CN107800364A - 一种基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备，包括主体、蓄水箱、循环机构和调节机构，循环机构包括吸热组件和发电组件，调节机构包括震动组件和转动组件。该基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备中，通过循环机构，可以吸收沙粒的温度，对存储的淡水加热蒸发，通过蒸发的淡水在高处聚集，利用水的重力势能进行发电，实现淡的水循环再利用，当需要饮水时，直接从蓄水箱中抽水使用，提高了淡水资源的利用率，通过调节机构，可以将太阳能电池板上的沙粒抖落，并且对太阳能电池板角度的调节，增大与光照接触的面积，提高发电效果，防止太阳能电池板损坏，提高了太阳能发电设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能应用领域，特别涉及一种基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备。
背景技术
在沙漠地区，水电一直都是稀缺的资源，淡水仅仅被当做储备资源，缺乏有效利用，沙漠地区拥有较好的太阳能资源，但是一直都没有被很好的开发，虽然目前也有一些安装于沙漠的太阳能发电设备，但是在实际的使用过程中，还是存在一些不足，比如很多的太阳能电池板都是固定安装，不能进行角度调节，这样导致接触的太阳光有限，而且长时间使用后，太阳能电池板上会积攒沙粒，如果这些沙粒不及时清理，可能会对太阳能电池板造成损坏，影响发电设备的使用，此外，在沙漠中，白天的温度很高，但是目前的发电设备却没有有效的利用这种温度转化为电能，降低了发电设备的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备，包括主体、蓄水箱、循环机构和调节机构，所述蓄水箱设置在主体的下方，所述调节机构设置在主体的一侧；
所述循环机构包括吸热组件和发电组件，所述吸热组件设置在蓄水箱的下方；
所述吸热组件包括吸热板、限位块和若干导热块，所述吸热板水平设置在蓄水箱的下方，所述限位块有两个，两个限位块分别设置在蓄水箱的两侧，所述限位块与蓄水池抵靠，所述限位块设置在吸热板的上方，各导热块沿着水平方向依次设置在吸热板的内部，所述导热块竖向设置，所述导热块的上端设置在蓄水池的内部，所述导热块的下端设置在吸热板的内部；
所述发电组件包括蒸发室、收集室、导流罩、导流板、连接管、水轮机和发电机，所述蒸发室和收集室均设置在主体的内部，所述蒸发室设置在蓄水箱的上方，所述蒸发室的下方与蓄水箱连接，所述蒸发室的上方设有开口，所述收集室设置在蒸发室的上方，所述导流罩和导流板均设置在收集室的内部，所述导流罩竖向设置，所述导流罩的下端设置在开口处，所述导流罩的上端设置在收集室的内部，所述导流板有两个，两个导流板分别设置在导流罩的上方的两侧，所述导流板倾斜设置，所述连接管的一端与收集室连接，所述连接管的另一端与水轮机的一端连接，所述水轮机的另一端与蓄水箱连接，所述水轮机和发电机均设置在蓄水池的上方，所述水轮机与发电机传动连接；
所述调节机构包括震动组件和转动组件，所述转动组件设置在震动组件的一侧，所述震动组件与转动组件传动连接；
所述转动组件包括固定板、太阳能电池板、气缸和滑块，所述固定板竖向设置，所述固定板与震动组件连接，所述太阳能电池板水平设置在固定板的上方的一侧，所述太阳能电池板与固定板铰接，所述太阳能电池板的下方设有滑槽，所述滑槽水平设置，所述滑块与滑槽匹配，所述滑块与滑槽滑动连接，所述气缸倾斜设置，所述气缸与固定板的内部的下方铰接，所述气缸的气杆与滑块铰接。
作为优选，为了通过震动使得太阳能电池板上的沙粒掉落，防止影响太阳能电池板的使用，所述震动组件包括驱动电机、驱动轮、连接块和两个伸缩单元，所述驱动电机水平设置在主体的内部，所述驱动电机与驱动轮传动连接，所述驱动电机的输出轴与驱动轮的连接处的点远离驱动轮的圆心，所述连接块设置在固定板的靠近驱动轮的一侧，所述驱动轮与连接块抵靠，两个伸缩单元分别设置在固定板的同侧的上下两端，所述伸缩单元包括连接杆、套管和弹簧，所述连接杆水平设置，所述连接杆的一端与固定板连接，所述套管套设在连接杆上，所述套管与连接杆滑动连接，所述弹簧水平设置，所述连接杆的远离固定板的一端通过弹簧与套管连接。
作为优选，为了使得水滴从导流罩的两侧掉落，防止回流到蓄水箱中，所述两块导流板的上端之间的距离大于两块导流板的下端之间的距离。
