盔型固定式跟踪太阳能光伏板的外表面构建方法及光伏板与流程

本发明涉及光伏板，特别涉及盔型固定式跟踪太阳能光伏板的外表面构建方法及光伏板。

背景技术：

1、地球环绕太阳既有公转又有自传，地球绕太阳公转形成四季，公转一周为一年，地球自转一周为一日。地球公转时，由于太阳在北半球正午时分相对于地面的倾角在春分和秋分时等于当地的纬度，在冬至等于当地纬度减去太阳赤纬角，夏至时等于当地纬度加上太阳赤纬角。也就是说在春分～夏至～秋分时采用较小的倾角，在秋分～冬至～春分时采用较大的倾角。地球自转时，在一天当中从东至西随着地球的自转而发生着变化。太阳入射光线射到光伏板表面的入射角越小，太阳入射的辐射强度就越大，发电量就越高。

2、根据大自然的特点，在光伏板设计时大致可以分为两大类，第一类是针对地球公转，出现的四个季节，根据四季中太阳入射角度的不同，设计光伏板的角度。主要有：固定支架光伏板、固定可调角度支架和固定可旋转角度支架。由于太阳每天都在发生变化的，固定支架光伏板是按本地区一年当中最优的倾角设计的。固定可调角度支架和固定旋转角度支架是随着季节的不同，或人工或电动调节光伏板的倾角，使之达到该季节的最优角度。需要把一年细划为：四份或三份或两份，尽可能达到发电效率最大化。第二类是针对地球自转，由于地球自转一周为一日，时间比较短，目前设计的支架主要是跟踪型光伏支架，模仿“向日葵”，跟着太阳走。

3、其中针对地球自转这一特点，现有技术里的跟踪型光伏支架都是电动形式的，需要调整支架的朝向。在实际使用中遇到很多问题，比如：其一耗电量问题，尽管光伏在发电，但自耗电量抵消了部分发电量。其二易损件问题，支架长年在室外不停的转动，四季温度变化，风吹雨打，维修量很大。其三成本高，如果做的太“结实”，费用很高，如果做的太“单薄”，极易损坏，在现实中这类失败案例很多。

4、所以，针对适用于地球自转这一大自然的特点，需要设计一种固定式跟踪支架，既能实现跟踪支架的采光功能，又能克服跟踪支架存在的上述问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种固定式跟踪支架，有效的解决背景技术提出的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、盔型固定式跟踪太阳能光伏板的外表面构建方法，光伏板组件的外表面整体为对称的拱形，外表面的构建方法包括如下步骤：

4、s1、构建外表面的对称中心线do；

5、设置外表面的顶点为d，点o距离地面的高度为外表面的最低点距离地面的预设高度；

6、s2、构建直角三角形edo；

7、∠deo设置为光伏板组件所在地区冬至时的光伏入射角a，对称中心线do为一个直角边，直线eo为另一个直角边；

8、s3、构建圆弧b1b2和圆弧c1c2；

9、以对称中心线do的中下部的点f为圆心，fd为半径画圆后，在圆上确定圆弧b1b2，∠b1od＝∠b2od＝60°；在圆上确定圆弧c1c2，∠c1od＝∠c2od＝45°；点f在对称中心线do上的位置需要使点b1和c1位于直角三角形edo的外部；

10、s4、构建外表面；

11、直线c1b1的延长线与直线oe的延长线交于点a1，点a1位于直角三角形edo的外部，直线c2 b2的延长线与直线eo的延长线交于点a2；

12、依次连接的直线a1c1、圆弧c1c2、直线c2a2设置为光伏板组件的外表面。

13、进一步的，of＝1/4od。

14、光伏板，包括由支架支撑的光伏板组件，光伏板组件的外表面为前述的构建方法实现。

15、进一步的，所述支架包括连接a1d、a2d的杆件a1d和杆件a2d，所述支架杆件还包括两个关于对称中心线do对称布置的基础短桩；

16、两个基础短桩的顶面分别通过向上延伸的竖杆件固定连接至杆件a1d或杆件a2d；两个竖杆件的顶端之间通过水平杆件固定连接。

17、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

18、本项发明与目前使用的电动跟踪式光伏支架比具有明显的优势：1、结构自身强度高，不存在常年转动带来的构件疲劳损伤。2、支架维修量小，几乎没有，一次建成，终身使用。3、成本低，使用成本、维修成本都很低。4、总造价与电动跟踪支架对比低很多。5、发电量与电动跟踪式发电量基本一致，因为电动跟踪式支架的发电量要抵消部分自耗电量，同时，在大风工况(6级风以上)避免大风掀翻光伏板，需要放平光伏板，影响其发电量。7、光伏板的外表面形状简单、容易加工。

技术特征：

1.盔型固定式跟踪太阳能光伏板的外表面构建方法，其特征在于，光伏板组件的外表面整体为对称的拱形，外表面的构建方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的盔型固定式跟踪太阳能光伏板的外表面构建方法，其特征在于，of＝1/4od。

3.光伏板，其特征在于，包括由支架支撑的光伏板组件，光伏板组件的外表面为权利要求1-2任一项所述的构建方法实现。

4.根据权利要求3所述的光伏板，其特征在于，所述支架包括连接a1d、a2d的杆件a1d和杆件a2d，所述支架还包括两个关于对称中心线do对称布置的基础短桩；

技术总结本发明公开了盔型固定式跟踪太阳能光伏板的外表面构建方法及光伏板，其光伏板组件的外表面整体为对称的拱形，外表面的构建方法包括如下步骤：S1、构建外表面的对称中心线DO；S2、构建直角三角形EDO；∠DEO设置为光伏板组件所在地区冬至时的光伏入射角a，直线EO为水平的直角边；S3、构建圆弧B<subgt;1</subgt;B<subgt;2</subgt;和圆弧C<subgt;1</subgt;C<subgt;2</subgt;；在对称中心线DO的中下部的点E为圆心，ED为半径画圆∠B<subgt;1</subgt;OD＝∠B<subgt;2</subgt;OD＝60°，∠C<subgt;1</subgt;OD＝∠C<subgt;2</subgt;OD＝45°；点E需要使点B<subgt;1</subgt;和C<subgt;1</subgt;位于直角三角形EDO的外部；S4、构建外表面；直线B<subgt;1</subgt;C<subgt;1</subgt;的延长线与直线EO的延长线交与点A<subgt;1</subgt;，直线B<subgt;2</subgt;C<subgt;2</subgt;的延长线与直线EO的延长线交与点A<subgt;2</subgt;；依次连接的直线A<subgt;1</subgt;C<subgt;1</subgt;、圆弧C<subgt;1</subgt;C<subgt;2</subgt;、直线C<subgt;2</subgt;A<subgt;2</subgt;设置为光伏板组件的外表面。具有不用调节光伏板组件的使用角度的优点。技术研发人员：刘秀,杨阳,刘学新,韩刚,薛乐,陆群受保护的技术使用者：中国电建集团吉林省电力勘测设计院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29