CN102494415A - 一种高效太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效太阳能热水器,该高效太阳能热水器的集热管及保温水箱设置于一方形支架上,所述方形支架两条平行的边框固接一V形支架的顶部,所述V形支架的底部设置有转轴,所述转轴枢接于一底座上,所述方形支架的固接V形支架的一端枢接一螺杆的一端,所述螺杆的另一端设置于一步进电机内,所述步进电机能驱动所述螺杆做伸缩运动,所述步进电机固接一支杆的一端,所述支杆的一端枢接于所述底座上,所述步进电机与图像处理控制模块电气相连,所述图像处理控制模块还与一摄像探头电气相连,所述摄像探头设置于一上表面中心带小孔的长方体暗盒的内部,所述摄像探头设置于小孔一侧,该高效太阳能热水器能始终将集热管面板垂直于太阳光。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能热水器的电控设备领域,特别地,是一种高效太阳能热水器。
背景技术
[0002] 阳能热水器就是真空管和不锈钢水箱、支架组成的,是太阳能成果应用中的一大产业,它为百姓提供环保、安全节能、卫生的新型热水器产品,太阳能热水器就是吸收太阳能的辐射热能,加热冷水提供给 人们在生活、生产中使用的节能设备。
普通的太阳能热水器按一定角度固定于一般建筑的屋顶,在整个白天的光照中,只有正午时分的阳光能笔直的照射在太阳能热水器的集热管面板上,其它时段都是以斜射的方式照射,也就是说太阳能热水器所吸收的太阳光相对减少了,如果使太阳光始终垂直照射于集热管面板上,就会使太阳能热水器的效率提高数倍以上。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种高效太阳能热水器,该高效太阳能热水器能始终将集热管面板垂直于太阳光。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该高效太阳能热水器包括集热管、保温水箱和方形支架,所述集热管平行排列均布于保温水箱的侧壁上,所述集热管及保温水箱设置于一方形支架上,
所述方形支架两条平行的边框固接一V形支架的顶部,所述V形支架的底部设置有转轴,所述转轴枢接于一底座上,所述方形支架固接V形支架的两条平行的边框的其中一条边框上枢接一螺杆的一端,所述螺杆的另一端设置于一步进电机内,所述步进电机能驱动所述螺杆做伸缩运动,所述步进电机固接一支杆的一端,所述支杆的一端枢接于所述底座上,所述步进电机与图像处理控制模块电气相连,所述图像处理控制模块还与一摄像探头电气相连,所述摄像探头设置于一上表面中心带小孔的长方体暗盒的内部,所述摄像探头设置于小孔一侧。
作为优选,所述暗盒内部的底部为黑色磨砂面。
作为优选,所述小孔由一块无色玻璃封闭。
本发明的优点在于:该高效太阳能热水器在运行时,太阳光射入暗盒内部,照射至暗盒底部形成一光斑,预先设置的摄像探头将底部图像传至图像处理控制模块,经过处理后的图像经图像处理控制模块判定光斑位置,光斑位置转化成相应的数据,按照设定的距离驱动步进电机达到相应位置,完成整个过程,随着太阳位置的不断变化,暗盒内的光斑也相应位移,重复上述过程,达到太阳能热水器的集热管面板始终垂直于太阳光的目的。
附图说明
图1是本发明一种高效太阳能热水器的侧视示意图;
图2是本发明一种高效太阳能热水器的暗盒示意图;
图3是本发明一种高效太阳能热水器的电气结构图。
图中:1、底座; 11、转轴 ; 12、V型支架; 13、集热管; 14、保温水箱; 15、方形支架; 2、暗盒; 21、小孔; 31、摄像探头; 32、步进电机; 33、螺杆; 34、支架了; 35、图像处理控制模块; 4、箭头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