作为优选，为了吸收水蒸气，从而将水蒸汽聚集在一起，所述导流板的下方设有海绵。
作为优选，为了对设备进行操控，所述主体上还设有中控机构，所述中控机构包括包括显示界面、控制按键、状态指示灯和PLC，所述显示界面、控制按键和状态指示灯均与PLC电连接。
作为优选，为了使得水蒸汽上升后易于扩散，所述导流罩的上端的直径大于导流罩的下端的直径。
作为优选，为了提高吸热能力，所述吸热板的材质为铝。
作为优选，为了使驱动电机长久稳定的工作，所述驱动电机为伺服电机。
作为优选，为了检测水温，所述蓄水箱的内部设有温度传感器。
作为优选，为了能够通过信号传输，从而远程控制设备，所述主体的内部设有天线。
本发明的有益效果是，该基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备中，通过循环机构，可以吸收沙粒的温度，对存储的淡水加热蒸发，通过蒸发的淡水在高处聚集，利用水的重力势能进行发电，实现淡水循环再利用，当需要饮水时，直接从蓄水箱中抽水使用，提高了淡水资源的利用率，通过调节机构，可以轻易地将太阳能电池板上的沙粒抖落，并且对太阳能电池板角度的调节，可以使得太阳能电池板对准太阳光，增大与光照接触的面积，提高发电效果，还可以起到防风的作用，防止太阳能电池板损坏，造成经济损失，提高了太阳能发电设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备的循环机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备的调节机构的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备的中控机构的结构示意图；
图中：1. 主体，2. 蓄水箱，3. 吸热板，4. 限位块，5. 导热块，6. 蒸发室，7. 收集室，8. 导流罩，9. 导流板，10. 海绵，11. 连接管，12. 水轮机，13. 发电机，14. 驱动电机，15. 驱动轮，16. 连接块，17. 固定板，18. 连接杆，19. 套管，20. 弹簧，21. 太阳能电池板，22. 气缸，23. 滑块，24. 显示界面，25. 控制按键，26. 状态指示灯。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备，包括主体1、蓄水箱2、循环机构和调节机构，所述蓄水箱2设置在主体1的下方，所述调节机构设置在主体1的一侧；
通过循环机构，可以吸收沙粒的温度，对存储的淡水加热蒸发，通过蒸发的淡水在高处聚集，利用水的重力势能进行发电，实现淡水循环再利用，当需要饮水时，直接从蓄水箱2中抽水使用，提高了淡水资源的利用率，通过调节机构，可以轻易地将太阳能电池板21上的沙粒抖落，并且对太阳能电池板21角度的调节，可以使得太阳能电池板21对准太阳光，增大与光照接触的面积，提高发电效果，还可以起到防风的作用，防止太阳能电池板21损坏，造成经济损失，提高了太阳能发电设备的实用性。
如图2所示，所述循环机构包括吸热组件和发电组件，所述吸热组件设置在蓄水箱2的下方；
所述吸热组件包括吸热板3、限位块4和若干导热块5，所述吸热板3水平设置在蓄水箱2的下方，所述限位块4有两个，两个限位块4分别设置在蓄水箱2的两侧，所述限位块4与蓄水池抵靠，所述限位块4设置在吸热板3的上方，各导热块5沿着水平方向依次设置在吸热板3的内部，所述导热块5竖向设置，所述导热块5上端设置在蓄水池的内部，所述导热块5的下端设置在吸热板3的内部；
所述发电组件包括蒸发室6、收集室7、导流罩8、导流板9、连接管11、水轮机12和发电机13，所述蒸发室6和收集室7均设置在主体1的内部，所述蒸发室6设置在蓄水箱2的上方，所述蒸发室6的下方与蓄水箱2连接，所述蒸发室6的上方设有开口，所述收集室7设置在蒸发室6的上方，所述导流罩8和导流板9均设置在收集室7的内部，所述导流罩8竖向设置，所述导流罩8的下端设置在开口处，所述导流罩8的上端设置在收集室7的内部，所述导流板9有两个，两个导流板9分别设置在导流罩8的上方的两侧，所述导流板9倾斜设置，所述连接管11的一端与收集室7连接，所述连接管11的另一端与水轮机12的一端连接，所述水轮机12的另一端与蓄水箱2连接，所述水轮机12和发电机13均设置在蓄水池的上方，所述水轮机12与发电机13传动连接；
