CN112984831B - 一种基于太阳能的日光智能跟踪集热系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能生产装备技术领域，尤其涉及一种基于太阳能的日光智能跟踪集热系统及方法。所述系统包括安装板、太阳能板和光线追踪传感器，所述安装板上表面固定有收缩折叠机构，所述收缩折叠机构顶部固定有跟踪翻转装置，所述跟踪翻转装置顶部固定有太阳能板，所述太阳能板顶部固定有光线追踪传感器。本发明通过跟踪翻转装置和光线追踪传感器来时太阳能板跟随太阳进行运动，提高热收集效率，在收缩折叠装置折叠过程中，使得太阳能板始终朝上，并最大程度的靠近地面，方便人们维修和检修，可带动太阳能板进行升降，实现对太阳能板高度的调节，并且配合降低太阳能板的高度使得收纳时，占地面积变小。

Description

一种基于太阳能的日光智能跟踪集热系统及方法

技术领域

本发明涉及太阳能生产装备技术领域，尤其涉及一种基于太阳能的日光智能跟踪集热系统及方法。

背景技术

太阳能是由太阳内部氢原子发生氢氦聚变释放出巨大核能而产生的，来自太阳的辐射能量，主要表现为常说的太阳光线，太阳能在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。其利用方式包括光热转换和光电转换，太阳能发电是一种可再生能源，具有可再生、能量大、普遍的特点，太阳能包括光伏和光热；

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料（例如硅）制成的固体光伏电池组成。简单的光伏电池可为手表以及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明以及交通信号灯和监控系统，并入电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电能。天台及建筑物表面均可使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统；

光热是现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方法是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料；

现有的基于太阳能的日光智能跟踪集热系统在使用时，由于太阳能板需要频繁维护和检修，而为了更好的光利用率以及防止人们触碰太阳能板而对太阳能板的保护，因此会将太阳能板设置较高的位置，人们需要爬高才能进行检修维护，因此不方便人们对太阳能板的检修和维护；

并且无法调节太阳能板的高度，适应性较低。

因此，有必要提供一种基于太阳能的日光智能跟踪集热系统及方法解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明是提供一种基于太阳能的日光智能跟踪集热系统及方法。

本发明提供的一种基于太阳能的日光智能跟踪集热系统，包括安装板、太阳能板和光线追踪传感器，所述安装板上表面固定有收缩折叠机构，所述收缩折叠机构顶部固定有跟踪翻转装置，所述跟踪翻转装置顶部固定有太阳能板，所述太阳能板顶部固定有光线追踪传感器；

所述收缩折叠机构包括固定壳、第一固定块、固定轴、第一圆形壳、第一驱动机构、外套管、内套管、连接管、第二驱动机构、第二圆形壳、第一转轴、第二固定块、安装架、第一固定板、第二转轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三转轴、第三锥齿轮、第四锥齿轮、方形管和方形柱，所述安装板上表面中部固定有固定壳，所述固定壳顶部对称固定有第一固定块，两个所述第一固定块中部固定有固定轴，所述固定轴中部通过轴承转动连接有第一圆形壳，所述固定壳上端固定有第一驱动机构，所述第一圆形壳顶部固定有外套管，所述外套管内壁滑动连接有内套管，所述内套管顶部固定有连接管，所述外套管与连接管外侧对称固定有第二驱动机构，所述连接管顶部固定有第二圆形壳，所述第二圆形壳中部通过轴承转动连接有第一转轴，所述第一转轴两端穿过第二圆形壳对称固定有第二固定块，两个所述第二固定块顶部固定有安装架，所述外套管和连接管内壁一端均固定有第一固定板，所述外套管内的第一固定板中部通过轴承转动连接有第二转轴，所述固定轴一端固定有第一锥齿轮，所述第二转轴靠近第一圆形壳的一端固定有第二锥齿轮，且第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，所述连接管内的第一固定板中部通过轴承转动连接有第三转轴，所述第一转轴一端固定有第三锥齿轮，所述第三转轴靠近第三锥齿轮的一端固定有第四锥齿轮，且第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合连接，所述第二转轴远离第二锥齿轮的一端固定有方形管，所述第三转轴靠近方形管的一端固定有方形柱，且方形柱与方形管内壁滑动连接。

