專利名稱：智能太陽能集聚裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能利用技術(shù)，尤其涉及一種提高太陽能利用效率、具有一定智 能化控制能力的太陽能集聚裝置。
技術(shù)背景太陽能是一種清潔、環(huán)保型能源，國際國內(nèi)都在大力推廣太陽能的利用，提高太陽 能收集和轉(zhuǎn)換效率、降低設(shè)備成本是太陽能利用的主要問題。在太陽能收集環(huán)節(jié)，通過接收陽光輻射，進(jìn)一步聚集和轉(zhuǎn)化是一種常見的方法。若 要最大限度的接收太陽輻射能量，保持最佳感光方向是一個重要條件。以固定位置接收 太陽能輻射的裝置，其接收效率必然很低。由于不同地點(diǎn)、不同季節(jié)、每天不同時間及天氣的陰晴狀態(tài)對陽光的接收都有影響， 因此需要研制出一種可以自動調(diào)節(jié)方向的太陽能接收裝置。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種智能太陽能集聚裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，可以隨時調(diào)整太陽 能接收裝置的方向，提高太陽能的接收效率。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下智能太陽能集聚裝置，主要由可移動太陽能接收反射聚光鏡9和智能化控制器兩部分組成，所述的可移動太陽能接收反射聚光鏡9主要由球冠型反射鏡1、仰角可調(diào)整支撐桿2、可 旋轉(zhuǎn)支架3和底座4組成，仰角可調(diào)整支撐桿2穿過球冠型反射鏡1的中心軸及其聚光焦點(diǎn)， 并通過法蘭盤方式與球冠型反射鏡1固定連接，仰角可調(diào)整支撐桿2由可旋轉(zhuǎn)支架3支撐， 并通過軸承與其連接，底座4與可旋轉(zhuǎn)支架3通過軸承連接；所述的智能化控制器主要由光 敏傳感器5、電子日歷6、單片機(jī)7和驅(qū)動機(jī)構(gòu)8組成，光敏傳感器5安裝在仰角可調(diào)整支撐 桿2的C點(diǎn)，光敏傳感器5和電子日歷6分別與單片機(jī)7連接，單片機(jī)7與驅(qū)動機(jī)構(gòu)8連接， 驅(qū)動機(jī)構(gòu)8與可移動太陽能接收反射聚光鏡9連接。上述球冠型反射鏡1的聚光焦點(diǎn)處安有能量交換器，所述的仰角可調(diào)整支撐桿2為空心 結(jié)構(gòu)；所述的可旋轉(zhuǎn)支架3由水平桿、垂直桿和弧型桿組合而成，垂直桿與弧型桿的結(jié)合部 A點(diǎn)、水平桿與弧型桿的結(jié)合部B點(diǎn)各安有一個鏈輪，B點(diǎn)為從動輪，A點(diǎn)為驅(qū)動輪，由電機(jī)、 渦輪蝸桿減速器驅(qū)動；仰角可調(diào)整支撐桿2與弧型桿的結(jié)合部安有一個導(dǎo)向輪，輪軸與鏈條 的一節(jié)軸固定聯(lián)結(jié)，所述電機(jī)、渦輪蝸桿減速器經(jīng)鏈傳動帶動該導(dǎo)向輪沿弧型桿運(yùn)動，帶動 仰角可調(diào)整支撐桿2作0° ~90°的仰角調(diào)整。 本實(shí)用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單，具有位置自動跟蹤功能，使太陽能接收反射 聚光鏡可以隨時調(diào)整方向，始終朝向太陽能最大輻射方向；跟蹤后位置可以鎖定，保證 太陽能接收反射聚光鏡的支撐穩(wěn)定可靠；系統(tǒng)具有自動識別天氣陰晴，自動判斷白晝、 夜晚、不同季節(jié)的能力，智能化程度高，功能完善，工作可靠。

