CN102535637A - 自动追踪阳光的房屋 - Google Patents

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喻承
许卓炅
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation

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Abstract

本发明涉及一种自动追踪阳光的房屋，包括安装在房屋顶部的阳光追踪器以及固定阳光追踪器的支架，所述房屋具有一旋转底座，所述底座上连接呈圆形分布的齿条，所述齿条连接底座旋转电机转轴上的齿轮并且相互啮合；所述阳光追踪器包括：一基板，在所述基板的一侧垂直设置一挡光板，所述挡光板上设置两个具有光采集窗口的光采集座，所述两个光采集座呈V字型相交，在所述光采集座内分别安装有第一经度光传感器和第二经度光传感器，在所述光采集座外侧安装有纬度光传感器；在所述支架底部安装有调整基板俯仰摆动的装置。本发明所提供的自动追踪阳光的房屋，通过对阳光的自动跟踪，使房屋能一直处于很好的采光状态，使居住环境更加人性和舒适化。

Description

自动追踪阳光的房屋
技术领域
本发明涉及一种建筑物，更具体的说，涉及一种全方位自动追踪太阳光线的房屋。
背景技术
太阳是个巨大的天然能源，不仅其使用不会对环境产生污染，且取之不尽、用之不竭。但长期以来，却没有得到充分的利用。随着人们生活水平的提高，对生活品质的进一步追求，希望自己的衣食住行更加的人性化和更加的舒适。太阳能装置即是利用太阳所辐射的光能和热能，根据光电转换器变为电能，因此可以做成太阳能热水器，太阳能发电机等。还有人们对自己所居住的房屋，也希望在一整天都能一直处于良好的采光环境。但由于太阳和地球的运动，太阳光照射在地球上的角度在不停的发生着变化，因此，固定式建造的房屋只能在太阳直射时才能有光线照射进来，大部分时间都处于阴影环境中。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提供一种自动追踪阳光的房屋，通过对阳光的自动跟踪，使房屋能一直处于很好的采光状态，使居住环境更加人性和舒适化。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
自动追踪阳光的房屋，包括安装在房屋顶部的阳光追踪器以及固定阳光追踪器的支架，其特征在于：所述房屋具有一旋转底座，所述底座上连接圆形分布的齿条，所述齿条连接底座旋转电机转轴上的齿轮并且相互啮合；所述阳光追踪器包括：一基板，在所述基板的一侧垂直设置一挡光板，所述挡光板上设置两个具有光采集窗口的光采集座，所述两个光采集座呈V字型相交，在所述光采集座内分别安装有第一经度光传感器和第二经度光传感器，在所述光采集座外侧安装有纬度光传感器；在所述支架底部安装有调整基板俯仰摆动的装置。
所述光采集座呈圆筒形结构。
所述两个光采集座相交的V字型夹角α满足tg α≤d/h，d是圆筒的直径，h是圆筒的高度。
所述经度光传感器和纬度光传感器是光敏电阻。
所述调整阳光追踪器做俯仰摆动的装置是转轮，所述转轮连接俯仰驱动电机的转轴。
所述第一、第二经度传感器位于所述光采集座的中心轴上。
所述底座旋转电机通过单片机控制。
本发明技术方案，采用具有旋转底座的房屋，驱动该旋转底座的电机由单片机来控制。在阳光追踪器的一侧垂直设置一挡光板，当太阳光线偏离基板的垂直方向照射，即光线被挡光板挡住时，纬度光传感器位于阴影区，这时，控制阳光追踪器做俯仰运动的电动机开始工作，调整俯仰运动的转轮转动，通过立柱支架使基板俯仰摆动，当调整到纬度光传感器位于太阳光线区时，该电动机停止工作。当位于圆筒内的第一、第二经度光传感器处于阴影区，这时，底座旋转电机驱动房屋底座旋转，当第一经度光传感器位于太阳光线区时，底座旋转电机停止工作。为了使跟踪和定位更加准确，在第一经度光传感器稍稍偏离了太阳光线区时。通过设置的第二经度光传感器再次定位。这样反复调整，使得光线始终垂直于基板照射，保证采集到的太阳能量最大，利用率最高。
附图说明
以下通过附图对本发明技术方案做进一步详细的描述：
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1中阳光追踪器的结构示意图；
图3是图2中纬度光传感器调整光线示意图；
图4是图2中经度光传感器调整光线示意图。
图5是图2中第一、第二经度光传感器位置示意图。
具体实施方式
图1～图5所示，本发明提供的一种自动追踪阳光的房屋，包括安装在房屋1顶部的阳光追踪器2以及固定阳光追踪器2的支架3，它们之间通过接头7连接。该房屋1具有一旋转底座10，该旋转底座10连接呈圆形分布的齿条，该齿条连接底座旋转电机5转轴上的齿轮并且相互啮合，该齿轮齿条4构成房屋底座10的旋转驱动机构。底座旋转电机5通过单片机6控制。该阳光追踪器2包括：基板21，在该基板21的一侧垂直设置一挡光板22，所述挡光板22上设置两个具有光采集窗口的光采集座，本实施例的光采集座采用圆筒23，两个圆筒23呈V字型相交，该V字型的夹角α满足tgα≤d/h，其中d是圆筒的直径，h是圆筒的高度。在两个圆筒23内分别安装有第一经度光传感器24和第二经度光传感器25，第一经度光传感器24和第二经度光传感器25位于圆筒23的中心轴线上。在圆筒23的外侧安装有纬度光传感器26。该经度光传感器和纬度光传感器是光敏电阻。如图3所示，当太阳光线偏离基板21的垂直方向照射，即光线被挡光板22挡住时，纬度光传感器26位于阴影区，这时电动机M1(图中未示出)开始工作，控制支架3上设置的调整俯仰运动的转轮8和9转动，通过支架10调整基板21做俯仰摆动，当调整到纬度光传感器26位于太阳光线区时，电动机M1停止工作。如图3所示，当位于圆筒23内的第一、第二经度光传感器24、25处于阴影区时，这时底座旋转电机5开始工作，控制房屋1旋转，即基板21做左右摆动，当调整到第一经度光传感器24或第二经度光传感器25位于太阳光线区时，底座旋转电机5停止工作。这样反复调整，使得太阳光线始终垂直于基板21照射，从而保证采集到的太阳能量最大，利用率最高。
在阳光不好的情况下，可以通过在单片机6上设定循环次数，当旋转到设定的次数后，未能找到光线最强的角度，则房屋1自动朝南停放。