优选的，所述跟踪翻转装置包括第四转轴、第一蜗轮、第二蜗杆、第二伺服电机和翻转机构，所述安装架中部通过轴承转动连接有第四转轴，所述第四转轴底部固定有第一蜗轮，所述安装架内部通过轴承转动连接有第二蜗杆，且第二蜗杆与第一蜗轮啮合连接，所述安装架一侧固定有第二伺服电机，且第二伺服电机的输出端与第二蜗杆固定连接，所述第四转轴顶部固定有翻转机构。

优选的，所述翻转机构包括U形板、第五转轴、转块、第二固定板、第二蜗轮、第三固定块、第三蜗杆和第三伺服电机，所述第四转轴顶部固定有U形板，所述U形板内壁通过轴承转动连接有第五转轴，所述第五转轴位于U形板内壁的一端固定有转块，所述转块顶部固定有第二固定板，所述第五转轴一端穿过U形板固定有第二蜗轮，所述U形板靠近第二蜗轮的一端对称固定有第三固定块，两个所述第三固定块中部通过轴承转动连接有第三蜗杆，且第三蜗杆与第二蜗轮啮合连接，一个所述第三固定块一侧固定有第三伺服电机，且第三伺服电机的输出端与第三蜗杆固定连接。

优选的，所述第二驱动机构包括第四固定块、第三固定板、内螺纹套筒、螺纹杆、第四伺服电机、第一齿轮和齿轮环，所述连接管两侧对称固定有第四固定块，所述外套管靠近第四固定块的一端对称固定有第三固定板，所述第三固定板一端通过轴承转动连接有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒内壁螺纹连接有螺纹杆，且螺纹杆与第四固定块固定连接，所述第三固定板上表面一端固定有第四伺服电机，所述第四伺服电机的输出端穿过第三固定板固定有第一齿轮，所述内螺纹套筒外侧固定有齿轮环，且第一齿轮与齿轮环啮合连接。

优选的，所述第一驱动机构包括蜗轮环、第一蜗杆和第一伺服电机，所述第一圆形壳外侧固定有蜗轮环，所述固定壳上端通过轴承转动连接有第一蜗杆，且第一蜗杆与蜗轮环啮合连接，所述固定壳一侧固定有第一伺服电机，且第一伺服电机的输出端与第一蜗杆固定连接。

优选的，所述第二固定板上表面等距固定有斜撑杆，若干斜撑杆顶部固定有太阳能安装板，所述太阳能板与太阳能安装板固定连接。

优选的，所述安装板四角对称开设有安装孔。

优选的，所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机均为一种带有减速器的电机。

优选的，所述螺纹杆底部固定有限位块。

本发明还包括一种基于太阳能的日光智能跟踪集热方法，所述跟踪集热方法包括以下步骤：

1）、通过安装板将本装置安装在楼顶位置，通过太阳照射太阳能板来获取能量，通过光线追踪传感器来确定太阳位置和光辐射强度，然后通过PLC控制器或单片机等控制单元控制跟踪翻转装置来对太阳能板进行角度的调节；

2）、当光强值I小于设定值Ia时，太阳能板复位，光强值I大于设定值Ia时，先使太阳能板逆时针运转1°，进行光强值判断；

3）、若当前光强值Ib不小于此转动前光强值Ia(即Ib≥Ia)，继续前进，直到Ib<Ia停止前进，然后顺时针方向转动1°，再进行光照强度比较；

4）、若Ib≥Ia，继续前进1°，至Ib<Ia停止，此时即为最佳光照强度对应位置；

5）、程序延时15 min再次执行一次循环，找出该时刻的最佳光照对应位置，通过跟踪翻转装置来对太阳能板的水平角度和垂直角度进行调整。

与相关技术相比较，本发明提供的基于太阳能的日光智能跟踪集热系统及方法具有如下有益效果：

本发明提供基于太阳能的日光智能跟踪集热系统及方法：

1、通过跟踪翻转装置和光线追踪传感器来时太阳能板跟随太阳进行运动，提高热收集效率；

2、第一伺服电机通过第一蜗杆和蜗轮环驱动第一圆形壳旋转，在旋转过程中，通过第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮和第四锥齿轮配合，实现安装架的反向翻转，使得太阳能板始终朝上，并最大程度的靠近地面，方便人们维修和检修；

