CN103605376A - 定点反射式太阳光跟踪系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种定点反射式太阳光跟踪系统，属于环保节能技术领域。在平面镜的支撑架上铺设有多个平面镜，每个平面镜面背部有加热膜可对每块镜子单独加热；小平面镜组合起来形成矩阵；每个平面镜上设置有机械装置，机械装置采用电机驱动，并与单片机控制器相连接，矩阵的每行每列上的小平面镜可以独立的上下左右调节；在需要投射的地方安装上定位的传感器。该装置可以使得长时间得不到阳光的地方，在晴天里得到充足的阳光照射。该装置具有反射率高、低碳环保、维护方便、使用方便的特点，适合在家庭、工厂、写字楼、农业棚舍等场合使用，是集节能环保与安全健康为一体的产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种定点反射式太阳光跟踪系统，属于环保节能技术领域。
背景技术
目前，在太阳能利用领域，由于太阳光线的入射方向(方位角和高度角)相对于地球上的某一点位置是不断变化的，为在不同季节不同时间都能最大效率的采集太阳辐射能量，聚光装置必须采用自动跟踪装置随时跟踪太阳。通常聚光比越高对跟踪精度的要求就越高，造价也就越高。因此，从能源利用及经济性等方面综合考虑，低成本的太阳光线跟踪技术具有重要意义。
在太阳能跟踪方面，我国在1997年研制了单轴太阳跟踪器，完成了东西方向的自动跟踪，而南北方向则通过手动调节，接收器的接收效率提高了。1998年美国加州成功的研究了ATM两轴跟踪器，并在太阳能面板上装有集中阳光的透镜，这样可以使小块的太阳能面板硅收集更多的能量，使效率进一步提高。2002年2月美国亚利桑那大学推出了新型太阳能跟踪装置，该装置利用控制电机完成跟踪，采用铝型材框架结构，结构紧凑，重量轻，大大拓宽了跟踪器的应用领域。在国内近年来有不少专家学者也相继开展了这方面的研究，1992年推出了太阳灶自动跟踪系统，1994年《太阳能》杂志介绍的单轴液压自动跟踪器，完成了单向跟踪。
目前，太阳追踪系统中实现追踪太阳的方法很多，一般包括：一种是光电追踪方式，另一种是根据视日运动轨迹追踪(也叫程序跟踪)；前者是闭环的随机系统，后者是开环的程控系统。而这些技术也包括光导纤维法。此法是结合太阳跟踪，透镜聚焦等一系列专利技术，在焦点处大幅提升太阳光亮度，通过高通光率的光导纤维将光线引到需要采光的地方。能进行紫外线大幅拦截，有利于人类健康。目前产品商业运用已趋成熟，通过一组光纤把阳光引入室内。但是该方法存在效率低，造价、维护成本高等问题，还不可能很快的走进千家万户。此外，可以通过别的反光物质来实现，但是基本功能相同的一切装置都视为同一种方法。对于上述成本高的问题，需要采用更加合适的方式进行。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的缺陷，提供一种定点反射式太阳光跟踪系统，以便能够将太阳光反射到需要阳光的地方，且能解决阴面需要阳光且光导纤维法造价高、维护难的问题，并能避免光污染。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种定点反射式太阳光跟踪系统，根据平面镜反射原理，在平面镜的支撑架上铺设有多个平面镜，每个平面镜面背部有加热膜可对每块镜子单独加热；小平面镜组合起来形成矩阵矩，矩阵的大小可以根据所要接收阳光照射的面积来随意组合。
进一步地，每个平面镜上设置有机械装置，机械装置采用电机驱动，并与单片机控制器相连接，因而使得矩阵的每行每列上的小平面镜可以独立的上下左右调节。整体的平面镜矩阵为平面、弧形或其他形状结构以达到更好的效果，并且最大的限度的减少光污染。
进一步地，在需要投射的地方安装上定位的传感器，从而使得该装置能检测到阳光位置实现自动调节功能，该系统能够跟随太阳的同时又能将光反射到该处。
进一步地，该装置中，根据需要反射的位置，合理的安置设备的位置：如遇到雨雪天，装置将自动呈与地面90°的垂直状，防止雪花的堆积；当检测到镜子上有雾水的时候，加热膜自动开始加热，以驱散镜面的雾水。
进一步地，该装置集成在玻璃幕墙上，玻璃幕墙采用两层玻璃，外侧的玻璃做成可调的，从而使得玻璃幕墙成为一个大的矩阵反光设备，既可以有效的利用太阳能源，给阴面带来光明，还可以防止玻璃幕墙带来的光污染。
进一步地，用户通过遥控器对可以对设备进行微调，以达到更加理想的效果。
进一步地，该装置中利用太能电池板及内置充电电池为设备提供电能。
