本實(shí)用新型涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種角度可調(diào)的大跨度光伏支架。

背景技術(shù)：

常規(guī)的太陽(yáng)能光伏電站通常受到土地的限制，對(duì)于如今土地越來(lái)越稀缺的東部地區(qū)來(lái)說(shuō)，直接占用土地建立常規(guī)的大型的地面電站是不切實(shí)際的。因此，為了有效開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能資源，出現(xiàn)了漁光互補(bǔ)、農(nóng)光互補(bǔ)等“互補(bǔ)型”光伏電站或者其他利用閑置的太陽(yáng)能建設(shè)的光伏電站，如污水處理廠光伏電站，這類電站由于不占用額外土地資源，正日益受到業(yè)界的關(guān)注。

例如，公開(kāi)號(hào)為CN204794826U的實(shí)用新型專利公布一種預(yù)應(yīng)力柔性光伏支架，包括兩支撐組件和連接在兩支撐組件之間的預(yù)應(yīng)力柔性拉繩，預(yù)應(yīng)力柔性光伏支架要兩組以上同時(shí)使用，光伏組件通過(guò)連接板件固定在柔性拉繩上，具有廣泛的適應(yīng)性、使用的靈活性、有效的安全性和土地完美二次利用經(jīng)濟(jì)性；此外，公開(kāi)號(hào)為CN205430139U的實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種大跨度柔性索支撐光伏系統(tǒng)，包括光伏組件、拉索、穩(wěn)定桿、橫梁、立柱、斜拉桿、承臺(tái)、預(yù)應(yīng)力管樁、地梁、阻尼裝置，光伏組件通過(guò)連接件與拉索固定，拉索之間連接有穩(wěn)定桿，充分利用魚(yú)塘、農(nóng)田或污水處理廠等場(chǎng)地上方閑置的太陽(yáng)能資源，采用拉索作為光伏組件的支撐結(jié)構(gòu)，達(dá)到光伏業(yè)與其下開(kāi)展的其它活動(dòng)如漁業(yè)、農(nóng)業(yè)或污水處理工作互不干擾的目的。

雖然上述現(xiàn)有的方案通過(guò)支撐結(jié)構(gòu)架起大跨度的預(yù)應(yīng)力柔性索繩節(jié)省了大量的用地，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)光互補(bǔ)，但是，光伏板的角度相對(duì)固定，無(wú)法根據(jù)太陽(yáng)的方向進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，對(duì)于陽(yáng)光的利用率偏低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種角度可調(diào)的大跨度光伏支架。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種角度可調(diào)的大跨度光伏支架，包括支撐組件、預(yù)應(yīng)力索和光伏板，所述預(yù)應(yīng)力索連接在兩支撐組件之間，光伏板固定連接在預(yù)應(yīng)力索上，所述支撐組件包括基礎(chǔ)、立桿、橫梁和兩根高度調(diào)節(jié)桿，所述立桿底端錨固在基礎(chǔ)上，立桿頂端與橫梁鉸接，所述預(yù)應(yīng)力索連接在兩支撐組件的橫梁之間且數(shù)量為兩條以上，所述的兩根高度調(diào)節(jié)桿一端鉸接在基礎(chǔ)上，另一端分別鉸接在橫梁的兩端。

調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)桿可以實(shí)現(xiàn)橫梁圍繞鉸接處旋轉(zhuǎn)，從而通過(guò)預(yù)應(yīng)力索帶動(dòng)光伏板旋轉(zhuǎn)，達(dá)到調(diào)整光伏板角度的目的，可以是光伏板的方向朝向太陽(yáng)，提高陽(yáng)光的利用率；此外，預(yù)應(yīng)力索充分發(fā)揮了索的抗拉性能，大大提高了支架的經(jīng)濟(jì)跨度和適用范圍。此外，高度調(diào)節(jié)桿除了具有調(diào)整角度的作用外，還可以在一定程度上分擔(dān)立桿所承受的拉力，使得系統(tǒng)的受力更加均衡，防止各桿件出現(xiàn)過(guò)勞損傷，影響使用壽命和安全。