3、第四伺服电机通过第一齿轮和齿轮环驱动内螺纹套筒转动，配合螺纹杆驱动连接管升降，进而可带动太阳能板进行升降，实现对太阳能板高度的调节，并且配合降低太阳能板的高度使得收纳时，占地面积变小。

附图说明

图1为本发明提供的整体结构示意图；

图2为本发明提供的跟踪翻转装置结构示意图之一；

图3为本发明提供的跟踪翻转装置结构示意图之二；

图4为本发明提供的翻转机构结构示意图；

图5为本发明提供的收缩折叠机构结构示意图；

图6为本发明提供的收缩折叠机构结构示意图内部；

图7为本发明提供的内套管结构示意图；

图8为本发明提供的第一锥齿轮结构示意图；

图9为本发明提供的第一驱动机构结构示意图；

图10为图5中的A处放大图。

图中标号：1、安装板；2、太阳能板；3、光线追踪传感器；4、收缩折叠机构；41、固定壳；42、第一固定块；43、固定轴；44、第一圆形壳；45、第一驱动机构；451、蜗轮环；452、第一蜗杆；453、第一伺服电机；46、外套管；47、内套管；48、连接管；49、第二驱动机构；491、第四固定块；492、第三固定板；493、内螺纹套筒；494、螺纹杆；495、第四伺服电机；496、第一齿轮；497、齿轮环；410、第二圆形壳；411、第一转轴；412、第二固定块；413、安装架；414、第一固定板；415、第二转轴；416、第一锥齿轮；417、第二锥齿轮；418、第三转轴；419、第三锥齿轮；420、第四锥齿轮；421、方形管；422、方形柱；5、跟踪翻转装置；51、第四转轴；52、第一蜗轮；53、第二蜗杆；54、第二伺服电机；55、翻转机构；551、U形板；552、第五转轴；553、转块；554、第二固定板；555、第二蜗轮；556、第三固定块；557、第三蜗杆；558、第三伺服电机；6、斜撑杆；7、限位块；8、太阳能安装板。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

在具体实施过程中，如图1所示，一种基于太阳能的日光智能跟踪集热系统，包括安装板1、太阳能板2和光线追踪传感器3，所述安装板1上表面固定有收缩折叠机构4，所述安装板1四角对称开设有安装孔，所述收缩折叠机构4顶部固定有跟踪翻转装置5，所述跟踪翻转装置5顶部固定有太阳能板2，所述太阳能板2顶部固定有光线追踪传感器3；

参考图1、图2、图5、图6、图7、图8和图9所示，所述收缩折叠机构4包括固定壳41、第一固定块42、固定轴43、第一圆形壳44、第一驱动机构45、外套管46、内套管47、连接管48、第二驱动机构49、第二圆形壳410、第一转轴411、第二固定块412、安装架413、第一固定板414、第二转轴415、第一锥齿轮416、第二锥齿轮417、第三转轴418、第三锥齿轮419、第四锥齿轮420、方形管421和方形柱422，所述安装板1上表面中部固定有固定壳41，所述固定壳41顶部对称固定有第一固定块42，两个所述第一固定块42中部固定有固定轴43，所述固定轴43中部通过轴承转动连接有第一圆形壳44，所述固定壳41上端固定有第一驱动机构45，所述第一圆形壳44顶部固定有外套管46，所述外套管46内壁滑动连接有内套管47，所述内套管47顶部固定有连接管48，所述外套管46与连接管48外侧对称固定有第二驱动机构49，所述连接管48顶部固定有第二圆形壳410，所述第二圆形壳410中部通过轴承转动连接有第一转轴411，所述第一转轴411两端穿过第二圆形壳410对称固定有第二固定块412，两个所述第二固定块412顶部固定有安装架413，所述外套管46和连接管48内壁一端均固定有第一固定板414，所述外套管46内的第一固定板414中部通过轴承转动连接有第二转轴415，所述固定轴43一端固定有第一锥齿轮416，所述第二转轴415靠近第一圆形壳44的一端固定有第二锥齿轮417，且第一锥齿轮416与第二锥齿轮417啮合连接，所述连接管48内的第一固定板414中部通过轴承转动连接有第三转轴418，所述第一转轴411一端固定有第三锥齿轮419，所述第三转轴418靠近第三锥齿轮419的一端固定有第四锥齿轮420，且第三锥齿轮419与第四锥齿轮420啮合连接，所述第二转轴415远离第二锥齿轮417的一端固定有方形管421，所述第三转轴418靠近方形管421的一端固定有方形柱422，且方形柱422与方形管421内壁滑动连接；

