[发明专利]一种高效光伏声屏障顶部装置

说明书

本发明涉及一种高效光伏声屏障顶部装置，声屏障顶部装置由光伏吸声板组件、光强跟踪组件、基础连接组件组成，所述光伏吸声板组件和光强跟踪组件安装在基础连接组件上，所述光伏吸声板组件由光伏电池板和吸声散热板组成，所述吸声散热板呈翼状，紧贴于光伏电池板背面；所述光强跟踪组件可以通过光强的跟踪改变光伏吸声板组件的高度角。本发明装置可自动跟踪太阳高度角变化，自动调节光伏电池板朝向，使光伏电池板实时保持峰值发电功率，解决光能利用率低的问题。本发明具有T型屏障顶端结构形式，安装后可提高原屏障的降噪性能。

技术领域

本发明涉及一种高效光伏声屏障顶部装置。

背景技术

随着我国城市化的发展，道路交通为居民生活带来便利的同时也造成了严重的噪声影响。声屏障是最常见的噪声控制措施之一，通常安装于道路或高架桥梁的两侧，呈直立式或封闭/半封闭结构。传统声屏障仅起降噪作用，功能相对单一。

太阳能是最重要的新能源类型。光伏电池板基于光电效应，将太阳能转化为电能，其发电效率受环境影响较大。光伏板与太阳的相对朝向是重要的影响因素，理论上在阳光直射的情况下具有最大的发电效率。光伏板工作时会产生热量，噪声组件温度的升高，而温度上升会造成发电效率的降低，温度每提高1℃，光伏板的峰值功率损失约0.14％。局部过热还会损坏光伏组件，影响光伏板的使用寿命。因此组件的散热是必须解决的问题。

声屏障沿道路铺开布置，在城市中分布面积较大，受建筑遮挡较少，具备良好的光能利用条件。将光伏发电系统与声屏障相结合是一个新的发展方向。

目前，传统的太阳能光伏屏障通常将光伏组件作为一部分屏障体，垂直布置在屏障的中段。如“CN 208733486 U一种折臂式光伏声屏障”，采用透明玻璃钢夹持光伏电池板，作为中段屏体。该种结构屏障的光伏组件朝向仅能被动的跟随道路走向变化。如采用单侧受光的光伏电池板，则南北走向的道路仅有一侧的光能被有效利用，而东西走向道路则两侧都得不到有效利用。如采用双侧受光的光伏电池板，虽然可以提高南北走向道路的发电效率，但仍没有解决东西走向的问题，还会造成成本的上升。光伏电池板垂直布置，在中午太阳高度角最高时，反而朝向角最小，角度效率损失较大。此外车辆在道路行驶，也可能对屏体造成损坏。

对于全封闭型声屏障，将光伏电池板安装在屏障顶部，可有效提高光能的利用效率，如“CN 209523132 U一种基于高架桥全封闭声屏障的光伏并网发电系统”，在全封闭声屏障顶部外表面贴装光伏组件。这种固定形式的光伏声屏障发电效率比垂直式高，但不能针对阳光强度进行位置调整，生产成本也高。“CN 107675637 A一种光强跟踪光伏声屏障”对此进行了改进，采用传送带装置移动顶部的光伏板，可根据光强移动光伏板的位置，可节省光伏板的铺设面积。但全封闭声屏障因为其本身成本较高，在城市中应用率远低于直立式屏障。且此种光伏声屏障仅能用于新建工程，不能适用于现有声屏障的改造。此外，光伏电池板贴在声屏障屏体外侧的方式会降低电池板的散热性能，影响发电效率。

在直立式声屏障顶端安装独立的光伏组件是一个便于安装推广的方式。“CN209860855 U一种太阳能光伏声屏障及其独立可调式光伏组件”采用法兰盘将独立的光伏板组件安装在声屏障的立柱上，通过法兰盘上的腰型调节孔调节方位角，通过前后支撑调节光伏板的高度角。该装置只能在安装时预设方位和高度角，光伏板在安装完成后即成为固定形式。在一天中太阳高度变化时，存在光能利用效率不高的问题。且当方位角与声屏障走向不一致时，造成光伏板横向延伸，影响路线的美观，存在干扰司机视线等安全隐患。

基于以上问题，在光能利用型声屏障的设计上，可采用更加合理的顶端结构形式，采用智能化控制提高光能利用效率，并保证屏障的降噪效果。降低装置的生产成本，提高推广价值。

发明内容