一种高层建筑用太阳能向日支架论文和设计-肖武现

全文摘要

本实用新型公开了一种高层建筑用太阳能向日支架，包括支撑杆，所述支撑杆的顶端活动安装有旋转支杆，所述支撑杆的前后端面皆安装有活动杆，所述活动杆的顶端皆安装有支撑机构；所述支撑机构包括电动推杆和承接杆，电动推杆固定安装在活动杆的顶端，且承接杆固定安装在电动推杆的顶端，承接杆的内部限位安装有定向杆，定向杆的末端安装有限位套，定向杆的表面套接有减震弹簧。本实用新型通过设置有一系列的结构，使得该向日支架可减小高楼建筑所处环境对光伏设备的影响，提高稳定支撑效果，可便于检测太阳光线角度和强弱状态，对支架进行角度旋转，提高太阳能吸收效率。

主设计要求

1.一种高层建筑用太阳能向日支架，包括支撑杆（3），其特征在于：所述支撑杆（3）的顶端活动安装有旋转支杆（11），所述支撑杆（3）的前后端面皆安装有活动杆（8），所述活动杆（8）的顶端皆安装有支撑机构；所述支撑机构包括电动推杆（15）和承接杆（5），电动推杆（15）固定安装在活动杆（8）的顶端，且承接杆（5）固定安装在电动推杆（15）的顶端，承接杆（5）的内部限位安装有定向杆（16），定向杆（16）的末端安装有限位套（17），定向杆（16）的表面套接有减震弹簧（18）。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种高层建筑用太阳能向日支架，其特征在于：所述旋转支杆（11）的表面固定安装有光伏支架（14），且定向杆（16）的末端延伸至光伏支架（14）的底端表面。

3.根据权利要求1所述的一种高层建筑用太阳能向日支架，其特征在于：所述电动推杆（15）的表面固定套接有伸缩胶套（4）。

4.根据权利要求1所述的一种高层建筑用太阳能向日支架，其特征在于：在旋转支杆（11）的两端安装有检测机构；所述检测机构包括检测套筒（9）和光敏检测器（13），检测套筒（9）皆安装在旋转支杆（11）的两端表面，且光敏检测器（13）均匀安装在检测套筒（9）的表面，检测套筒（9）的顶端表面安装有警示灯（10）。

5.根据权利要求1所述的一种高层建筑用太阳能向日支架，其特征在于：在支撑杆（3）的底端安装有支撑机构；所述支撑机构包括减震基板（1）和固定筒体（7），固定筒体（7）固定安装在支撑杆（3）的底端，且减震基板（1）固定安装在固定筒体（7）的底端，减震基板（1）的表面通过螺孔安装有膨胀螺栓（6）。

6.根据权利要求5所述的一种高层建筑用太阳能向日支架，其特征在于：所述固定筒体（7）的内部安装有备用蓄电池（12），固定筒体（7）的表面套接有三角环架（2），且三角环架（2）的末端延伸至减震基板（1）的顶端。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体为一种高层建筑用太阳能向日支架。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将太阳能直接转变为电能的一种技术，太阳能作为清洁能源，已然得到了广泛的运用。

在高层建筑中，受高层风力等恶劣环境影响，对光伏设备进行安装时，都需保证安装支架的结构稳定性，与此同时，对太阳能电板等部件的固定性能越来越大，当需要考虑太阳能电板的转化率等情况时，则需保证太阳能电板始终处于太阳光线最强的角度，以提高光照效果，若是支架稳定性过强，则太阳能电板无法实现转向功能，造成太阳能吸收不充分等不良现象，为解决这一问题，太阳能向日支架应运而生，只是一般的向日支架，为保证转向功能，却使得结构稳定性不足，影响实际使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高层建筑用太阳能向日支架，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高层建筑用太阳能向日支架，包括支撑杆，所述支撑杆的顶端活动安装有旋转支杆，所述支撑杆的前后端面皆安装有活动杆，所述活动杆的顶端皆安装有支撑机构；所述支撑机构包括电动推杆和承接杆，电动推杆固定安装在活动杆的顶端，且承接杆固定安装在电动推杆的顶端，承接杆的内部限位安装有定向杆，定向杆的末端安装有限位套，定向杆的表面套接有减震弹簧。

优选的，所述旋转支杆的表面固定安装有光伏支架，且定向杆的末端延伸至光伏支架的底端表面。

优选的，所述电动推杆的表面固定套接有伸缩胶套。

优选的，在旋转支杆的两端安装有检测机构；所述检测机构包括检测套筒和光敏检测器，检测套筒皆安装在旋转支杆的两端表面，且光敏检测器均匀安装在检测套筒的表面，检测套筒的顶端表面安装有警示灯。