所述第一驱动机构45包括蜗轮环451、第一蜗杆452和第一伺服电机453，所述第一圆形壳44外侧固定有蜗轮环451，所述固定壳41上端通过轴承转动连接有第一蜗杆452，且第一蜗杆452与蜗轮环451啮合连接，所述固定壳41一侧固定有第一伺服电机453，且第一伺服电机453的输出端与第一蜗杆452固定连接，通过第一伺服电机453转动带动第一蜗杆452转动，进而可带动转块553翻转，使得太阳能板2进行翻转；

需要说明的是，当需要对太阳能板2进行维修时，通过第二驱动机构49带动内套管47在外套管46内壁滑动，且第一转轴411和第二转轴415之间通过方形管421和方形柱422进行伸缩，且不影响第一转轴411与第二转轴415之间的传动，通过第二驱动机构49可调节太阳能板2的高度，并且在维修时，将太阳能板2降低至最低高度，人们通过控制器控制第一伺服电机453转动，进而可带动第一蜗杆452转动，使得第一蜗杆452带动蜗轮环451转动，进而可带动第一圆形壳44旋转，使得第一圆形壳44带动外套管46旋转，第一圆形壳44旋转时，带动外套管46内的第二锥齿轮417沿着固定轴43旋转，由于第二锥齿轮417与第一锥齿轮416啮合连接，且第一锥齿轮416固定不动，使得外套管46在旋转时，第二锥齿轮417进行自转，进而带动第二转轴415进行自转，使得第二转轴415通过方形管421和方形柱422带动第三转轴418进行旋转，进而通过第四锥齿轮420和第三锥齿轮419带动第一转轴411转动，进而通过第二固定块412带动安装架413进行翻转，且安装架413的翻转方向与第一圆形壳44的旋转方向相反，进而使得安装架413始终与固定壳41保持水平的状态，当外套管46翻转至与地面水平时，安装架413则保持与地面垂直的状态，进而使得太阳能板2平放着靠近地面，极大的降低可太阳能板2的高度，方便人们对太阳能板2的检修维修，并且安装方便。

参考图2、图3和图4所示，所述跟踪翻转装置5包括第四转轴51、第一蜗轮52、第二蜗杆53、第二伺服电机54和翻转机构55，所述安装架413中部通过轴承转动连接有第四转轴51，所述第四转轴51底部固定有第一蜗轮52，所述安装架413内部通过轴承转动连接有第二蜗杆53，且第二蜗杆53与第一蜗轮52啮合连接，所述安装架413一侧固定有第二伺服电机54，且第二伺服电机54的输出端与第二蜗杆53固定连接，所述第四转轴51顶部固定有翻转机构55，通过第二伺服电机54转动带动第二蜗杆53转动，进而可带动第一蜗轮52转动，使得第一蜗轮52带动第四转轴51转动，进而可带动太阳能板2进行旋转。