该系统采用平面反光镜组组成的二维矩阵，有效地解决了造价问题，由于是一次反射，效果十分明显。另外矩阵可以在二维自由度任意转动，可以变换成任意形状，从而有效的解决光污染问题。该装置利用平面镜组组成的二维矩阵太阳光反射机构并加上传感器的引导，将太阳光反射到需要阳光的地方。设备可以在晴天中从太阳升起到日落的时间内，跟随太阳自动的移动，将阳光反射到固定的地方。
该发明的有益效果在于：该装置可以使得长时间得不到阳光的地方，在晴天里得到充足的阳光照射。该装置具有反射率高、节能环保、有益健康、维护方便、使用安全的特点，适合在家庭、工厂、写字楼、农业棚舍等场合使用，是集节能环保与安全健康为一体的产品。
附图说明
图1为平面镜安装在支撑板上的结构示意图；
图2为平面镜矩阵使用状态示意图；
图3为本发明原理图示意图。
图中标记说明，1、平面镜；2、支撑板；3、定位传感器；4、跟踪架。
具体实施方式
下面结合附图进一步阐述该发明的具体实施方式。
如图1所示的一种定点反射式太阳光跟踪系统，根据平面镜反射原理，在平面镜发射架的支撑板2上铺设有多个平面镜1，每个平面镜1面背部有加热膜可对每块镜子单独加热；小平面镜组合起来形成矩阵，矩阵的大小可以根据所要接收阳光照射的面积来随意组合，如图2所示。
进一步地，每个平面镜上设置有机械装置，机械装置采用电机驱动，并与单片机控制器相连接，因而使得矩阵的每行每列上的小平面镜可以独立的上下左右调节。整体的平面镜矩阵为平面、弧形或其他形状结构以达到更好的效果，并且最大的限度的减少光污染。
进一步地，在需要投射的地方安装上定位传感器3，从而使得该装置能感应到阳光强度实现自动调节功能，该系统通过跟踪架4能够跟随太阳的同时又能将光反射到该处，如图3所示。
进一步地，该装置中，根据需要反射的位置，合理的安置设备的位置：如遇到雨雪天，装置将自动呈与地面90°的垂直状，防止雪花的堆积；当检测到镜子上有雾水的时候，加热膜自动开始加热，以驱散镜面的雾水。
进一步地，该装置集成在玻璃幕墙上，玻璃幕墙采用两层玻璃，外侧的玻璃做成可调的，从而使得玻璃幕墙成为一个大的矩阵反光设备，既可以有效的利用太阳能源，给阴面带来光明，还可以防止玻璃幕墙带来的光污染。
进一步地，用户通过遥控器对可以对设备进行微调，以达到更加理想的效果。
进一步地，该装置中利用太能电池板及内置充电电池为设备提供电能。
该系统采用平面反光镜组组成的二维矩阵，有效地解决了造价问题，由于是一次反射，效果十分明显。另外矩阵可以在二维自由度任意转动，可以变换成任意形状，从而有效的解决光污染问题。该装置利用平面镜组组成的二维矩阵太阳光反射机构并加上传感器的引导，将太阳光反射到需要阳光的地方。设备可以在晴天中从太阳升起到日落的时间内，跟随太阳自动的移动，将阳光反射到固定的地方。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种定点反射式太阳光跟踪系统，其特征在于：在平面镜的支撑架上铺设有多个平面镜，每个平面镜面背部有加热膜可对每块镜子单独加热；小平面镜组合起来形成矩阵，矩阵的大小可以根据所要接收阳光照射的面积来随意组合；每个平面镜上设置有机械装置，机械装置采用电机驱动，并与单片机控制器相连接，矩阵的每行每列上的小平面镜可以独立的上下左右调节；在需要照射的地方安装上定位的传感器，检测反射光照射位置，通过无线通讯装置，将反射光位置信息传送到控制器，实时调整反射镜片的角度，实现太阳光位置改变而反射光照射位置不变的功能。
2.根据权利要求1所述的定点反射式太阳光跟踪系统，其特征在于：所述平面镜矩阵整体为平面、弧形或其他形状结构。
3.根据权利要求1所述的定点反射式太阳光跟踪系统，其特征在于：所述装置中，根据需要反射的位置，合理的放置设备的位置：在雨雪天，装置将自动呈与地面90°的垂直状，防止雪花的堆积；当检测到镜子上有雾水的时候，加热膜自动开始加热，以驱散镜面的雾水。
4.根据权利要求1所述的定点反射式太阳光跟踪系统，其特征在于：所述装置可集成在玻璃幕墙上，玻璃幕墙采用两层玻璃，外侧的玻璃做成可调的，从而使得玻璃幕墙成为一个大的矩阵反光设备，既可以有效的利用太阳能源，给阴面带来光，还可以防止玻璃幕墙带来的光污染。
5.根据权利要求1所述的定点反射式太阳光跟踪系统，其特征在于：所述装置中，用户通过遥控器对可以对设备进行微调，以达到更加理想的效果。
6.根据权利要求1所述的定点反射式太阳光跟踪系统，其特征在于：所述该装置中利用太能电池板及内置充电电池为设备提供电能。
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