优选的，在支撑杆的底端安装有支撑机构；所述支撑机构包括减震基板和固定筒体，固定筒体固定安装在支撑杆的底端，且减震基板固定安装在固定筒体的底端，减震基板的表面通过螺孔安装有膨胀螺栓。

优选的，所述固定筒体的内部安装有备用蓄电池，固定筒体的表面套接有三角环架，且三角环架的末端延伸至减震基板的顶端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本高层建筑用太阳能向日支架，通过三角环架，可实现三角支撑效果，对固定筒体进行稳固支撑，实现防倾覆效果，并通过膨胀螺栓，可提高减震基板与接触面间的接触面积，提高结构安装的稳定性。

2、本高层建筑用太阳能向日支架，通过两根活动杆同时支撑的方式，可确保光伏支架底端的两个位置同时进行支撑和固定，并在角度调节的过程中，同时进行拉伸运动，提高结构稳定性。

3、本高层建筑用太阳能向日支架，通过电动推杆，在通电情况下，具备伸缩功能，可形成对光伏支架进行角度调节的动力，并通过伸缩胶套，可随电动推杆进行伸缩运动的同时，对电动推杆的表面进行保护，防止因外部雨水等进入电动推杆内部，缩短使用寿命。

4、本高层建筑用太阳能向日支架，通过定向杆，可实现光伏支架与承接杆间接连接的同时，并和减震弹簧结合使用，可实现弹性支撑效果的同时，具有一定的减震和活动性，存在一定活动区间，防止两根电动推杆之间运动发生不同步的现象，造成对光伏支架的拉扯等不良现象。

5、本高层建筑用太阳能向日支架，通过检测套筒，并和多个光敏检测器结合使用，形成一个检测环体，对多个角度的光线进行环形检测，即多角度检测，并形成对比，便于得知光线较强的角度，得到光伏支架进行角度旋转的依据，通过警示灯，使得该支架处于高楼顶端，可在夜间实现警示效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型侧视图的局部剖视图；

图3为本实用新型的连接机构示意图。

图中：1、减震基板；2、三角环架；3、支撑杆；4、伸缩胶套；5、承接杆；6、膨胀螺栓；7、固定筒体；8、活动杆；9、检测套筒；10、警示灯；11、旋转支杆；12、备用蓄电池；13、光敏检测器；14、光伏支架；15、电动推杆；16、定向杆；17、限位套；18、减震弹簧。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图3所示，本实施例高层建筑用太阳能向日支架，包括支撑杆3，支撑杆3的顶端通过轴承套活动安装有旋转支杆11，二者光滑接触，在受力情况下，旋转支杆11可绕支撑杆3的顶端进行旋转运动，旋转支杆11的表面固定安装有光伏支架14，光伏支架14的顶端设置有装配槽等部件，可便于对多个太阳能电板进行固定安装，并实现支撑效果，随旋转支杆11进行同步旋转，进而改变光伏板的向阳角度，支撑杆3的前后端面皆通过销轴安装有活动杆8，即两根活动杆8，活动杆8产生支撑力，可便于改光伏支架14的旋转角度，活动杆8的顶端皆安装有支撑机构；支撑机构包括电动推杆15和承接杆5，电动推杆15固定安装在活动杆8的顶端，电动推杆15得电开启后，可将电机的旋转力矩转化为直线运动，并产生伸缩效果，可形成对光伏支架14进行角度调节的动力，此电动推杆15的型号可选为XTL500电动推杆，电动推杆15的表面固定套接有伸缩胶套4，伸缩胶套4为弹性性能良好的塑胶材料，可随电动推杆15的伸展运动而进行收缩，始终对电动推杆15的表面进行包裹保护，延长电动推杆15的使用寿命，且承接杆5固定安装在电动推杆15的顶端，可传递电动推杆15产生的电动推力，内部中空，承接杆5的内部限位安装有定向杆16，且定向杆16的末端延伸至光伏支架14的底端表面，并通过绞轴连接，将电动推杆15产生的力矩传递给光伏支架14的底端，而此时，两根定向杆16可同时传递不同的力矩，如拉扯和推动力矩，在两个受力点推动光伏支架14进行特定方向的旋转，进而改变光伏支架14向日角度，定向杆16的末端通过限位槽安装有限位套17，限位套17可防止定向杆16发生过度运动，形成限位效果，定向杆16的表面套接有减震弹簧18，并受承接杆5的内壁进行限位，可实现弹性支撑效果的同时，并具有一定的减震和活动性，使得定向杆16存在一定活动区间，当两根电动推杆15之间运动发生不同步的现象时，防止造成对光伏支架14的拉扯等不良现象，影响结构稳定性。