圖1是本實(shí)用新型可移動太陽能接收反射聚光鏡的主視圖。 圖2是本實(shí)用新型可移動太陽能接收反射聚光鏡的左視圖。 圖3是本實(shí)用新型智能化控制器的組成框圖。圖中1、球冠型反射鏡，2、仰角可調(diào)整支撐桿，3、可旋轉(zhuǎn)支架，4、底座，5、光敏 傳感器，6、電子日歷，7、單片機(jī)，8、驅(qū)動機(jī)構(gòu)，9、可移動太陽能接收反射聚光鏡。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)地描述如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的智能太陽能集聚裝置由可移動太陽能接收反射聚光 鏡9和智能化控制器兩部分組成，其中，可移動太陽能接收反射聚光鏡9由球冠型反射 鏡l、仰角可調(diào)整支撐桿2、可旋轉(zhuǎn)支架3和底座4組成。仰角可調(diào)整支撐桿2穿過球冠型反射鏡1的中心軸及其聚光焦點(diǎn)，二者通過法蘭盤 方式固定連接，球冠型反射鏡1的水平移動和仰角調(diào)整均由仰角可調(diào)整支撐桿2帶動。在球冠型反射鏡1的聚光焦點(diǎn)處安置能量交換器，所需傳輸管線通過具有空心結(jié)構(gòu) 的仰角可調(diào)整支撐桿2的內(nèi)部引出。仰角可調(diào)整支撐桿2由可旋轉(zhuǎn)支架3支撐，可旋轉(zhuǎn)支架3由水平桿、垂直桿和弧型 桿三段組合而成。仰角可調(diào)整支撐桿2與可旋轉(zhuǎn)支架3通過軸承連接，使支撐桿一端可 以沿可旋轉(zhuǎn)支架3的弧型桿移動，帶動支撐桿2有90°的仰角調(diào)整范圍，從而使球冠型 反射鏡1同步調(diào)整。其調(diào)整過程為可旋轉(zhuǎn)支架3的水平桿和垂直桿與弧型桿的結(jié)合部 A點(diǎn)、B點(diǎn)各安置有一個鏈輪，B點(diǎn)為從動輪，A點(diǎn)為驅(qū)動輪，由電機(jī)、渦輪蝸桿減速器 驅(qū)動；仰角可調(diào)整支撐桿2與弧型桿的結(jié)合部安置有一個導(dǎo)向輪，輪軸與鏈條的一節(jié)軸 固定聯(lián)結(jié)，從而電機(jī)、渦輪蝸桿減速器經(jīng)鏈傳動可以帶動該導(dǎo)向輪沿弧型桿運(yùn)動，帶動 支撐桿2作卯。的仰角調(diào)整。不動時，由渦輪蝸桿鎖定支撐桿2的仰角位置。減速器和 支撐桿尾端配重，以保持支撐桿2的平衡和用小功率電機(jī)即可以驅(qū)動支撐桿2作仰角調(diào) 整。底座4是可移動太陽能接收反射聚光鏡9整個機(jī)械構(gòu)架的基礎(chǔ)，其與可旋轉(zhuǎn)支架3 是通過軸承連接，使可旋轉(zhuǎn)支架3并帶動支撐桿2和球冠型反射鏡1可以水平360。轉(zhuǎn)動
由電機(jī)、渦輪蝸桿減速器、減速齒輪構(gòu)成驅(qū)動系統(tǒng)，并具有位置轉(zhuǎn)動和鎖定兩個功能。由上述機(jī)械結(jié)構(gòu)，可以保證球冠型反射鏡1在水平360° 、仰角卯°范圍內(nèi)調(diào)整和 位置鎖定，以保證最佳的朝向位置。在仰角可調(diào)整支撐桿2的前端，圖l的C點(diǎn)處安置光敏傳感器5，可以檢測實(shí)際光 線的強(qiáng)弱，以判斷天氣陰晴等。智能化控制器的組成框圖如圖3所示，這是一個位置自 動控制系統(tǒng)，由光敏傳感器5、電子日歷6、單片機(jī)7和驅(qū)動機(jī)構(gòu)8等構(gòu)成，被控量是可 移動太陽能接收反射聚光鏡9的感光方位。電子日歷6用于提供白天、黑夜、冬季、夏 季等信息，光敏傳感器5用于提供實(shí)際的光強(qiáng)信息，單片機(jī)7通過比較分析，控制驅(qū)動 機(jī)構(gòu)8調(diào)整可移動太陽能接收反射聚光鏡9的仰角和水平轉(zhuǎn)角以達(dá)到最佳位置，獲得最 大的太陽能輻射能量。本實(shí)用新型的可移動太陽能接收反射聚光鏡9的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計使其仰角可以在90° 范圍內(nèi)調(diào)整，水平轉(zhuǎn)角可以在360。范圍內(nèi)調(diào)整，這樣保證太陽能接收反射聚光鏡9可以 隨時調(diào)整方向，始終朝向太陽能最大輻射方向，最大限度的接收太陽輻射能量。本實(shí)用新型的智能化控制器采用光敏傳感器5采集實(shí)際的光強(qiáng)信息，采用電子日歷 6提供白天、黑夜、冬季、夏季等信息，利用單片機(jī)7做中心控制部件，通過比較分析， 控制電機(jī)、渦輪蝸桿減速器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)8調(diào)整太陽能接收反射聚光鏡9的仰角和水平轉(zhuǎn) 角，以達(dá)到最佳位置。
