转机构及与第一旋转机构配合并驱动收集器面板围绕极轴旋转的第二旋转机构。

依据上述主要特征，第一旋转机构为一杆体，该杆体设有一螺纹区。

依据上述主要特征，第二旋转机构包括一旋转件，该旋转件与太阳能模块的转轴结合，并且与杆体的螺纹区以蜗杆蜗轮的方式配合。

依据上述主要特征，第二旋转机构包括第一旋转件、第二旋转件及旋转传动件，该旋转传动件与第一与第二旋转件配合以传输旋转扭力，第一旋转件与杆体的螺纹区以蜗杆蜗轮的方式配合，而第二旋转件与太阳能模块的转轴结合。

依据上述主要特征，该旋转传动件为缆绳或链条。

本发明另一目的在于提供一种结构简单且易于控制的太阳能模块阵列。

为实现上述目的，本发明提供一种太阳能模块阵列，该太阳能模块阵列包括：多个太阳能模块，每一太阳能模块均围绕一转轴旋转，每一转轴与其他转轴平行设置，其中每一个太阳能模块包括：

第一旋转机构，其中该第一旋转机构与后续的太阳能模块的第一旋转机构相连；

第二旋转机构，与第一旋转机构配合，驱动一个面板围绕转轴旋转；

一个驱动机构，与至少一个第一旋转机构连接，产生旋转扭力。

依据上述主要特征，第一旋转机构为一杆体，该杆体设有一螺纹区。

依据上述主要特征，第二旋转机构包括一旋转件，该旋转件与太阳能模块的转轴结合，并且与杆体的螺纹区以蜗杆蜗轮的方式配合。

依据上述主要特征，第二旋转机构包括第一旋转件、第二旋转件及旋转传动件，该旋转传动件与第一与第二旋转件配合传输旋转扭力，第一旋转件与杆体的螺纹区以蜗杆蜗轮的方式配合，而第二旋转件与太阳能模块的转轴结合。

依据上述主要特征，该旋转传动件为缆绳或链条。

与现有技术相比，本发明通过简单的第一与第二旋转机构及驱动机构的配合便可实现对太阳能收集器面板的转动控制，不需要复杂的结构，因此可有利地降低整个系统的成本。同时采用蜗杆蜗轮的方式配合，避免了太阳能收集器上承受的风载等传输到电机上，从而避免系统不稳定。

【附图说明】

图1是一个太阳能极轴跟踪器的侧视示意图。

图2是图1所示太阳能极轴跟踪器的前视图。

图3A与图3B分别是图1中所使用的电机/蜗杆齿轮组装系统的顶视图及侧视图。

图4是图1所示的太阳能极轴跟踪器从中心位置旋转至早晨位置的前视图(相对于中心位置)。

图5是图1所示的由一个电机组装件驱动的位于太阳正午位置的跟踪器阵列的示意图。

图6为图1所示的由一个电机组装件驱动的位于早晨位置的跟踪器阵列的示意图。