做為本結(jié)構(gòu)的變形，高度調(diào)節(jié)桿的底端既可以和立桿一樣，連接在同一塊基礎(chǔ)之上，也可以是不同的基礎(chǔ)，此外高度調(diào)節(jié)桿的底端還可以鉸接在立桿上。

進(jìn)一步地，所述高度調(diào)節(jié)桿包括與橫梁鉸接的拉桿和與基礎(chǔ)鉸接的中空管，所述拉桿的下端與中空管的上端套接，所述中空管和拉桿之間通過(guò)螺栓和螺母連接，所述拉桿和中空管的豎直方向上間隔地開(kāi)設(shè)有多個(gè)連接孔，所述螺栓通過(guò)連接孔橫向貫穿中空管和拉桿。該高度調(diào)節(jié)桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，經(jīng)濟(jì)易得。

進(jìn)一步地，所述高度調(diào)節(jié)桿包括與所述橫梁鉸接的上拉桿、與所述基礎(chǔ)鉸接的下拉桿，以及連接所述上拉桿和所述下拉桿的螺筒，所述螺筒兩端帶有旋向相反的內(nèi)螺紋，所述上拉桿和所述下拉桿帶有與內(nèi)螺紋匹配連接的外螺紋。螺筒與上下拉桿的搭配，可以使得高度調(diào)節(jié)更加方便省力。優(yōu)選的，在螺筒中部可以設(shè)置有通孔，在通孔中插入銷桿，利用輪軸杠桿的原理通過(guò)銷桿旋轉(zhuǎn)螺筒，更加方便省力。

進(jìn)一步地，所述預(yù)應(yīng)力索通過(guò)預(yù)應(yīng)力錨具與所述橫梁連接。

進(jìn)一步地，所述支撐組件還包括支撐桿，所述支撐桿位于兩個(gè)支撐組件之間，即位于支撐組件連接預(yù)應(yīng)力索的一側(cè)，所述支撐桿的一端與所述立桿的頂端連接，另一端與基礎(chǔ)連接，由于跨度的增加，荷載的增大，基礎(chǔ)處的反力很大，通過(guò)設(shè)置支撐桿，可以把不利的荷載進(jìn)行平衡和轉(zhuǎn)換，使得立桿承受的拉力以及基礎(chǔ)的反力得到平衡，部分轉(zhuǎn)移到支撐桿上，延長(zhǎng)立桿的使用壽命，保證安全性。

進(jìn)一步地，所述支撐組件還包括斜拉組件，所述斜拉組件包括橫壓桿，斜拉桿和配重塊，所述橫壓桿的一端與斜拉桿的一端連接，所述橫壓桿的另一端連接在立桿中部，所述斜拉桿的另一端連接在立桿的頂部，所述橫壓桿平行于預(yù)應(yīng)力索，且和預(yù)應(yīng)力索分別位于立桿的兩側(cè)，所述橫壓桿與斜拉桿的連接端通過(guò)金屬繩懸掛配重塊。斜拉組件同樣可以可以把不利的荷載進(jìn)行平衡和轉(zhuǎn)換，使得立桿承受的拉力以及基礎(chǔ)的反力得到平衡，最終通過(guò)配重塊的重量來(lái)抵消，使得立桿和基礎(chǔ)的受力更加均勻。

進(jìn)一步地，所述斜拉桿為預(yù)應(yīng)力索。預(yù)應(yīng)力索充分發(fā)揮了索的抗拉性能，大大提高了可懸掛配重塊的重量范圍。

進(jìn)一步地，所述金屬繩與基礎(chǔ)錨接。

采用上述技術(shù)方案，包括以下有益技術(shù)效果：

1)調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)桿可以實(shí)現(xiàn)橫梁圍繞鉸接處旋轉(zhuǎn)，從而通過(guò)預(yù)應(yīng)力索帶動(dòng)光伏板旋轉(zhuǎn)，達(dá)到調(diào)整光伏板角度的目的，可以是光伏板的方向朝向太陽(yáng)，提高陽(yáng)光的利用率；

