CN109724271A - 碟式太阳能定向跟踪装置 - Google Patents

Abstract

碟式太阳能定向跟踪装置，包括底板，底板的顶面固定安装定向跟踪主体，定向跟踪主体的顶面固定安装反光镜，反光镜的外周固定安装加热装置，反光镜的底部固定连接出水管的上端，出水管与反光镜内部相通，出水管的下端固定连接软管的一端，底板的顶面一侧固定安装水箱，软管的另一端固定连接水箱的顶面，软管分别同时与出水管、水箱内部相通。本发明不仅能够清理反光镜内积存的雨雪，还能够清理反光镜凹面附着的灰尘，以免灰尘无规律反射阳光导致热能转化效率降低；水箱能够储存雨水或融化的雪，能够更有效的利用雨雪水，提高资源利用率。

Description

碟式太阳能定向跟踪装置

技术领域

本发明属于太阳能技术领域，具体地说是一种碟式太阳能定向跟踪装置。

背景技术

随着太阳能发电技术的日益成熟，人们也越来越重视太阳能发电。目前，碟式太阳能对阳光的吸收率最高。但北方地区的碟式太阳能在雪天时很容易积雪，还需要工人对镜面进行清扫，且清理下的积雪还需单独堆放，工人劳动强度大，如工作经验少的工人操作，还可能会对镜面造成损伤。

发明内容

本发明提供一种碟式太阳能定向跟踪装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

碟式太阳能定向跟踪装置，包括底板，底板的顶面固定安装定向跟踪主体，定向跟踪主体的顶面固定安装反光镜，反光镜的外周固定安装加热装置，反光镜的底部固定连接出水管的上端，出水管与反光镜内部相通，出水管的下端固定连接软管的一端，底板的顶面一侧固定安装水箱，软管的另一端固定连接水箱的顶面，软管分别同时与出水管、水箱内部相通，底板的顶面另一侧固定连接折叠臂的一端，折叠臂的另一端位于反光镜上方，折叠臂的另一端固定安装电机，电机的输出轴朝下且与反光镜的中心线共线，电机的输出轴外周固定安装数个折叠毛刷；出水管内固定安装液压缸，液压缸的上端分别固定安装塞子，塞子的外周分别与对应的出水管的内壁紧密接触配合。

如上所述的碟式太阳能定向跟踪装置，所述的定向跟踪主体包括两个跟踪动力源分别为水平减速电机和垂直减速电机，以水平减速电机驱动底板转动并利用滚轮滚动实现整个装置作水平运转，以垂直减速电机驱动丝杆做直线运动推动铰链底座及其在以上部件做仰俯运转；碟式镜架的聚焦中心处安装有真空吸热器，光敏跟踪器固定在碟式镜架的外边缘；跟踪控制柜设置在底板上，光敏跟踪器、水平减速电机和垂直减速电机与跟踪控制柜由电线连接；所述的水平减速电机设置在密封管中，由密封盖通过螺钉固定；水平减速电机输出端与横杆通过键连接，横杆与横杆限位套为间隙配合；横杆限位套通过螺钉固定在底板上；三只滚轮通过螺钉连接固定在底板的三处顶端；铰链底座与底板通过侧面支撑杆、边支撑杆、传动支撑杆焊接连接；镜架底座与铰链底座通过两个上铰链连接，两个上铰链中的转动轴轴线与丝杆滑头组件的轴线平行；碟式镜架通过连接柱安装在镜架底座上；横杆下设有限位板；在密封盖和限位板之间安装有缓冲环；所述的垂直减速电机通过两个下铰链与传动支撑杆固定连接；丝杆安装在垂直减速电机内的丝杆螺母中心；丝杆前端通过丝杆滑头组件连接到铰链底座上，丝杆外装有丝杆保护套。

如上所述的碟式太阳能定向跟踪装置，所述的加热装置为铁芯，铁芯的上端均与反光镜的外周固定连接，反光镜的外周固定连接数个保温套的顶面，保温套的顶面开口，保温套与铁芯一一对应，铁芯分别位于对应的保温套内，保温套内分别固定安装线圈，铁芯分别从线圈内穿过。