權(quán)利要求1、智能太陽能集聚裝置，其特征在于，該裝置主要由可移動太陽能接收反射聚光鏡(9)和智能化控制器兩部分組成，所述的可移動太陽能接收反射聚光鏡(9)主要由球冠型反射鏡(1)、仰角可調(diào)整支撐桿(2)、可旋轉(zhuǎn)支架(3)和底座(4)組成，仰角可調(diào)整支撐桿(2)穿過球冠型反射鏡(1)的中心軸及其聚光焦點(diǎn)，并通過法蘭盤方式與球冠型反射鏡(1)固定連接，仰角可調(diào)整支撐桿(2)由可旋轉(zhuǎn)支架(3)支撐，并通過軸承與其連接，底座(4)與可旋轉(zhuǎn)支架(3)通過軸承連接，由電機(jī)、渦輪蝸桿減速器、減速齒輪構(gòu)成的驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動，使可旋轉(zhuǎn)支架(3)并帶動仰角可調(diào)整支撐桿(2)和球冠型反射鏡(1)水平360度轉(zhuǎn)動與鎖定；所述的智能化控制器主要由光敏傳感器(5)、電子日歷(6)、單片機(jī)(7)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)(8)組成，光敏傳感器(5)安裝在仰角可調(diào)整支撐桿(2)的C點(diǎn)，光敏傳感器(5)和電子日歷(6)分別與單片機(jī)(7)連接，單片機(jī)(7)與驅(qū)動機(jī)構(gòu)(8)連接，驅(qū)動機(jī)構(gòu)(8)與可移動太陽能接收反射聚光鏡(9)連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的智能太陽能集聚裝置，其特征在于，所述球冠型反射鏡(1)的 聚光焦點(diǎn)處安有能量交換器。
3、 如權(quán)利要求1所述的智能太陽能集聚裝置，其特征在于，所述的仰角可調(diào)整支撐桿(2) 為空心結(jié)構(gòu)。
4、 如權(quán)利要求1所述的智能太陽能集聚裝置，其特征在于，所述的可旋轉(zhuǎn)支架(3)由 水平桿、垂直桿和弧型桿組合而成，垂直桿與弧型桿的結(jié)合部A點(diǎn)、水平桿與弧型桿的結(jié)合 部B點(diǎn)各安有一個鏈輪，B點(diǎn)為從動輪，A點(diǎn)為驅(qū)動輪，由電機(jī)、渦輪蝸桿減速器驅(qū)動；仰 角可調(diào)整支撐桿(2)與弧型桿的結(jié)合部安有一個導(dǎo)向輪，輪軸與鏈條的一節(jié)軸固定聯(lián)結(jié)，所 述電機(jī)、渦輪蝸桿減速器經(jīng)鏈傳動帶動該導(dǎo)向輪沿弧型桿運(yùn)動，帶動仰角可調(diào)整支撐桿(2) 作0° 90°的仰角調(diào)整。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能太陽能集聚裝置，該裝置主要由可移動太陽能接收反射聚光鏡和智能化控制器兩部分組成，所述的反射聚光鏡主要由球冠型反射鏡、仰角可調(diào)整支撐桿、可旋轉(zhuǎn)支架和底座組成，支撐桿穿過球冠型反射鏡的中心軸及其聚光焦點(diǎn)，并通過法蘭盤與其固定連接，支撐桿由可旋轉(zhuǎn)支架支撐，并通過軸承與其連接，底座與可旋轉(zhuǎn)支架通過軸承連接；所述的智能化控制器主要由光敏傳感器、電子日歷、單片機(jī)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成，光敏傳感器安裝在仰角可調(diào)整支撐桿的C點(diǎn)，光敏傳感器和電子日歷分別與單片機(jī)連接，單片機(jī)與驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，驅(qū)動機(jī)構(gòu)與反射聚光鏡連接。本實(shí)用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單，太陽能接收效率高，智能化程度高，工作可靠。
文檔編號F24J2/38GK201215628SQ20082001315
公開日2009年4月1日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者劉元偉, 萍 李, 李亞榮, 楊寶清 申請人:大連交通大學(xué)