参考图3和图4所示，所述翻转机构55包括U形板551、第五转轴552、转块553、第二固定板554、第二蜗轮555、第三固定块556、第三蜗杆557和第三伺服电机558，所述第四转轴51顶部固定有U形板551，所述U形板551内壁通过轴承转动连接有第五转轴552，所述第五转轴552位于U形板551内壁的一端固定有转块553，所述转块553顶部固定有第二固定板554，所述第五转轴552一端穿过U形板551固定有第二蜗轮555，所述U形板551靠近第二蜗轮555的一端对称固定有第三固定块556，两个所述第三固定块556中部通过轴承转动连接有第三蜗杆557，且第三蜗杆557与第二蜗轮555啮合连接，一个所述第三固定块556一侧固定有第三伺服电机558，且第三伺服电机558的输出端与第三蜗杆557固定连接，然后通过第三伺服电机558转动带动带动第三蜗杆557转动，进而可带动第二蜗轮555转动，使得第二蜗轮555带动第五转轴552转动，进而可带动转块553翻转，使得太阳能板2进行翻转，实现太阳能板2跟随太阳的角度变化。

参考图5和图10所示，所述第二驱动机构49包括第四固定块491、第三固定板492、内螺纹套筒493、螺纹杆494、第四伺服电机495、第一齿轮496和齿轮环497，所述连接管48两侧对称固定有第四固定块491，所述外套管46靠近第四固定块491的一端对称固定有第三固定板492，所述第三固定板492一端通过轴承转动连接有内螺纹套筒493，所述内螺纹套筒493内壁螺纹连接有螺纹杆494，且螺纹杆494与第四固定块491固定连接，所述螺纹杆494底部固定有限位块7，防止螺纹杆494从内螺纹套筒493内跑出，所述第三固定板492上表面一端固定有第四伺服电机495，所述第四伺服电机495的输出端穿过第三固定板492固定有第一齿轮496，所述内螺纹套筒493外侧固定有齿轮环497，且第一齿轮496与齿轮环497啮合连接，人们通过控制器控制第四伺服电机495转动带动第一齿轮496转动，进而可带动齿轮环497转动，使得齿轮环497带动内螺纹套筒493转动，进而可驱动螺纹杆494进行升降，使得连接管48进行升降。

参考图2所示，所述第二固定板554上表面等距固定有斜撑杆6，若干斜撑杆6顶部固定有太阳能安装板8，所述太阳能板2与太阳能安装板8固定连接，提高太阳能板2的稳定性。

所述第一伺服电机453、第二伺服电机54、第三伺服电机558和第四伺服电机495均为一种带有减速器的电机，便于控制电气设备的运行。

本发明还包括一种基于太阳能的日光智能跟踪集热方法，所述跟踪集热方法包括以下步骤：

1）、通过安装板1将本装置安装在楼顶位置，通过太阳照射太阳能板2来获取能量，通过光线追踪传感器3来确定太阳位置和光辐射强度，然后通过PLC控制器或单片机等控制单元控制跟踪翻转装置5来对太阳能板2进行角度的调节；

2）、当光强值I小于设定值Ia时，太阳能板2复位，光强值I大于设定值Ia时，先使太阳能板2逆时针运转1°，进行光强值判断；

3）、若当前光强值Ib不小于此转动前光强值Ia(即Ib≥Ia)，继续前进，直到Ib<Ia停止前进，然后顺时针方向转动1°，再进行光照强度比较；

4）、若Ib≥Ia，继续前进1°，至Ib<Ia停止，此时即为最佳光照强度对应位置；

5）、程序延时15 min再次执行一次循环，找出该时刻的最佳光照对应位置，通过跟踪翻转装置5来对太阳能板2的水平角度和垂直角度进行调整。

工作原理：

通过安装板1将本装置安装在楼顶位置，通过太阳照射太阳能板2来获取能量，通过光线追踪传感器3来确定太阳位置，然后通过PLC控制器或单片机等控制单元控制跟踪翻转装置5来对太阳能板2进行角度的调节，此为现有的已公开的技术，原理上不作赘述，在跟踪光线时，通过第二伺服电机54转动带动第二蜗杆53转动，进而可带动第一蜗轮52转动，使得第一蜗轮52带动第四转轴51转动，进而可带动太阳能板2进行旋转，然后通过第三伺服电机558转动带动带动第三蜗杆557转动，进而可带动第二蜗轮555转动，使得第二蜗轮555带动第五转轴552转动，进而可带动转块553翻转，使得太阳能板2进行翻转，实现太阳能板2跟随太阳的角度变化；