如上所述的碟式太阳能定向跟踪装置，所述的反光镜为导热系数高的金属镜面。

如上所述的碟式太阳能定向跟踪装置，所述的折叠臂由一个固定臂和数个活动臂组成，固定臂的下端与底板的顶面固定连接，固定臂的上端通过铰接轴和扭簧连接其中一个活动臂的一端，活动臂的另一端通过铰接轴和扭簧连接另一个活动臂的一端，固定臂和活动臂内分别开设第一空间，第一空间内分别固定安装带有动力装置的第一线轮，第一空间的内壁开设第一线孔，第一线孔均与外界相通，第一线轮的外周分别固定连接第一钢绞线的一端，第一钢绞线分别绕对应的第一线轮缠绕数周，第一钢绞线的另一端分别从对应的第一线孔内穿过后固定连接对应的活动臂的外周。

如上所述的碟式太阳能定向跟踪装置，所述的固定臂和活动臂的外周分别固定安装支撑轮，第一钢绞线分别与对应的支撑轮的外周接触配合。

如上所述的碟式太阳能定向跟踪装置，所述的折叠毛刷分别包括固定刷和活动刷，固定刷的一端均与电机的外周固定连接，固定刷的另一端分别通过铰接轴和扭簧连接其中一个活动刷的一端，固定刷内分别开设第二空间，第二空间内分别固定安装带有动力装置的第二线轮，第二线轮的外周分别固定连接第二钢绞线的一端，第二钢绞线分别绕对应的第二线轮缠绕数周，固定刷的顶面分别开设第二线孔，第二线孔均与对应的第二空间内部相通，第二钢绞线的另一端分别从对应的第二线孔穿过后固定连接对应的活动刷的另一端。

如上所述的碟式太阳能定向跟踪装置，所述的第二空间的底面分别开设数个通孔。

本发明的优点是：本发明适用于碟式太阳能发电装置，雪天过后，人们开启加热装置，加热装置能够升高反光镜的温度，随着反光镜温度的升高，即可使反光镜内的积雪融化，当积雪融化后，人们控制折叠臂伸展，折叠臂带动电机和折叠毛刷移动，直至电机和折叠毛刷位于反光镜内，启动电机，同时控制折叠毛刷展开，电机带动折叠毛刷转动，且折叠毛刷的底部与反光镜的凹面接触，从而能够搅动反光镜内的雪水，能够清扫反光镜凹面积存的灰尘，然后人们启动液压缸，液压缸伸展带动塞子向上移动，当塞子的外周不再与出水管接触时，反光镜内的水能够流入出水管内，进而通过软管流入水箱内，水箱内的水能够用来浇灌植物或经简单过滤掉灰尘后冲洗厕所；清洗完后，控制折叠臂收缩以免阻挡阳光反射，雨天时，雨水能够顺着反光镜的内壁直接流入出水管内。本发明能够克服传统结构中人工清理积雪或积水的弊端，能够削减劳动力，从而降低劳动力成本；本发明不仅能够清理反光镜内积存的雨雪，还能够清理反光镜凹面附着的灰尘，以免灰尘无规律反射阳光导致热能转化效率降低；水箱能够储存雨水或融化的雪，能够更有效的利用雨雪水，提高资源利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A向视图的放大图；图3是图1的Ⅰ局部放大图，图4是图2的Ⅱ局部放大图；图5是图1的Ⅲ局部放大图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