2)采用預(yù)應(yīng)力索代替現(xiàn)有的鋼檁條和非預(yù)應(yīng)力索，大幅提高光伏支架的經(jīng)濟(jì)跨度和適用跨度，提高土地的利用率和單位面積光伏板的布置數(shù)量，大幅降低了單位發(fā)電容量光伏支架的成本。

3)采用支撐桿和斜拉組件，平衡了桿件的受力情況，降低了對(duì)地基基礎(chǔ)的要求，提高支架基礎(chǔ)的適用范圍。

4)光伏支架下面除兩端之外無(wú)立桿，方便作為經(jīng)濟(jì)作物種植等用途，實(shí)現(xiàn)農(nóng)光互補(bǔ)，提高收益率。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型角度可調(diào)的大跨度光伏支架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型角度可調(diào)的大跨度光伏支架的俯視圖；

圖3是圖2中的1-1斷面圖；

圖4是本實(shí)用新型角度可調(diào)的大跨度光伏支架的高度調(diào)節(jié)桿的一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4所示角度可調(diào)的大跨度光伏支架在光伏板傾斜狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型角度可調(diào)的大跨度光伏支架的高度調(diào)節(jié)桿的另一種實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6所示角度可調(diào)的大跨度光伏支架在光伏板傾斜狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實(shí)用新型角度可調(diào)的大跨度光伏支架帶有支撐桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本實(shí)用新型角度可調(diào)的大跨度光伏支架帶有斜拉組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本實(shí)用新型角度可調(diào)的大跨度光伏支架帶有支撐桿和斜拉組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，

1、支撐組件；11、立桿；12、橫梁；13、高度調(diào)節(jié)桿；131、拉桿；132、中空管；133、連接孔；134、上拉桿；135、下拉桿；136、螺筒；14、支撐桿；15、斜拉組件；151、橫壓桿；152、斜拉桿；153、配重塊；154、金屬繩；2、預(yù)應(yīng)力索；21；連接端頭II；3、光伏板；4、預(yù)應(yīng)力錨具。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型中，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“中”、“豎直”、“水平”、“橫向”、“縱向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系。這些術(shù)語(yǔ)主要是為了更好地描述本實(shí)用新型及其實(shí)施例，并非用于限定所指示的裝置、元件或組成部分必須具有特定方位，或以特定方位進(jìn)行構(gòu)造和操作。

并且，上述部分術(shù)語(yǔ)除了可以用于表示方位或位置關(guān)系以外，還可能用于表示其他含義，例如術(shù)語(yǔ)“上”在某些情況下也可能用于表示某種依附關(guān)系或連接關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解這些術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

此外，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“設(shè)置”、“設(shè)有”、“連接”、“相連”“套接”應(yīng)做廣義理解。例如，可以是固定連接，可拆卸連接，或整體式構(gòu)造；可以是機(jī)械連接，或電連接；可以是直接相連，或者是通過(guò)中間媒介間接相連，又或者是兩個(gè)裝置、元件或組成部分之間內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義為兩個(gè)或更多。

下面通過(guò)具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。圖1～10給出了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

如圖1～圖3所示，本實(shí)用新型提供了一種角度可調(diào)的大跨度光伏支架，包括支撐組件1、預(yù)應(yīng)力索2和光伏板3，所述預(yù)應(yīng)力索2連接在兩支撐組件1之間，光伏板3固定連接在預(yù)應(yīng)力索2上，該方案即為現(xiàn)有技術(shù)張常見(jiàn)的柔性光伏支架，由于該光伏支架的跨度較大，光伏板的角度調(diào)節(jié)較為不方便。