在白天时，由于沙漠中的沙粒温度很高，沙粒将温度传递给吸热板3，吸热板3将温度用来加热蓄水箱2中的水，由于吸热板3和蓄水箱2的接触面积很大，蓄水箱2中的水位较低，由于导热块5的存在，导热块5与水直接接触，使得吸热板3传导的热量效果更好，故蓄水箱2中的水吸热后会开始蒸发，水蒸气顺着蒸发室6向上移动，通过导流罩8后与上方的导流板9接触，由于上方的导流板9温度相对较低，而且导流板9的下方设有海绵10，可以起到水汽吸收的作用，故水蒸气会开始聚集成水滴，最后掉落到收集室7中，到了晚上，收集室7中的水经过连接管11从高处流入水轮机12，通过水轮机12带动发电机13发电，最后水流入蓄水箱2中，实现水循环再利用，在沙漠中，由于水电资源十分宝贵，通过这套循环，能够将备用的淡水用以发电，当需要饮水时，直接从蓄水箱2中抽水，有效的利用了沙漠中的热能进行发电，提高了水资源的利用率。
如图3所示，所述调节机构包括震动组件和转动组件，所述转动组件设置在震动组件的一侧，所述震动组件与转动组件传动连接；
所述转动组件包括固定板17、太阳能电池板21、气缸22和滑块23，所述固定板17竖向设置，所述固定板17与震动组件连接，所述太阳能电池板21水平设置在固定板17的上方的一侧，所述太阳能电池板21与固定板17铰接，所述太阳能电池板21的下方设有滑槽，所述滑槽水平设置，所述滑块23与滑槽匹配，所述滑块23与滑槽滑动连接，所述气缸22倾斜设置，所述气缸22与固定板17的内部的下方铰接，所述气缸22的气杆与滑块23铰接；
当需要对太阳能电池板21的角度进行调节时，气缸22启动，通过控制气缸22的气杆的伸缩长度，使得滑块23在滑槽的内部滑动，从而带动太阳能电池板21绕着铰接处上下转动，通过对太阳能电池板21角度的调节，可以使得太阳能电池板21对准太阳光，增大与光照接触的面积，并且通过角度调节，可以减少迎风面积，起到防风的作用，防止太阳能电池板21损坏，造成经济损失。
所述震动组件包括驱动电机14、驱动轮15、连接块16和两个伸缩单元，所述驱动电机14水平设置在主体1的内部，所述驱动电机14与驱动轮15传动连接，所述驱动电机14的输出轴与驱动轮15的连接处的点远离驱动轮15的圆心，所述连接块16设置在固定板17的靠近驱动轮15的一侧，所述驱动轮15与连接块16抵靠，两个伸缩单元分别设置在固定板17的同侧的上下两端，所述伸缩单元包括连接杆18、套管19和弹簧20，所述连接杆18水平设置，所述连接杆18的一端与固定板17连接，所述套管19套设在连接杆18上，所述套管19与连接杆18滑动连接，所述弹簧20水平设置，所述连接杆18的远离固定板17的一端通过弹簧20与套管19连接。
当需要震动除沙时，此时，驱动电机14启动，驱动轮15随之转动，驱动轮15在转动的过程中，会使得连接块16向右移动，连接块16带动固定板17向右移动，固定板17带动连接杆18向右移动，同时弹簧20被压缩，在驱动轮15接下来的转动过程中，弹簧20会伸长，带动连接杆18向左移动，连接杆18带动固定板17向左移动，因此，驱动轮15在转动的过程中，固定板17会被带动着左右震动，配合太阳能电池板21的角度变化，可以轻易地将太阳能电池板21上的沙粒抖落，防止沙粒对太阳能电池板21造成损坏，影响发电设备的使用。
作为优选，为了使得水滴从导流罩8的两侧掉落，防止回流到蓄水箱2中，所述两块导流板9的上端之间的距离大于两块导流板9的下端之间的距离。
作为优选，为了吸收水蒸气，从而将水蒸汽聚集在一起，所述导流板9的下方设有海绵10。
如图4所示，所述主体1上还设有中控机构，所述中控机构包括包括显示界面24、控制按键25、状态指示灯26和PLC，所述显示界面24、控制按键25和状态指示灯26均与PLC电连接。
为了对设备进行控制，通过显示界面24可以观察数据，通过控制按键25可以操控设备，通过状态指示灯26可以了解设备的工作状态。
作为优选，为了使得水蒸汽上升后易于扩散，所述导流罩8的上端的直径大于导流罩8的下端的直径。
作为优选，为了提高吸热能力，所述吸热板3的材质为铝。
作为优选，为了使驱动电机14长久稳定的工作，所述驱动电机14为伺服电机。
作为优选，为了检测水温，所述蓄水箱2的内部设有温度传感器。
作为优选，为了能够通过信号传输，从而远程控制设备，所述主体1的内部设有天线。
