[发明专利]双轴太阳跟踪器

说明书

技术领域

本发明涉及光电太阳能设施领域，旨在通过将太阳能直接转化成电能来使用太阳能，更特别是涉及基于通过时刻与太阳的位置同步地来非常准确地控制其运动并且结合或组合有多个光电模块或电池板的主动(active)太阳跟踪器(即，在可定向双轴支承结构上)的那些设施。跟踪器的支承结构允许通过其几个部件的协调运动从太阳在东方升起到在西方落下时跟踪太阳的轨迹，以使太阳能电池板始终直接面对太阳。 

背景技术

已知了与太阳跟踪器有关的、亦称为太阳定向设备的不同方案，为了获得太阳能的最大利用，该方案是由控制机构和允许整个白天定向一系列太阳能电池板以使太阳按实质上垂直的方式照射它们的系统组成的。 

实用新型ES-A-1050814涉及了一种所述的太阳跟踪器，其是由支柱保持的圆形轨道限定的固定平台组成的，所述支柱将其抬离地面并且保持其水平以允许位于上方并且装备有轮子的可旋转平台旋转而按方位角来定向。该可旋转平台支承以排和列布置在倾斜表面上的多个太阳能电池板。而，各排太阳能电池板可以关于其全体的公共轴旋转，以从其在日出时接收太阳射线的垂直位置直到其到达在太阳最高的正午时的最大倾角位置来定向。另外，通过将齿轮传动电动机连接到轮子上来与电池板的角度同时地执行该活动平台的方位角旋转，其可旋转到210°，等于从日出到日落的可见太阳路径的十四个小时。 

实用新型ES-A-1059027提出了一种由U形圆形轨道形成的用于太阳能电池板设备的可旋转底座，该可旋转底座位于由支柱根据区域的山岳形态学来水平保持的固定平台或底板上，其中将在该轨道上安装或限定出可移动的倾斜结构，在该倾斜表面上按排和列布置有多个太阳能电池板。该倾斜结构通过垂直轴承附着和连接到固定的圆形轨道上以使其具有角移动 性，以及用作旋转运动的引导件。 

ES-A-1050814的倾斜表面的底座(其中被称为可转动平台)和ES-A-1059027的总称为活动倾斜结构的等同物都是可旋转地直接连接到各自的圆形轨道上的，因此所述圆形轨道的直径实质上等于两个斜面之间的距离，其强加了希望克服的设计限制，特别是关于跨距。 

另外，ES-A-1050814的太阳能电池板组的支承斜面的倾斜度和电池板排的分布在日照的某些时期确定了电池板的定向，其在相邻的电池板上产生了阴影从而损失了该设施的产出率。 

专利US-A-5191875涉及一种太阳能煮器，其包括可枢转地连接到一结构上的太阳能电池板，该结构可以关于包括轨道的底座旋转，固定到可旋转结构上的轮子在该轨道上行进。所述结构是由一系列支承臂和横向构件组成的以使其有一定刚度，但是尽管其结构还具有两个所提到的文件的缺陷，即，结构的底座可旋转地直接连接到各自的圆形轨道上，圆形轨道的直径实质上等于该结构的宽度和电池板的宽度，其包括所提到的关于跨距的设计限制。 

另外，有一些建议旨在减小倾斜结构的倾斜角(为了减小电池板面对水平风的面积的目的)、跟踪器的总高度以及翻倒力矩，这些都是为了获得在结构中的材料的潜在节省，由于风作用在具有较小倾斜角的结构上的力较小。例如，在先前提到的实用新型中，所述结构在ES-A-1050814中具有13°的倾斜和在ES-A-1059027中具有28°的倾斜。 

通过建造具有稍微减小的倾斜度的倾斜结构获得的可能好处引起了必须在成排的电池板之间提供更大的距离以防止自遮蔽的缺点，其意味着也必须增大倾斜结构的长度(因为必须增大行之间的距离)，从而该结构中材料的潜在节省(因为，其不需要承受如在具有更大倾斜角的结构中的风的强作用力)可以被由于所提到的必须增大结构的长度而使用的额外材料的量所抵消。 

关于太阳能电池板围绕旋转轴的旋转，存在不同的机构来负责实现所述任务，其中的一些机构同时旋转所有排的所有轴，如在实用新型ES-A-1050814中所提议的机构的情况。 

实用新型ES-A-1046171描述了一种负责枢转多个太阳能电池板的轴的 机构，所述机构是由拖绳形成的，该拖绳通过滑轮引导来移动连接到所述轴上的半圆形部件。 

由前述内容可理解，光电设施的产出量不仅由高效光电电池板的使用来调节，而且其上放置有电池板的支承结构可以产生相当大的差异并且允许达到更高效的产出量。 

发明内容