如圖4～圖7所示，在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，所述支撐組件1包括錨固在基礎(chǔ)上的立桿11、鉸接在立桿頂端的橫梁12，還包括兩根高度調(diào)節(jié)桿13，所述預(yù)應(yīng)力索2的數(shù)量為兩條以上，且連接在兩支撐組件1的橫梁12之間，所述兩根高度調(diào)節(jié)桿13的一端鉸接在基礎(chǔ)上，另一端分別鉸接在橫梁12的兩端。

具體的角度調(diào)節(jié)方法為：同時(shí)調(diào)節(jié)兩個(gè)支撐組件的四根高度調(diào)節(jié)桿，兩個(gè)橫梁同一端的兩根高度調(diào)節(jié)桿同時(shí)縮短相同的長(zhǎng)度，兩個(gè)橫梁另一端的兩個(gè)高度調(diào)節(jié)桿同時(shí)伸長(zhǎng)相同的長(zhǎng)度，從而帶動(dòng)橫梁圍繞鉸接處旋轉(zhuǎn)，使得橫梁帶動(dòng)預(yù)應(yīng)力索旋轉(zhuǎn)，最終使得光伏板的角度實(shí)現(xiàn)調(diào)整。

當(dāng)然，支撐組件上的高度調(diào)節(jié)桿可以只設(shè)置一根，即可達(dá)到調(diào)節(jié)光伏板角度的目的，此外，預(yù)應(yīng)力索兩端的支撐組件中，可以只在其中一個(gè)支撐組件設(shè)置高度調(diào)節(jié)桿。此兩種的技術(shù)方案亦應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)，此兩種方案對(duì)于平衡系統(tǒng)的受力方面存在一定不足，但依然可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型調(diào)節(jié)光伏板角度的技術(shù)效果。

在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，如圖4和圖5所示，給出了一種具體的實(shí)施方式，所述高度調(diào)節(jié)桿13包括與橫梁12鉸接的拉桿131和與基礎(chǔ)鉸接的中空管132，所述拉桿131的下端與中空管132的上端套接，所述中空管132和拉桿131之間通過(guò)螺栓和螺母連接，所述拉桿131和中空管132的豎直方向上間隔地開(kāi)設(shè)有多個(gè)連接孔133，所述螺栓通過(guò)連接孔133橫向貫穿中空管132和拉桿131。該高度調(diào)節(jié)桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，經(jīng)濟(jì)易得。

上述實(shí)施方式的具體調(diào)節(jié)方法為，拔掉貫穿在連接孔中的螺栓后，使得拉桿131在中空管132內(nèi)上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)橫梁沿著鉸接處旋轉(zhuǎn)，帶橫梁的角度為需要的角度時(shí)，即停止拉桿131和中空管132的相對(duì)位移，將螺栓插入連接孔，使得拉桿和中空管固定，螺帽用于螺接在螺栓上，防止螺栓脫落。

對(duì)于連接孔的設(shè)置，可以只在中空管132上只設(shè)置一個(gè)連接孔，拉桿131上可以間隔設(shè)置多個(gè)連接孔，螺栓通過(guò)中空管132上的連接孔和拉桿131上的相應(yīng)位置的連接孔即可實(shí)現(xiàn)二者的固定。

