一种绿色建筑用地热驱动光伏跟踪支架的制作方法

本发明涉及的一种绿色建筑用地热驱动光伏跟踪支架，特别是涉及应用于光伏支架的一种绿色建筑用地热驱动光伏跟踪支架。

背景技术：

1、随着全球对可持续发展和环境保护的日益重视，绿色建筑作为实现节能减排、降低碳排放的重要载体，其设计与技术革新正以前所未有的速度推进，特别是在地热资源丰富且气候低温的北方地区，结合地热能与光伏发电的创新应用，不仅能够有效利用当地自然资源，还能显著提升建筑能源自给率，北方地区传统的光伏支架大多不具备跟踪调节、防冻的功能，未充分与地热资源进行整合与利用。

2、中国发明专利cn113708714b公开了一种光伏双轴跟踪支架，包括底座、立柱、连接柱和安装板，还包括底板和连接座，所述底板上端面固定连接有两个相对设置的连接座，所述底板上端面还固定连接有底座，所述底座位于两个所述连接座之间，所述底座两侧均固定连接有拉手，所述底座顶端居中处固定连接有安装座，所述安装座顶端居中处固定连接有立柱，所述立柱顶端与连接柱底端活动连接，所述连接柱顶端通过回转驱动器与横梁连接，所述横梁与安装板一侧连接，所述安装板远离横梁一侧固定连接有太阳能电池板；所述连接座内部设有第二空腔以及位于第二空腔两侧的第一空腔，能够对支架的高度进行调整，同时还能够进行移动，便于后期对支架的维修与维护。

3、中国发明专利cn106788188a提供一种光伏跟踪支架，该光伏跟踪支架包括立柱、支座、安装架、连接件、第一驱动组件和第二驱动组件，立柱用于固定在地面上；支座设于立柱顶部；安装架与支座铰接，光伏组件能固定连接于安装架上；连接件与支座铰接；支杆与连接件滑动连接，且支杆的一端与安装架铰接；第一驱动组件设于支座底部，用于驱动支座转动；第二驱动组件与支杆连接，用于驱动支杆相对连接件直线滑动，以使安装架相对支座转动，本发明的光伏跟踪支架可调节光伏组件的角度，太阳照射角度变化，以提高发电效率。

4、综上，现有技术在光伏跟踪支架方面做了有益探索，但功能单一，局限于中高温地区，低温区域适应性较低，在地热资源利用和整合方面仍有提升空间，随着地热能与光伏结合发电的兴起，亟需开发集能源整合、高效节能、环境适应性强、防风抗冻、跟踪调节等多功能为一体的新型光伏跟踪支架。

5、申请内容

6、针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是开发一种适用于地热能丰富的低温地区，且具备高效节能、环境适应性强、防风抗冻、跟踪调节等功能为一体的新型光伏跟踪支架。

7、为解决上述问题，本发明提供了一种绿色建筑用地热驱动光伏跟踪支架，包括壳体，壳体的内壁固定连接有换热器，换热器的顶端固定连接有多个蒸发管，且多个蒸发管围绕壳体的中心呈圆周阵列分布，壳体的内壁固定连接有蒸汽室，蒸汽室与蒸发管相互连通，壳体的外壁固定连接有地热源进口管和地热源出口管，且地热源进口管和地热源出口管贯穿壳体与壳体相互连通，地热源进口管和地热源出口管对称设置，蒸汽室的顶端固定连接有汽缸，汽缸的内壁固定连接有轴承，轴承的内端转动连接有主轴，主轴的外端固定连接有动叶片，汽缸的外壁固定连接有多个对称设置的喷管，喷管与蒸汽室和汽缸之间相互连通，汽缸的外壁固定连接有冷凝装置，汽缸的顶端固定连接有隔板，且隔板的外端与壳体固定连接，主轴贯穿隔板与隔板转动连接，主轴的外端固定连接有传动装置；

8、壳体的内壁固定连接有第一支撑板，第一支撑板的顶端固定连接有环形油箱，环形油箱的内壁固定连接有蓄能器，且蓄能器的底端与第一支撑板固定连接，蓄能器的顶端固定连接有液压马达，液压马达的底端固定连接有传动轴，传动轴的顶端固定连接有转盘，转盘与壳体的顶端转动连接，转盘的顶端固定连接有多个液压杆，且多个液压杆围绕转盘的中心呈圆周阵列分布；多个液压杆的顶端均转动连接有转接耳，转接耳的顶端固定连接有光伏板，光伏板的底端固定连接有保温结构。

