太陽能組件的跟蹤裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能組件的跟蹤裝置、跟蹤裝置的橫排、跟蹤裝置的縱排以及太陽能組件陣列。
【背景技術(shù)】
[0002]正在討論的這些類型的太陽能組件的跟蹤裝置從根本上說是現(xiàn)有技術(shù)。它們用于使太陽能組件或太陽能組件臺(tái)樞轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)以使它們的傾斜度可以與太陽輻射最佳地匹配，最終以優(yōu)化這種系統(tǒng)的效率。例如，為了使太陽能組件或太陽能組件臺(tái)樞轉(zhuǎn)，推桿或諸如纜繩等牽引元件是現(xiàn)有技術(shù)。然而，現(xiàn)有技術(shù)的方案經(jīng)常具有多種多樣的設(shè)計(jì)缺陷。因而，一般來說具有推桿的跟蹤裝置包括許多支承點(diǎn)并且具有在樞轉(zhuǎn)過程中不利的運(yùn)動(dòng)學(xué)，這使得這些系統(tǒng)昂貴并且易患故障。如果為了使太陽能組件或太陽能組件臺(tái)樞轉(zhuǎn)而布置纜繩，那么將它們的張力維持在最佳范圍內(nèi)時(shí)具有挑戰(zhàn)。特別地，依據(jù)基本設(shè)計(jì)，結(jié)果經(jīng)常是纜繩張力的松弛，使得這種跟蹤裝置大多極不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，本發(fā)明的目的是指定避免上述缺點(diǎn)、同時(shí)被設(shè)計(jì)成非常簡單并經(jīng)濟(jì)有效的太陽能組件的跟蹤裝置、跟蹤裝置的橫排、跟蹤裝置的縱排以及太陽能組件陣列。
[0004]上述目的通過以下的太陽能組件的跟蹤裝置、跟蹤裝置的橫排、跟蹤裝置的縱排以及太陽能組件陣列來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和特征源自以下內(nèi)容以及說明書和附圖。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，太陽能組件的跟蹤裝置包括用于間接和/或直接配置能夠經(jīng)由轉(zhuǎn)動(dòng)接頭繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的吊架單元的柱，其中所述吊架單元包括用于使所述吊架單元轉(zhuǎn)動(dòng)的關(guān)于所述轉(zhuǎn)動(dòng)接頭相對(duì)的兩個(gè)力引入?yún)^(qū)域，其中力引入經(jīng)由至少基本上圓弓形導(dǎo)向元件發(fā)生，以及其中所述圓弓形導(dǎo)向元件的半徑相當(dāng)于各個(gè)力引入?yún)^(qū)域和所述轉(zhuǎn)動(dòng)接頭之間的距離。
[0006]如【背景技術(shù)】部分所述，跟蹤裝置首先用于使一個(gè)或多個(gè)太陽能組件(即，光伏組件)的傾斜度適應(yīng)太陽的位置。太陽能組件或光伏組件將太陽光線的光轉(zhuǎn)換成電能，其中如果太陽光線以理想的角度撞擊到太陽能組件或光伏組件上，那么可以使效率優(yōu)化。跟蹤裝置也可以有利地布置給根據(jù)可以由術(shù)語"太陽熱"概括的原理操作的其他系統(tǒng)，因而換句話說，例如，通常用于使任意種類的太陽能集熱器或太陽能鏡(例如拋物柱面鏡)樞轉(zhuǎn)。
[0007]例如，實(shí)際樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)有利地經(jīng)由諸如(鋼絲繩)纜繩等一個(gè)或多個(gè)牽引元件發(fā)生。然而，也可以使用其他材料，或者也可以布置諸如鏈子或類似物等其他牽引元件。
[0008]力引入有利地經(jīng)由基本上圓弓形導(dǎo)向元件發(fā)生。圓弓形導(dǎo)向元件的(假想的)中心點(diǎn)基本上位于轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)。這種配置的背景是，在吊架單元的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的一個(gè)或多個(gè)力引入?yún)^(qū)域最終也描述了一個(gè)圓弧或圓弓形，在不使用導(dǎo)向元件的情況下該過程可能導(dǎo)致牽引元件中張力(換句話說，也就是纜繩張力)的松弛。例如，如果源自設(shè)置在柱上的固定點(diǎn)的牽引元件與其中一個(gè)力引入?yún)^(qū)域直接連接(也就是說，不使用導(dǎo)向元件)，那么例如，隨著吊架單元從水平面在逆時(shí)針方向上樞轉(zhuǎn)過10°，上述固定點(diǎn)和力引入?yún)^(qū)域之間的距離改變特定量。如果吊架單元從水平面在順時(shí)針方向上樞轉(zhuǎn)過10°，那么固定點(diǎn)和力引入?yún)^(qū)域之間的距離類似地改變特定量。然而，后者的量在長度上不對(duì)應(yīng)在逆時(shí)針方向上樞轉(zhuǎn)過程中發(fā)生的上述量。從根本上說，這個(gè)事實(shí)導(dǎo)致在這種系統(tǒng)中的纜繩張力可能以不可靠的方式松弛的挑戰(zhàn)或問題。特別地，例如，通過牽引元件連接兩個(gè)相鄰的吊架單元使得一個(gè)吊架單元的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以通過牽引元件傳遞到另一個(gè)吊架單元上，而牽引元件中的張力不會(huì)以不可靠的方式松弛，這是不可能的。例如，跟蹤裝置的兩個(gè)力引入?yún)^(qū)域也不可能通過連接到柱上的輥連接，而不導(dǎo)致上述長度問題并且同時(shí)不導(dǎo)致纜繩張力的松弛。