碟式太阳能定向跟踪装置，如图所示，包括底板1，底板1的顶面固定安装定向跟踪主体2，定向跟踪主体2的顶面固定安装反光镜3，反光镜3的凹面朝上，反光镜3的外周固定安装加热装置，加热装置与电源电路连接，反光镜3的底部固定连接出水管4的上端，出水管4与反光镜3内部相通，出水管4的下端固定连接软管5的一端，底板1的顶面一侧固定安装水箱6，软管5的另一端固定连接水箱6的顶面，软管5分别同时与出水管4、水箱6内部相通，底板1的顶面另一侧固定连接折叠臂7的一端，折叠臂7为多级折叠臂，折叠臂7的另一端位于反光镜3上方，折叠臂7的另一端固定安装电机8，电机8与电源电路连接，电机8的输出轴朝下且与反光镜3的中心线共线，电机8的输出轴外周固定安装数个折叠毛刷9，刷毛选用软质刷毛，以免造成反光镜3的损伤；出水管4内固定安装液压缸12，液压缸12的上端分别固定安装塞子13，塞子13的外周分别与对应的出水管4的内壁紧密接触配合。本发明适用于碟式太阳能发电装置，雪天过后，人们开启加热装置，加热装置能够升高反光镜3的温度，随着反光镜3温度的升高，即可使反光镜3内的积雪融化，当积雪融化后，人们控制折叠臂7伸展，折叠臂7带动电机8和折叠毛刷9移动，直至电机8和折叠毛刷9位于反光镜3内，启动电机8，同时控制折叠毛刷9展开，电机8带动折叠毛刷9转动，且折叠毛刷9的底部与反光镜3的凹面接触，从而能够搅动反光镜3内的雪水，能够清扫反光镜3凹面积存的灰尘，然后人们启动液压缸12，液压缸12伸展带动塞子13向上移动，当塞子13的外周不再与出水管4接触时，反光镜3内的水能够流入出水管4内，进而通过软管5流入水箱6内，水箱6内的水能够用来浇灌植物或经简单过滤掉灰尘后冲洗厕所；清洗完后，控制折叠臂7收缩以免阻挡阳光反射，雨天时，雨水能够顺着反光镜3的内壁直接流入出水管4内。本发明能够克服传统结构中人工清理积雪或积水的弊端，能够削减劳动力，从而降低劳动力成本；本发明不仅能够清理反光镜3内积存的雨雪，还能够清理反光镜3凹面附着的灰尘，以免灰尘无规律反射阳光导致热能转化效率降低；水箱6能够储存雨水或融化的雪，能够更有效的利用雨雪水，提高资源利用率。

具体而言，为了使整个装置运转平稳，本实施例所述的定向跟踪主体2包括两个跟踪动力源分别为水平减速电机和垂直减速电机，以水平减速电机驱动底板1转动并利用滚轮滚动实现整个装置作水平运转，以垂直减速电机驱动丝杆做直线运动推动铰链底座及其在以上部件做仰俯运转；碟式镜架的聚焦中心处安装有真空吸热器，反光镜3固定安装在蝶式镜架内，真空吸热器位于反光镜3的正上方，光敏跟踪器固定在碟式镜架的外边缘；跟踪控制柜设置在底板1上，光敏跟踪器、水平减速电机和垂直减速电机与跟踪控制柜由电线连接；所述的水平减速电机设置在密封管中，由密封盖通过螺钉固定；水平减速电机输出端与横杆通过键连接，横杆与横杆限位套为间隙配合；横杆限位套通过螺钉固定在底板1上；三只滚轮通过螺钉连接固定在底板1的三处顶端；铰链底座与底板1通过侧面支撑杆、边支撑杆、传动支撑杆焊接连接；镜架底座与铰链底座通过两个上铰链连接，两个上铰链中的转动轴轴线与丝杆滑头组件的轴线平行；碟式镜架通过连接柱安装在镜架底座上；横杆下设有限位板；在密封盖和限位板之间安装有缓冲环；所述的垂直减速电机通过两个下铰链与传动支撑杆固定连接；丝杆安装在垂直减速电机内的丝杆螺母中心；丝杆前端通过丝杆滑头组件连接到铰链底座上，丝杆外装有丝杆保护套。该结构为现有技术，通过光敏跟踪器获得的信号分别利用水平减速电机和垂直减速电机，驱动装置进行东西、南北两组方向的调整，形成对太阳的实时跟踪，最大限度地使太阳光通过反光镜3的反射聚焦到真空吸热器上，实现热能的收集。

具体的，如图3所示，本实施例所述的加热装置为铁芯10，铁芯10的上端均与反光镜3的外周固定连接，反光镜3的外周固定连接数个保温套11的顶面，保温套11的顶面开口，保温套11与铁芯10一一对应，铁芯10分别位于对应的保温套11内，保温套11内分别固定安装线圈，铁芯10分别从线圈内穿过。线圈均与电源电路连接，由线圈感应加热铁芯10，较为节省能源，且使用安全性高，铁芯10温度升高后将热量传导至反光镜3，反光镜3温度升高即可融化其内的积雪，保温套11能够防止铁芯10的热量向外界散发，该结构安装难度小，且零部件成本较低，有利于降低本装置的整体成本。