9、作为本技术的进一步改进，冷凝装置包括与汽缸的外壁固定连接的螺旋冷凝管，且螺旋冷凝管贯穿壳体，壳体的外壁固定连接有散热筋板，且螺旋冷凝管贯穿散热筋板，螺旋冷凝管的末端贯穿壳体与蒸汽室相互连通。

10、作为本技术的再进一步改进，传动装置包括与主轴固定连接的大齿轮，大齿轮的外端啮合有多个小齿轮，且多个小齿轮围绕大齿轮的中心呈圆周阵列分布，多个小齿轮的内端固定连接有传动轴，传动轴的外端固定连接有支架。

11、作为本技术的更进一步改进，支架与壳体的内壁固定连接，传动轴的外端转动连接有齿轮泵，齿轮泵的顶端固定连接有第二支撑板，且传动轴贯穿第二支撑板与第二支撑板转动连接，主轴贯穿第二支撑板与第二支撑板转动连接。

12、作为本技术的又一种改进，保温结构包括与光伏板底部固定连接的循环管，循环管向下延伸至蒸发管与壳体形成的空腔内，循环管的末端固定连接有螺旋循环管，壳体的内壁固定连接有第三支撑板，且螺旋循环管贯穿第三支撑板，壳体的外壁固定连接有控制系统。

13、作为本技术的又一种改进的补充，环形油箱通过管道与齿轮泵的入口管固定连接，齿轮泵的出口管与蓄能器固定连接，管道上均安装有电磁阀，蓄能器通过管道与液压杆连通，蓄能器通过管道与液压马达的进口管道连通。

14、作为本技术的又一种改进的补充，液压马达的出口通过管道与环形油箱连通，且管道上安装有单向阀、节流阀、换向阀，液压杆通过管道与环形油箱连通，且管道上安装有单向阀、节流阀。

15、作为本技术的再一种改进，蒸发管内填充有低沸点有机工质，螺旋循环管内填充有惰性气体。

16、包括以下步骤；

17、s1、换热蒸发；

18、s2、热能转换；

19、s3、液压蓄能；

20、s4、跟踪调节；

21、s5、保温提效；

22、s6、防风防冻。

23、综上所述，本技术具有以下有益效果：

24、1.高效利用地热能：通过换热器和蒸发管结构，利用地热源进口管引入的地热能加热低沸点有机工质，使其蒸发产生蒸汽，实现地热能向蒸汽能的有效转化，蒸发管呈圆周阵列分布，有利于均匀吸收和传递热量，提高换热效率。

25、2.自驱动跟踪系统：蒸汽室收集蒸发管产生的蒸汽，通过喷管进入汽缸，推动动叶片旋转，通过主轴将机械能传递给传动装置，这一蒸汽驱动的动力系统利用地热能转化为机械能，无需额外电力输入，节能高效。传动装置再将机械能转化为光伏跟踪支架所需的驱动力，通过液压马达、液压杆等元件调整光伏板的角度，实现对太阳光的精确追踪。

26、3.储能与液压驱动：环形油箱和蓄能器共同构成储能单元，为液压系统提供工作介质，液压马达响应速度快，控制精度高，可根据需求精确调节转速和扭矩，确保光伏板跟踪系统的平稳、高效运行，液压杆动作灵敏、力矩大，能快速响应并准确调整光伏板位置，提高发电效率。

27、4.保温与散热设计：保温结构包裹光伏板底部，减少热量散失，提高发电效率并延长光伏板使用寿命，冷凝装置确保蒸汽冷凝回流，形成封闭循环，保持系统持续运转，螺旋冷凝管设计增大了热交换面积，有利于蒸汽快速冷却液化，提高冷凝效率。

28、5.智能控制与优化：控制系统实现对整个系统的自动化监控与控制，通过精确控制电磁阀、单向阀、节流阀、换向阀等元件的开闭及工作状态，确保系统各部分协调运作，达到高效、稳定、节能的目标。

29、6.防风与防冻措施：在遭遇大风天气时，控制系统能根据风向调整光伏板的方位角与高度角，使光伏板与主导风向平行或接近平行，降低风阻和风剪切力，保温结构不仅能维持光伏板适宜工作温度，提高发电效率，还能有效防止光伏板结冰。蒸发过程产生的余热对设备整体有一定的防冻效果。

技术实现思路