通过吸热组件，可以较好的吸收沙粒的温度，通过发电组件，可以使得存储的淡水加热蒸发，通过蒸发的淡水在高处聚集，利用水的重力势能进行发电，实现淡水循环再利用，当需要饮水时，直接从蓄水箱2中抽水使用，提高了淡水资源的利用率，通过震动组件，可以轻易地将太阳能电池板21上的沙粒抖落，防止沙粒对太阳能电池板21造成损坏，影响发电设备的使用，通过转动组件，对太阳能电池板21角度的调节，可以使得太阳能电池板21对准太阳光，增大与光照接触的面积，提高发电效果，还可以起到防风的作用，防止太阳能电池板21损坏，造成经济损失。
与现有技术相比，该基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备中，通过循环机构，可以吸收沙粒的温度，对存储的淡水加热蒸发，通过蒸发的淡水在高处聚集，利用水的重力势能进行发电，实现淡水循环再利用，当需要饮水时，直接从蓄水箱2中抽水使用，提高了淡水资源的利用率，通过调节机构，可以轻易地将太阳能电池板21上的沙粒抖落，并且对太阳能电池板21角度的调节，可以使得太阳能电池板21对准太阳光，增大与光照接触的面积，提高发电效果，还可以起到防风的作用，防止太阳能电池板21损坏，造成经济损失，提高了太阳能发电设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备，其特征在于，包括主体（1）、蓄水箱（2）、循环机构和调节机构，所述蓄水箱（2）设置在主体（1）的下方，所述调节机构设置在主体（1）的一侧；
所述循环机构包括吸热组件和发电组件，所述吸热组件设置在蓄水箱（2）的下方；
所述吸热组件包括吸热板（3）、限位块（4）和若干导热块（5），所述吸热板（3）水平设置在蓄水箱（2）的下方，所述限位块（4）有两个，两个限位块（4）分别设置在蓄水箱（2）的两侧，所述限位块（4）与蓄水池抵靠，所述限位块（4）设置在吸热板（3）的上方，各导热块（5）沿着水平方向依次设置在吸热板（3）的内部，所述导热块（5）竖向设置，所述导热块（5）的上端设置在蓄水池的内部，所述导热块（5）的下端设置在吸热板（3）的内部；
所述发电组件包括蒸发室（6）、收集室（7）、导流罩（8）、导流板（9）、连接管（11）、水轮机（12）和发电机（13），所述蒸发室（6）和收集室（7）均设置在主体（1）的内部，所述蒸发室（6）设置在蓄水箱（2）的上方，所述蒸发室（6）的下方与蓄水箱（2）连接，所述蒸发室（6）的上方设有开口，所述收集室（7）设置在蒸发室（6）的上方，所述导流罩（8）和导流板（9）均设置在收集室（7）的内部，所述导流罩（8）竖向设置，所述导流罩（8）的下端设置在开口处，所述导流罩（8）的上端设置在收集室（7）的内部，所述导流板（9）有两个，两个导流板（9）分别设置在导流罩（8）的上方的两侧，所述导流板（9）倾斜设置，所述连接管（11）的一端与收集室（7）连接，所述连接管（11）的另一端与水轮机（12）的一端连接，所述水轮机（12）的另一端与蓄水箱（2）连接，所述水轮机（12）和发电机（13）均设置在蓄水池的上方，所述水轮机（12）与发电机（13）传动连接；
所述调节机构包括震动组件和转动组件，所述转动组件设置在震动组件的一侧，所述震动组件与转动组件传动连接；
所述转动组件包括固定板（17）、太阳能电池板（21）、气缸（22）和滑块（23），所述固定板（17）竖向设置，所述固定板（17）与震动组件连接，所述太阳能电池板（21）水平设置在固定板（17）的上方的一侧，所述太阳能电池板（21）与固定板（17）铰接，所述太阳能电池板（21）的下方设有滑槽，所述滑槽水平设置，所述滑块（23）与滑槽匹配，所述滑块（23）与滑槽滑动连接，所述气缸（22）倾斜设置，所述气缸（22）与固定板（17）的内部的下方铰接，所述气缸（22）的气杆与滑块（23）铰接。
2.如权利要求1所述的基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备，其特征在于，所述震动组件包括驱动电机（14）、驱动轮（15）、连接块（16）和两个伸缩单元，所述驱动电机（14）水平设置在主体（1）的内部，所述驱动电机（14）与驱动轮（15）传动连接，所述驱动电机（14）的输出轴与驱动轮（15）的连接处的点远离驱动轮（15）的圆心，所述连接块（16）设置在固定板（17）的靠近驱动轮（15）的一侧，所述驱动轮（15）与连接块（16）抵靠，两个伸缩单元分别设置在固定板（17）的同侧的上下两端，所述伸缩单元包括连接杆（18）、套管（19）和弹簧（20），所述连接杆（18）水平设置，所述连接杆（18）的一端与固定板（17）连接，所述套管（19）套设在连接杆（18）上，所述套管（19）与连接杆（18）滑动连接，所述弹簧（20）水平设置，所述连接杆（18）的远离固定板（17）的一端通过弹簧（20）与套管（19）连接。
