一種全天候自動(dòng)追蹤室內(nèi)太陽能灶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種全天候自動(dòng)追蹤室內(nèi)太陽能灶，屬于新型灶具設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽內(nèi)部高溫核聚變反應(yīng)所釋放的輻射能。太陽向宇宙空間發(fā)射的輻射功率位3.8X10'23kff的輻射值，其中20億分之一到達(dá)地球大氣層。
[0003]到達(dá)地球大氣層的太陽能，30%被大氣層反射，23%被大氣層吸收，其余的到達(dá)地球表面，其功率為8X 10~ 13kW。20世紀(jì)以來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，對(duì)能源的需求量不斷增長?；茉促Y源的有限性，以及他們?cè)谌紵^程中對(duì)全球氣候和環(huán)境所產(chǎn)生的影響日益為人們所關(guān)注。
[0004]從資源、環(huán)境、社會(huì)發(fā)展的需求看，開發(fā)和利用新能源和可再生能源是必然的趨勢(shì)。在新能源和可再生能源家族中，太陽能成為最引人注目，開展研究工作最多，應(yīng)用最廣的成員。一般認(rèn)為太陽能是源自氦核的聚合反應(yīng)。
[0005]太陽輻射能穿越大氣層，因受到吸收、散射及反射的作用，故能夠直接到達(dá)地表的太陽輻射能僅存三分之一，又其中70%是照射在海洋上，于是僅剩下約1.5X10~17千瓦.小時(shí)，數(shù)值約為美國1978年所消費(fèi)能6000倍。未被吸收或散射而能夠直達(dá)地表的太陽福射能稱為「直接」福射能；而被散射的福射能，則稱為「漫射」(diffuse)福射能，地表上各點(diǎn)的總太陽輻射能即為直接和漫射輻射能二者的總和。
[0006]傳統(tǒng)的光熱利用它的基本原理是將太陽輻射能收集起來，通過與物質(zhì)的相互作用轉(zhuǎn)換成熱能加以利用。目前使用最多的太陽能收集裝置，主要有平板型集熱器、真空管集熱器、陶瓷太陽能集熱器和聚焦集熱器(槽式、碟式和塔式)等4種。通常根據(jù)所能達(dá)到的溫度和用途的不同，而把太陽能光熱利用分為低溫利用(〈200°C)、中溫利用(200?800°C)和高溫利用(>800°C)。目前低溫利用主要有太陽能熱水器、太陽能干燥器、太陽能蒸餾器、太陽能采暖(太陽房)、太陽能溫室、太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)等，中溫利用主要有太陽灶、太陽能熱發(fā)電聚光集熱裝置等，高溫利用主要有高溫太陽爐等這次我們主要是講訴的是中溫利用也就是太陽灶。
[0007]太陽灶是人類高效利用太陽能的一個(gè)很好的工具，然而傳統(tǒng)的太陽灶只能在室外烈日下使用，這樣就出現(xiàn)了很多關(guān)鍵性的問題。
[0008]1、太陽光經(jīng)反射后光線集中，輻射大，對(duì)人體傷害大；
[0009]2、陰天下雨太陽灶無法使用；
[0010]3、太陽無時(shí)無刻在移動(dòng)，無法有效的收集更多的太陽能；
[0011]4、這種傳統(tǒng)式太陽灶只適合于有庭院的住房區(qū)使用，大大降低了它的實(shí)用性；
[0012]5、傳統(tǒng)太陽灶需高溫下露天使用，不方便且不雅觀。
[0013]因此，人們急需設(shè)計(jì)開發(fā)出一種能夠克服傳統(tǒng)太陽灶使用不便、效率不高的弊端，生廣出能夠全天候使用、熱效率尚的并且可以自動(dòng)感應(yīng)太陽光并追蹤定位，提尚對(duì)太陽光的吸收效率的新型太陽灶，滿足人們對(duì)太陽灶的使用要求，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴，更多更高效的使用太陽能這種清潔能源，減少對(duì)環(huán)境的污染，真正做到可持續(xù)發(fā)展。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0014]本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種全天候自動(dòng)追蹤室內(nèi)太陽能灶。
[0015]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0016]一種全天候自動(dòng)追蹤室內(nèi)太陽能灶，包括集熱裝置、太陽光追蹤驅(qū)動(dòng)裝置、儲(chǔ)熱及熱交換裝置和灶臺(tái)；
[0017]集熱裝置包括一槽式反光板，反光板的聚焦處固定有集熱管，集熱管兩端通過外循環(huán)防散熱導(dǎo)熱管與儲(chǔ)熱及熱交換裝置連接；
[0018]太陽光追蹤驅(qū)動(dòng)裝置，包括檢測(cè)太陽能光照的上偏置光敏電阻、檢測(cè)環(huán)境光照的下偏置光敏電阻，上偏置光敏電阻和下偏置光敏電阻均連接電壓比較器，電壓比較器連接控制器，控制器連接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器模塊，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器模塊連接步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行模塊，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行模塊連接驅(qū)動(dòng)反光板面朝太陽方向轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模塊；
[0019]儲(chǔ)熱及熱交換裝置包括一儲(chǔ)熱箱，儲(chǔ)熱箱內(nèi)充滿儲(chǔ)熱介質(zhì)，儲(chǔ)熱箱內(nèi)設(shè)有第一熱交換器和第二熱交換器，第一熱交換器通過外循環(huán)防散熱導(dǎo)熱管連接集熱管，第二熱交換器通過內(nèi)循環(huán)防散熱導(dǎo)熱管連接灶臺(tái)上的放熱圈；