具体的，在旋转支杆11的两端安装有检测机构；检测机构包括检测套筒9和光敏检测器13，检测套筒9皆活动安装在旋转支杆11的两端表面，在实际使用过程中，需接通电源，内部存在一个基础的信号处理模块，且光敏检测器13均匀安装在检测套筒9的表面，内部主要部件为光敏传感器，可感受外部环境中光线的强弱情况，并改变自身的光敏电阻，进而改变电流的大小，形成特定的电信号，在安装时，形成一个圆环状分布状态，对多个角度的光线进行环形检测，通过内部的控制电路接受电信号后，在对单个检测套筒9上的光敏检测器13产生的电信号进行对比后，检测出光线最强的角度，再对两个检测套筒9所检测的光线强弱信息形成对比，便于得知光线较强的角度，得到光伏支架14进行角度旋转的依据，并通过导线与电动推杆15进行电性连接，实现电性控制，检测套筒9的顶端表面安装有警示灯10，处于高楼顶端时，可在夜间实现高空警示效果，满足实际使用需求。

进一步的，在支撑杆3的底端安装有支撑机构；支撑机构包括减震基板1和固定筒体7，固定筒体7固定安装在支撑杆3的底端，内部中空，并对支撑杆3进行固定支撑，且减震基板1固定安装在固定筒体7的底端，减震基板1的底端安装有减震垫，在实际使用过程中，与支撑面充分接触，并产生足够的支撑力，对固定筒体7进行稳固支撑，减震基板1的表面通过螺孔安装有膨胀螺栓6，膨胀螺栓6延伸至支撑面内部，如水泥基面内，提高减震基板1与支撑面之间的连接性能。

更进一步的，固定筒体7的内部安装有备用蓄电池12，其输入端通过导线与光伏支架14上的太阳能电板进行电性连接，可储存部分电能，并通过导线与电动推杆15、检测套筒9和光敏检测器13等进行电性连接，为该支架的各个用电组件提供必要的电能，并受固定筒体7内部自带的控制电路进行控制，固定筒体7的表面套接有三角环架2，且三角环架2的末端延伸至减震基板1的顶端，可实现三角支撑效果，对固定筒体7进行均匀受力，并实现稳固支撑，实现防倾覆效果。

本实施例的使用方法为：在安装过程中，需将减震基板1与高楼顶端的水泥面接触，并利用电力工具，如电钻等，将膨胀螺栓6插入水泥面中，实现对减震基板1乃至整个支架的固定安装，并确保减震基板1底端减震垫的性能良好，防止高楼上风力太大，产生的振动力等对支架的稳定性造成破坏，在后续的使用过程中，光伏支架14上的太阳能电板将太阳能装换为电能，大部分被发电所用的蓄电池存储，而小部分则被备用蓄电池12进行存储，备用蓄电池12内部的电能可作为电源，为整个支架提供电能，光敏检测器13等部件通电并工作，为提高太阳能吸收率，处于环形状态下的光敏检测器13可从各个角度检测太阳光线的强弱分布情况，并形成多个强弱不同的电信号，经导线传递给检测套筒9的内部电路后，在对单个检测套筒9内部电路对自身上的光敏检测器13产生的电信号进行对比后，通过识别模块筛选出信号最强的光敏检测器13，并得知光线最强的角度，再对两个检测套筒9所检测的光线强弱信息形成对比，防止单个检测套筒9被该支架本身等部件进行光线遮挡，形成误判等，将光线较强的角度信号传递给检测套筒9内部的控制电路，得到光伏支架14进行角度旋转的依据，带动两根电动推杆15进行同步运动，如需要带动光伏支架14向左旋转时，可收缩左侧的电动推杆15，延伸右侧的电动推杆15，通过拉扯和推动力矩，对光伏支架14进行角度调节，两根电动推杆15产生的力矩较大，可避免高楼风力等对光伏支架14的旋转运动造成影响，而由于电动推杆15的运动存在角度或行程误差等不良现象，此时减震弹簧18受力形变，定向杆16形成位置偏移，间接增大或减小电动推杆15的长度，抵消其角度或行程误差。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

设计图

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