Claims (7)

1.自动追踪阳光的房屋，包括安装在房屋顶部的阳光追踪器以及固定阳光追踪器的支架，其特征在于：所述房屋具有一旋转底座，所述底座上连接呈圆形分布的齿条，所述齿条连接底座旋转电机的转轴上的齿轮并且相互啮合；所述阳光追踪器包括：一基板，在所述基板的一侧垂直设置一挡光板，所述挡光板上设置两个具有光采集窗口的光采集座，所述两个光采集座呈V字型相交，在所述光采集座内分别安装有第一经度光传感器和第二经度光传感器，在所述光采集座外侧安装有纬度光传感器；在所述支架底部安装有调整基板俯仰摆动的装置。
2.根据权利要求1所述的自动追踪阳光的房屋，其特征在于：所述光采集座呈圆筒形结构。
3.根据权利要求2所述的自动追踪阳光的房屋，其特征在于：所述两个光采集座相交的V字型夹角α满足tgα≤d/h，d是圆筒的直径，h是圆筒的高度。
4.根据权利要求1所述的自动追踪阳光的房屋，其特征在于：所述经度光传感器和纬度光传感器是光敏电阻。
5.根据权利要求1所述的自动追踪阳光的房屋，其特征在于：所述调整基板做俯仰摆动的装置是转轮，所述转轮连接俯仰驱动电机的转轴。
6.根据权利要求2所述的自动追踪阳光的房屋，其特征在于：所述第一、第二经度传感器位于所述光采集座的中心轴上。
7.根据权利要求1所述的自动追踪阳光的房屋，其特征在于：所述底座旋转电机通过单片机控制。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120704