进一步的，为了进一步节省能源，本实施例所述的反光镜3为导热系数高的金属镜面。选用该材质能够在很短的时间内，镜面温度达到能够融化雪的程度，从而能够减少加热装置的加热时间，以节省能源。

更进一步的，如图1或2所示，本实施例所述的折叠臂7由一个固定臂14和数个活动臂15组成，固定臂14的下端与底板1的顶面固定连接，固定臂14的上端通过铰接轴和扭簧连接其中一个活动臂15的一端，活动臂15的另一端通过铰接轴和扭簧连接另一个活动臂15的一端，固定臂14和活动臂15内分别开设第一空间16，第一空间16内分别固定安装带有动力装置的第一线轮17，第一空间16的内壁开设第一线孔18，第一线孔18均与外界相通，第一线轮17的外周分别固定连接第一钢绞线19的一端，第一钢绞线19分别绕对应的第一线轮17缠绕数周，第一钢绞线19的另一端分别从对应的第一线孔18内穿过后固定连接对应的活动臂15的外周。动力装置为正反转电机，正反转电机与电源电路连接。扭簧均使折叠臂7趋向于折叠，人们通过控制正反转电机工作，正反转电机带动第一线轮17转动，第一线轮17收线带动对应的活动臂15以其铰接轴为中心翻转，从而使活动臂15展开，即折叠臂7展开，使用完成后，控制正反转电机反转使第一线轮17放线，在扭簧的作用下，折叠臂7收缩，该结构具有收放功能，且不同于传统结构中的折叠结构，省去伸缩杆的安装，能够简化折叠臂7的结构，减少折叠臂7的占地面积，降低折叠臂7的重量。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的固定臂14和活动臂15的外周分别固定安装支撑轮20，第一钢绞线19分别与对应的支撑轮20的外周接触配合。该结构能够避免第一钢绞线19与固定臂14或活动臂15磨蹭，从而减轻第一钢绞线19的磨损，延长第一钢绞线19的使用寿命。

更进一步的，如图2或4所示，本实施例所述的折叠毛刷9分别包括固定刷21和活动刷22，固定刷21的一端均与电机8的外周固定连接，固定刷21的另一端分别通过铰接轴和扭簧连接其中一个活动刷22的一端，固定刷21内分别开设第二空间23，第二空间23内分别固定安装带有动力装置的第二线轮24，第二线轮24的外周分别固定连接第二钢绞线26的一端，第二钢绞线26分别绕对应的第二线轮24缠绕数周，固定刷21的顶面分别开设第二线孔25，第二线孔25均与对应的第二空间23内部相通，第二钢绞线26的另一端分别从对应的第二线孔25穿过后固定连接对应的活动刷22的另一端。动力装置为防水正反转电机，防水正反转电机与电源电路连接。扭簧均使折叠毛刷9趋于折叠，人们通过控制防水正反转电机工作，防水正反转电机带动第二线轮24转动，第二线轮24收线带动对应的活动刷22以其铰接轴为中心翻转，从而使活动刷22展开，即折叠毛刷9展开，使用完成后，控制防水正反转电机反转使第二线轮24放线，在扭簧的作用下，折叠毛刷9收缩，该结构具有收放功能，能够缩小电机8与折叠毛刷9的占用空间，从而便于该结构从反光镜3与真空吸热器之间穿过。

更进一步的，如图4所示，本实施例所述的第二空间23的底面分别开设数个通孔27。水如通过第二线孔25进入第二空间23内，积水即可从通孔27内排出。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：包括底板（1），底板（1）的顶面固定安装定向跟踪主体（2），定向跟踪主体（2）的顶面固定安装反光镜（3），反光镜（3）的外周固定安装加热装置，反光镜（3）的底部固定连接出水管（4）的上端，出水管（4）与反光镜（3）内部相通，出水管（4）的下端固定连接软管（5）的一端，底板（1）的顶面一侧固定安装水箱（6），软管（5）的另一端固定连接水箱（6）的顶面，软管（5）分别同时与出水管（4）、水箱（6）内部相通，底板（1）的顶面另一侧固定连接折叠臂（7）的一端，折叠臂（7）的另一端位于反光镜（3）上方，折叠臂（7）的另一端固定安装电机（8），电机（8）的输出轴朝下且与反光镜（3）的中心线共线，电机（8）的输出轴外周固定安装数个折叠毛刷（9）；出水管（4）内固定安装液压缸（12），液压缸（12）的上端分别固定安装塞子（13），塞子（13）的外周分别与对应的出水管（4）的内壁紧密接触配合。