如圖6和圖7所示，給出了另外一種具體的實(shí)施方式，角度可調(diào)的大跨度光伏支架，包括支撐組件1、預(yù)應(yīng)力索2和光伏板3，所述預(yù)應(yīng)力索2連接在兩支撐組件1之間，光伏板3固定連接在預(yù)應(yīng)力索2上，所述支撐組件1包括錨固在基礎(chǔ)上的立桿11、鉸接在立桿頂端的橫梁12，還包括兩根高度調(diào)節(jié)桿13，所述預(yù)應(yīng)力索2的數(shù)量為兩條以上，且連接在兩支撐組件1的橫梁12之間，所述兩根高度調(diào)節(jié)桿13的一端鉸接在基礎(chǔ)上，另一端分別鉸接在橫梁12的兩端，所述高度調(diào)節(jié)桿13包括與所述橫梁12鉸接的上拉桿134、與所述基礎(chǔ)鉸接的下拉桿135，以及連接所述上拉桿和所述下拉桿的螺筒136，所述螺筒136兩端帶有旋向相反的內(nèi)螺紋，所述上拉桿134和所述下拉桿135帶有與內(nèi)螺紋匹配連接的外螺紋。

上述實(shí)施方式的具體調(diào)節(jié)方法為，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺筒，可以使得上拉桿和下拉桿旋入或旋出螺筒，使得高度調(diào)節(jié)桿伸長(zhǎng)或縮短，從而帶動(dòng)橫梁沿鉸接處旋轉(zhuǎn)，達(dá)到調(diào)整光伏板角度的目的，通過(guò)螺筒和上下拉桿的結(jié)構(gòu)，使得高度的調(diào)節(jié)精度進(jìn)一步增強(qiáng)。

為了更加的省力，在螺筒中部可以設(shè)置有通孔，在通孔中插入銷桿，利用輪軸杠桿的原理通過(guò)銷桿旋轉(zhuǎn)螺筒，更加方便省力。

在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，所述預(yù)應(yīng)力索2通過(guò)預(yù)應(yīng)力錨具4與所述橫梁12連接。

在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，如圖8所示，所述支撐1還包括支撐桿14，所述支撐桿14位于兩個(gè)支撐組件之間即支撐組件1連接預(yù)應(yīng)力索2的一側(cè)，所述支撐桿14的一端與所述立桿11的頂端連接，另一端與基礎(chǔ)連接，由于跨度的增加，荷載的增大，基礎(chǔ)處的反力很大，通過(guò)設(shè)置支撐桿14，可以把不利的荷載進(jìn)行平衡和轉(zhuǎn)換，使得立桿11承受的拉力以及基礎(chǔ)的反力得到平衡，部分轉(zhuǎn)移到支撐桿14上，延長(zhǎng)立桿的使用壽命，保證安全性。

在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，如圖9所示，所述支撐組件1還包括斜拉組件15，所述斜拉組件15包括橫壓桿151，斜拉桿152和配重塊153，所述橫壓桿151的一端與斜拉桿152的一端連接，所述橫壓桿151的另一端連接在立桿11中部，所述斜拉桿152的另一端連接在立桿11的頂部，所述橫壓桿151平行于預(yù)應(yīng)力索2，且和預(yù)應(yīng)力索2分別位于立桿11的兩側(cè)，所述橫壓桿151與斜拉桿152的連接端通過(guò)金屬繩154懸掛有配重塊153。斜拉組件15同樣可以可以把不利的荷載進(jìn)行平衡和轉(zhuǎn)換，使得立桿11承受的拉力以及基礎(chǔ)的反力得到平衡，最終通過(guò)配重塊153的重量來(lái)抵消，使得立桿11和基礎(chǔ)的受力更加均勻。

更為靈活的一點(diǎn)在于，可以根據(jù)光伏板的重量，以及光伏板收到風(fēng)力等外力因素的影響，實(shí)時(shí)調(diào)整配重塊的重量，用于抵消支架系統(tǒng)所收到的外力。

此外，金屬繩還可以與基礎(chǔ)、地面或者屋面錨接。

在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，斜拉桿152可以為預(yù)應(yīng)力桿或者預(yù)應(yīng)力索。

此外，圖10給出了光伏支架既設(shè)置有支撐桿14，又設(shè)置有斜拉組件15的具體實(shí)施方式，該實(shí)施方式使得立桿的受力更加的均衡，基礎(chǔ)處的反力作用進(jìn)一步削弱。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。