3.如权利要求1所述的基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备，其特征在于，所述两块导流板（9）的上端之间的距离大于两块导流板（9）的下端之间的距离。
4.如权利要求1所述的基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备，其特征在于，所述导流板（9）的下方设有海绵（10）。
5.如权利要求1所述的基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备，其特征在于，所述主体（1）上还设有中控机构，所述中控机构包括显示界面（24）、控制按键（25）、状态指示灯（26）和PLC，所述显示界面（24）、控制按键（25）和状态指示灯（26）均与PLC电连接。
6.如权利要求1所述的基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备，其特征在于，所述导流罩（8）的上端的直径大于导流罩（8）的下端的直径。
7.如权利要求1所述的基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备，其特征在于，所述吸热板（3）的材质为铝。
8.如权利要求1所述的基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备，其特征在于，所述驱动电机（14）为伺服电机。
9.如权利要求1所述的基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备，其特征在于，所述蓄水箱（2）的内部设有温度传感器。
10.如权利要求1所述的基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备，其特征在于，所述主体（1）的内部设有天线。
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|---|---|---|---|
| CN201711334489.6A CN107800364A (zh) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | 一种基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备 |
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| CN201711334489.6A CN107800364A (zh) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | 一种基于物联网的用于沙漠的太阳能发电设备 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108494356A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-09-04 | 香港鼎昱国际投资控股有限公司 | 一种城市智能太阳能公交站供电系统 |
| CN108736806A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-02 | 南京国电南自新能源工程技术有限公司 | 一种抗风光伏支架系统 |
| CN109275457A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-01-29 | 沈明华 | 一种智能农业大棚用灌溉装置 |
| CN113242009A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-08-10 | 陈倩 | 一种智能电网用太阳能光伏发电装置 |
-
2017
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