[0020]灶臺(tái)內(nèi)設(shè)有蓄電池模塊和自動(dòng)控制模塊。
[0021 ] 優(yōu)選的，反光板兩側(cè)還設(shè)有太陽能電池板。
[0022]優(yōu)選的，集熱管由金屬吸熱管作為基底，金屬吸熱管表面設(shè)有吸熱涂層，金屬吸熱管外設(shè)有一根在內(nèi)部鑲嵌了波紋狀膨脹節(jié)的玻璃管，金屬吸熱管與玻璃管間采用真空隔熱。
[0023]優(yōu)選的，儲(chǔ)熱箱內(nèi)表面設(shè)有隔熱層，箱中的儲(chǔ)熱介質(zhì)為錫。
[0024]優(yōu)選的，灶臺(tái)上設(shè)有兩個(gè)爐盤，一個(gè)為太陽灶爐盤，爐盤上設(shè)有放熱圈，放熱圈為渦旋狀銅管；另一個(gè)為電磁爐爐盤。
[0025]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，節(jié)能環(huán)保，熱效率高。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為集熱管結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為本實(shí)用新型中太陽光追蹤驅(qū)動(dòng)裝置的電路原理圖；
[0029]圖4為太陽光追蹤驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。[0031 ] 如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種全天候自動(dòng)追蹤室內(nèi)太陽能灶，包括集熱裝置、太陽光追蹤驅(qū)動(dòng)裝置、儲(chǔ)熱及熱交換裝置和灶臺(tái)；
[0032]集熱裝置包括一槽式反光板1，反光板的聚焦處固定有集熱管2，集熱管兩端通過外循環(huán)防散熱導(dǎo)熱管3與儲(chǔ)熱及熱交換裝置連接；
[0033]太陽光追蹤驅(qū)動(dòng)裝置，包括檢測(cè)太陽能光照的上偏置光敏電阻4、檢測(cè)環(huán)境光照的下偏置光敏電阻5，上偏置光敏電阻和下偏置光敏電阻均連接電壓比較器6，電壓比較器連接控制器7，控制器連接步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器模塊8，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器模塊連接步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行模塊9，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行模塊連接驅(qū)動(dòng)反光板面朝太陽方向轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模塊10 ；
[0034]儲(chǔ)熱及熱交換裝置包括一儲(chǔ)熱箱11，儲(chǔ)熱箱內(nèi)充滿儲(chǔ)熱介質(zhì)12，儲(chǔ)熱箱內(nèi)設(shè)有第一熱交換器13和第二熱交換器14，第一熱交換器通過外循環(huán)防散熱導(dǎo)熱管連接集熱管，第二熱交換器通過內(nèi)循環(huán)防散熱導(dǎo)熱管21連接灶臺(tái)上的放熱圈15 ;
[0035]灶臺(tái)16內(nèi)設(shè)有蓄電池模塊17和自動(dòng)控制模塊18。
[0036]其中，反光板兩側(cè)還設(shè)有太陽能電池板19。反光板由鋁板制作，表面采用精工藝貼一層反射率達(dá)90%以上的鍍鋁反射膜，反光板的兩翼各鑲嵌一塊太陽能電池板，所得電能儲(chǔ)存在系統(tǒng)中的蓄電池內(nèi)，為系統(tǒng)中所需動(dòng)力的裝置提供能源。
[0037]其中，集熱管由金屬吸熱管201作為基底，金屬吸熱管表面設(shè)有吸熱涂層202，金屬吸熱管外設(shè)有一根在內(nèi)部鑲嵌了波紋狀膨脹節(jié)203的玻璃管204，金屬吸熱管與玻璃管間采用真空隔熱。其工作原理是，太陽輻射穿透透明玻璃管射到集熱管吸熱管上，吸熱管上涂有一層吸熱涂層，將輻射轉(zhuǎn)化為熱能，將能量傳遞給金屬吸熱管內(nèi)的傳熱工質(zhì)(棉籽油)，使傳熱工質(zhì)溫度升高。
[0038]其中，儲(chǔ)熱箱內(nèi)表面設(shè)有隔熱層20，箱中的儲(chǔ)熱介質(zhì)為錫。
[0039]其中，灶臺(tái)上設(shè)有兩個(gè)爐盤，一個(gè)為太陽灶爐盤，爐盤上設(shè)有放熱圈，放熱圈為渦旋狀銅管；另一個(gè)為電磁爐爐盤。
[0040]本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的這款全天候自動(dòng)追蹤室內(nèi)太陽灶是在原有太陽灶的基礎(chǔ)上增加一些輔助系統(tǒng)，促使節(jié)能環(huán)保的太陽灶能更加方便的應(yīng)用于廣大的人群。
[0041]本裝置太陽光追蹤系統(tǒng)的工作原理是，將傳感器安裝太陽能裝置上，根據(jù)太陽光的位置，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，帶動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，始終跟隨太陽位置運(yùn)動(dòng)。當(dāng)太陽偏轉(zhuǎn)一定角度時(shí)(一般5-10分鐘左右)，控制器發(fā)出指令，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)幾秒鐘，到達(dá)正對(duì)太陽位置時(shí)時(shí)停止，等待下一個(gè)太陽偏轉(zhuǎn)角度，一直這樣間歇性運(yùn)動(dòng)；當(dāng)陰天或晚上沒有太陽出現(xiàn)時(shí)停止動(dòng)作；只要出現(xiàn)太陽它就自動(dòng)尋找并跟蹤到位，全自動(dòng)運(yùn)行，無需人工干預(yù)，東西向、南北向二維控制，也可單方向控制，使用電源直流12—24伏。
[0042]光敏傳感器分別由兩只光敏電阻串聯(lián)交叉組合而成。