当需要对太阳能板2进行维修时，人们通过控制器控制第四伺服电机495转动带动第一齿轮496转动，进而可带动齿轮环497转动，使得齿轮环497带动内螺纹套筒493转动，进而可驱动螺纹杆494进行升降，使得连接管48进行升降，进而带动内套管47在外套管46内壁滑动，且第一转轴411和第二转轴415之间通过方形管421和方形柱422进行伸缩，且不影响第一转轴411与第二转轴415之间的传动，通过第二驱动机构49可调节太阳能板2的高度，并且在维修时，将太阳能板2降低至最低高度；

人们通过控制器控制第一伺服电机453转动，进而可带动第一蜗杆452转动，使得第一蜗杆452带动蜗轮环451转动，进而可带动第一圆形壳44旋转，使得第一圆形壳44带动外套管46旋转，第一圆形壳44旋转时，带动外套管46内的第二锥齿轮417沿着固定轴43旋转，由于第二锥齿轮417与第一锥齿轮416啮合连接，且第一锥齿轮416固定不动，使得外套管46在旋转时，第二锥齿轮417进行自转，进而带动第二转轴415进行自转，使得第二转轴415通过方形管421和方形柱422带动第三转轴418进行旋转，进而通过第四锥齿轮420和第三锥齿轮419带动第一转轴411转动，进而通过第二固定块412带动安装架413进行翻转，且安装架413的翻转方向与第一圆形壳44的旋转方向相反，进而使得安装架413始终与固定壳41保持水平的状态，当外套管46翻转至与地面水平时，安装架413则保持与地面垂直的状态，进而使得太阳能板2平放着靠近地面，极大的降低可太阳能板2的高度，方便人们对太阳能板2的检修维修，并且安装方便；

第二驱动机构49驱动连接管48升降，可根据实际使用情况调节太阳能板2的高度，并且在太阳能板2检修时，可缩短下降后距离安装板1的距离，减小占地面积。

本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于太阳能的日光智能跟踪集热系统，包括安装板（1）、太阳能板（2）和光线追踪传感器（3），其特征在于，所述安装板（1）上表面固定有收缩折叠机构（4），所述收缩折叠机构（4）顶部固定有跟踪翻转装置（5），所述跟踪翻转装置（5）顶部固定有太阳能板（2），所述太阳能板（2）顶部固定有光线追踪传感器（3）；

所述收缩折叠机构（4）包括固定壳（41）、第一固定块（42）、固定轴（43）、第一圆形壳（44）、第一驱动机构（45）、外套管（46）、内套管（47）、连接管（48）、第二驱动机构（49）、第二圆形壳（410）、第一转轴（411）、第二固定块（412）、安装架（413）、第一固定板（414）、第二转轴（415）、第一锥齿轮（416）、第二锥齿轮（417）、第三转轴（418）、第三锥齿轮（419）、第四锥齿轮（420）、方形管（421）和方形柱（422），所述安装板（1）上表面中部固定有固定壳（41），所述固定壳（41）顶部对称固定有第一固定块（42），两个所述第一固定块（42）中部固定有固定轴（43），所述固定轴（43）中部通过轴承转动连接有第一圆形壳（44），所述固定壳（41）上端固定有第一驱动机构（45），所述第一圆形壳（44）顶部固定有外套管（46），所述外套管（46）内壁滑动连接有内套管（47），所述内套管（47）顶部固定有连接管（48），所述外套管（46）与连接管（48）外侧对称固定有第二驱动机构（49），所述连接管（48）顶部固定有第二圆形壳（410），所述第二圆形壳（410）中部通过轴承转动连接有第一转轴（411），所述第一转轴（411）两端穿过第二圆形壳（410）对称固定有第二固定块（412），两个所述第二固定块（412）顶部固定有安装架（413），所述外套管（46）和连接管（48）内壁一端均固定有第一固定板（414），所述外套管（46）内的第一固定板（414）中部通过轴承转动连接有第二转轴（415），所述固定轴（43）一端固定有第一锥齿轮（416），所述第二转轴（415）靠近第一圆形壳（44）的一端固定有第二锥齿轮（417），且第一锥齿轮（416）与第二锥齿轮（417）啮合连接，所述连接管（48）内的第一固定板（414）中部通过轴承转动连接有第三转轴（418），所述第一转轴（411）一端固定有第三锥齿轮（419），所述第三转轴（418）靠近第三锥齿轮（419）的一端固定有第四锥齿轮（420），且第三锥齿轮（419）与第四锥齿轮（420）啮合连接，所述第二转轴（415）远离第二锥齿轮（417）的一端固定有方形管（421），所述第三转轴（418）靠近方形管（421）的一端固定有方形柱（422），且方形柱（422）与方形管（421）内壁滑动连接。