图1、图2所示为本高效太阳能热水器一个实施例的结构形状示意图,图3为本高效太阳能热水器一个实施例的电气结构图,为了便于说明问题,现将图1、图2、图3作为同一个实施例对本发明进行阐述。
在本实施例中,该高效太阳能热水器包括集热管13、保温水箱14和方形支架15,所述集热管13平行排列均布于保温水箱14的侧壁上,所述集热管13及保温水箱14设置于一方形支架15上,所述方形支架15两条平行的边框固接一V形支架12的顶部,所述V形支架12的底部设置有转轴11,所述转轴11枢接于一底座1上,所述方形支架15固接V形支架12的两条平行的边框的其中一条边框上枢接一螺杆33的一端,所述螺杆33的另一端设置于一步进电机32内,所述步进电机32能驱动所述螺杆33做伸缩运动,所述步进电机32固接一支杆34的一端,所述支杆34的一端枢接于所述底座1上,所述步进电机32与图像处理控制模块35电气相连,所述图像处理控制模块35还与一摄像探头31电气相连,所述摄像探头31设置于一上表面中心带小孔21的长方体暗盒2的内部,所述摄像探头31设置于小孔一侧。
图2中三个平行箭头4为光照方向。
所述摄像探头31传回的图像经过图像处理控制模35块将图像先进行二值化处理,这样光斑所在图像的位置的图像数据将明显不同于图像的其他位置,通过计算可以判定光斑的所在位置,然后保留光斑运动轨迹上的移动量除去其他位置信息,同时图像处理控制模块选择此时的光斑位置所对应的步进电机32的位置并驱动螺杆33到达此位置。
上述的高效太阳能热水器,所述暗盒2内部的底部为黑色磨砂面,黑色磨砂面使摄像头所摄制的画面明暗对比度更高,更便于进行图像二值化处理。
上述的高效太阳能热水器,所述小孔21由一块无色玻璃封闭,防止雨水灰尘的进入,影响图像处理效果
上述高效太阳能热水器在运行时,太阳光射入暗盒2内部,照射至暗盒2底部形成一光斑,预先设置的摄像探头31将底部图像传至图像处理控制模块35,所述摄像探头31传回的图像经过图像处理控制模块35将图像先进行二值化处理,这样光斑所在图像的位置的图像数据将明显不同于图像的其他位置,通过计算可以判定光斑的所在位置,同时图像处理控制模块35选择此时的光斑位置所对应的步进电机32的位置并驱动螺杆33到达此位置。完成整个过程,随着太阳位置的不断变化,暗盒2内的光斑也相应位移,重复上述过程,达到太阳能热水器的集热管面板始终垂直于太阳光的目的
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种高效太阳能热水器,包括集热管(13)、保温水箱(14)和方形支架(15),所述集热管(13)平行排列均布于保温水箱(14)的侧壁上,所述集热管(13)及保温水箱(14)设置于一方形支架(15)上,其特征在于:
所述方形支架(15)两条平行的边框固接一V形支架(12)的顶部,所述V形支架(12)的底部设置有转轴(11),所述转轴(11)枢接于一底座(1)上,所述方形支架(15)固接V形支架(12)的两条平行的边框的其中一条边框上枢接一螺杆(33)的一端,所述螺杆(33)的另一端设置于一步进电机(32)内,所述步进电机(32)能驱动所述螺杆(33)做伸缩运动,所述步进电机(32)固接一支杆(34)的一端,所述支杆(34)的一端枢接于所述底座(1)上,所述步进电机(32)与图像处理控制模块(35)电气相连,所述图像处理控制模块(35)还与一摄像探头(31)电气相连,所述摄像探头(31)设置于一上表面中心带小孔(21)的长方体暗盒(2)的内部,所述摄像探头(31)设置于小孔一侧。
2.根据权利要求1所述的高效太阳能热水器,其特征在于:所述暗盒(2)内部的底部为黑色磨砂面。
3.根据权利要求1所述的高效太阳能热水器,其特征在于:所述小孔(21)由一块无色玻璃封闭。
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