[0009]然而，有利地設(shè)置圓弓形導(dǎo)向元件，由此可以避免上述問題。上述固定點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的力引入?yún)^(qū)域之間的距離總是由導(dǎo)向元件保持恒定，這是因?yàn)槠涓S導(dǎo)向元件或由后者規(guī)定。導(dǎo)向元件和吊架單元優(yōu)選配置和設(shè)計(jì)成彼此相對(duì)以使力引入基本上與吊架單元成直角地發(fā)生。因此，引起吊架單元的轉(zhuǎn)動(dòng)或樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的力正切地作用到導(dǎo)向元件上。力引入有利地直接在吊架單元上發(fā)生。因此，使吊架單元樞轉(zhuǎn)的力總是作用于吊架單元的區(qū)域中并由導(dǎo)向元件引導(dǎo)。導(dǎo)向元件有利地設(shè)計(jì)成使引起吊架單元的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的力(特別是牽引力)改變方向。在優(yōu)選形式的實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)牽引元件基本上與柱成直角或橫向于柱移動(dòng)然后由牽引元件引導(dǎo)到力引入?yún)^(qū)域上，因而被適當(dāng)改變方向。相當(dāng)于各個(gè)力引入?yún)^(qū)域和轉(zhuǎn)動(dòng)接頭之間的距離的導(dǎo)向元件的半徑也可以理解為桿臂，用于使吊架單元轉(zhuǎn)動(dòng)或樞轉(zhuǎn)的力利用該桿臂作用在吊架單元上。這里，桿臂基本上橫向于柱的垂直軸起作用。由于導(dǎo)向元件被設(shè)計(jì)成基本上圓弓形的事實(shí)，所以即使將吊架單元樞轉(zhuǎn)到其最大程度，桿臂也總是保持相同的尺寸。用通過直梁使吊架單元樞轉(zhuǎn)的剛性推桿操作的現(xiàn)有技術(shù)的方案具有以下缺點(diǎn):在吊架單元樞轉(zhuǎn)到傾斜位置過程中，它們可能偶爾僅具有非常小的桿臂。這增大了樞轉(zhuǎn)過程所需要的力與保持力，并且為系統(tǒng)帶來極不穩(wěn)定性。然而，通過對(duì)力引入過程總是提供相同尺寸的桿臂的圓弓形導(dǎo)向元件防止了所有這些缺點(diǎn)。
[0010]所述導(dǎo)向元件優(yōu)選與所述吊架單元連接，其中牽引元件連接在所述力引入?yún)^(qū)域中或上。導(dǎo)向元件可以通過材料與吊架單元結(jié)合；也就是說，例如，可以對(duì)其進(jìn)行焊接。同樣優(yōu)選的還有與螺釘、螺栓、銷或鉚釘?shù)冗M(jìn)行形狀配合和/或壓配合連接。在一種形式的實(shí)施方案中，牽引元件采取纜繩(特別是鋼絲繩)的形式。牽引元件可以同時(shí)連接到導(dǎo)向元件和吊架單元上。關(guān)鍵是其連接在力引入?yún)^(qū)域中或上。力引入?yún)^(qū)域理解成其中力的引入發(fā)生的區(qū)域。一般來說，這是其中導(dǎo)向元件連接到吊架單元上以及特別是連接到上述橫梁上的區(qū)域。在優(yōu)選形式的實(shí)施方案中，牽引元件在力引入?yún)^(qū)域中或上的配置和連接經(jīng)由一種類型的張緊單元或類似物發(fā)生。例如，可以由一個(gè)或多個(gè)彈簧構(gòu)成的這種張緊單元被設(shè)計(jì)成補(bǔ)償牽引元件中的張力峰值并且偶爾也被設(shè)計(jì)成用于維持一個(gè)或多個(gè)牽引元件中的特定的基本張力。然而，各個(gè)牽引元件不必都設(shè)置有這種張緊單元，而是牽引元件的配置也可以以或多或少固定的方式發(fā)生，例如，使螺紋壓到牽引元件的一端上，從而使得可以旋擰牽引元件以進(jìn)行連接。
[0011]在優(yōu)選形式的實(shí)施方案中，吊架單元包括基本上中央地連接在轉(zhuǎn)動(dòng)接頭上的橫梁，其中對(duì)齊以使得其基本上與轉(zhuǎn)動(dòng)軸成直角或橫向于轉(zhuǎn)動(dòng)軸延伸的方式發(fā)生?？v梁優(yōu)選配置和連接在橫梁的兩端；這些縱梁沿著(即，平行于)轉(zhuǎn)動(dòng)軸延伸。這里，連接和配置可以以形狀配合和/或壓配合和/或材料結(jié)合的方式發(fā)生。例如，橫梁有利地由諸如方形型材等封閉型材(特別是封閉金屬型材)形成，其中斷面可以是方形和矩形。相似的考慮適用于縱梁，例如，在一種形式的實(shí)施方案中該縱梁同樣由具有方形或矩形斷面的封閉型材(特別是金屬型材)形成。金屬優(yōu)選采取鋼或鋁的形式?？蛇x擇地，例如，上述型材斷面也可以采取諸如雙T形梁、U形型材或希格瑪型材等開放型材的方式。
[0012]轉(zhuǎn)動(dòng)接頭不必直接連接到柱上；而是其也可以連接到相應(yīng)連接到柱上的頭片上。這種頭片使得轉(zhuǎn)動(dòng)接頭的高度以及因而吊架單元的高度能夠個(gè)體適應(yīng)，而不需要使緊固在地面的地基中的柱移動(dòng)或使其地點(diǎn)改變。在一種形式的實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)動(dòng)接頭本身由市售的并且具有適當(dāng)尺寸的軸承形成。也可