2.根据权利要求1所述的碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：所述的定向跟踪主体（2）包括两个跟踪动力源分别为水平减速电机和垂直减速电机，以水平减速电机驱动底板（1）转动并利用滚轮滚动实现整个装置作水平运转，以垂直减速电机驱动丝杆做直线运动推动铰链底座及其在以上部件做仰俯运转；碟式镜架的聚焦中心处安装有真空吸热器，光敏跟踪器固定在碟式镜架的外边缘；跟踪控制柜设置在底板（1）上，光敏跟踪器、水平减速电机和垂直减速电机与跟踪控制柜由电线连接；所述的水平减速电机设置在密封管中，由密封盖通过螺钉固定；水平减速电机输出端与横杆通过键连接，横杆与横杆限位套为间隙配合；横杆限位套通过螺钉固定在底板（1）上；三只滚轮通过螺钉连接固定在底板（1）的三处顶端；铰链底座与底板（1）通过侧面支撑杆、边支撑杆、传动支撑杆焊接连接；镜架底座与铰链底座通过两个上铰链连接，两个上铰链中的转动轴轴线与丝杆滑头组件的轴线平行；碟式镜架通过连接柱安装在镜架底座上；横杆下设有限位板；在密封盖和限位板之间安装有缓冲环；所述的垂直减速电机通过两个下铰链与传动支撑杆固定连接；丝杆安装在垂直减速电机内的丝杆螺母中心；丝杆前端通过丝杆滑头组件连接到铰链底座上，丝杆外装有丝杆保护套。

3.根据权利要求1所述的碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：所述的加热装置为铁芯（10），铁芯（10）的上端均与反光镜（3）的外周固定连接，反光镜（3）的外周固定连接数个保温套（11）的顶面，保温套（11）的顶面开口，保温套（11）与铁芯（10）一一对应，铁芯（10）分别位于对应的保温套（11）内，保温套（11）内分别固定安装线圈，铁芯（10）分别从线圈内穿过。

4.根据权利要求1或3所述的碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：所述的反光镜（3）为导热系数高的金属镜面。

5.根据权利要求1所述的碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：所述的折叠臂（7）由一个固定臂（14）和数个活动臂（15）组成，固定臂（14）的下端与底板（1）的顶面固定连接，固定臂（14）的上端通过铰接轴和扭簧连接其中一个活动臂（15）的一端，活动臂（15）的另一端通过铰接轴和扭簧连接另一个活动臂（15）的一端，固定臂（14）和活动臂（15）内分别开设第一空间（16），第一空间（16）内分别固定安装带有动力装置的第一线轮（17），第一空间（16）的内壁开设第一线孔（18），第一线孔（18）均与外界相通，第一线轮（17）的外周分别固定连接第一钢绞线（19）的一端，第一钢绞线（19）分别绕对应的第一线轮（17）缠绕数周，第一钢绞线（19）的另一端分别从对应的第一线孔（18）内穿过后固定连接对应的活动臂（15）的外周。

6.根据权利要求5所述的碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：所述的固定臂（14）和活动臂（15）的外周分别固定安装支撑轮（20），第一钢绞线（19）分别与对应的支撑轮（20）的外周接触配合。

7.根据权利要求1所述的碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：所述的折叠毛刷（9）分别包括固定刷（21）和活动刷（22），固定刷（21）的一端均与电机（8）的外周固定连接，固定刷（21）的另一端分别通过铰接轴和扭簧连接其中一个活动刷（22）的一端，固定刷（21）内分别开设第二空间（23），第二空间（23）内分别固定安装带有动力装置的第二线轮（24），第二线轮（24）的外周分别固定连接第二钢绞线（26）的一端，第二钢绞线（26）分别绕对应的第二线轮（24）缠绕数周，固定刷（21）的顶面分别开设第二线孔（25），第二线孔（25）均与对应的第二空间（23）内部相通，第二钢绞线（26）的另一端分别从对应的第二线孔（25）穿过后固定连接对应的活动刷（22）的另一端。

8.根据权利要求7所述的碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：所述的第二空间（23）的底面分别开设数个通孔（27）。