2.根据权利要求1所述的基于太阳能的日光智能跟踪集热系统，其特征在于，所述跟踪翻转装置（5）包括第四转轴（51）、第一蜗轮（52）、第二蜗杆（53）、第二伺服电机（54）和翻转机构（55），所述安装架（413）中部通过轴承转动连接有第四转轴（51），所述第四转轴（51）底部固定有第一蜗轮（52），所述安装架（413）内部通过轴承转动连接有第二蜗杆（53），且第二蜗杆（53）与第一蜗轮（52）啮合连接，所述安装架（413）一侧固定有第二伺服电机（54），且第二伺服电机（54）的输出端与第二蜗杆（53）固定连接，所述第四转轴（51）顶部固定有翻转机构（55）。

3.根据权利要求2所述的基于太阳能的日光智能跟踪集热系统，其特征在于，所述翻转机构（55）包括U形板（551）、第五转轴（552）、转块（553）、第二固定板（554）、第二蜗轮（555）、第三固定块（556）、第三蜗杆（557）和第三伺服电机（558），所述第四转轴（51）顶部固定有U形板（551），所述U形板（551）内壁通过轴承转动连接有第五转轴（552），所述第五转轴（552）位于U形板（551）内壁的一端固定有转块（553），所述转块（553）顶部固定有第二固定板（554），所述第五转轴（552）一端穿过U形板（551）固定有第二蜗轮（555），所述U形板（551）靠近第二蜗轮（555）的一端对称固定有第三固定块（556），两个所述第三固定块（556）中部通过轴承转动连接有第三蜗杆（557），且第三蜗杆（557）与第二蜗轮（555）啮合连接，一个所述第三固定块（556）一侧固定有第三伺服电机（558），且第三伺服电机（558）的输出端与第三蜗杆（557）固定连接。

4.根据权利要求3所述的基于太阳能的日光智能跟踪集热系统，其特征在于，所述第二驱动机构（49）包括第四固定块（491）、第三固定板（492）、内螺纹套筒（493）、螺纹杆（494）、第四伺服电机（495）、第一齿轮（496）和齿轮环（497），所述连接管（48）两侧对称固定有第四固定块（491），所述外套管（46）靠近第四固定块（491）的一端对称固定有第三固定板（492），所述第三固定板（492）一端通过轴承转动连接有内螺纹套筒（493），所述内螺纹套筒（493）内壁螺纹连接有螺纹杆（494），且螺纹杆（494）与第四固定块（491）固定连接，所述第三固定板（492）上表面一端固定有第四伺服电机（495），所述第四伺服电机（495）的输出端穿过第三固定板（492）固定有第一齿轮（496），所述内螺纹套筒（493）外侧固定有齿轮环（497），且第一齿轮（496）与齿轮环（497）啮合连接。

5.根据权利要求4所述的基于太阳能的日光智能跟踪集热系统，其特征在于，所述第一驱动机构（45）包括蜗轮环（451）、第一蜗杆（452）和第一伺服电机（453），所述第一圆形壳（44）外侧固定有蜗轮环（451），所述固定壳（41）上端通过轴承转动连接有第一蜗杆（452），且第一蜗杆（452）与蜗轮环（451）啮合连接，所述固定壳（41）一侧固定有第一伺服电机（453），且第一伺服电机（453）的输出端与第一蜗杆（452）固定连接。

6.根据权利要求3所述的基于太阳能的日光智能跟踪集热系统，其特征在于，所述第二固定板（554）上表面等距固定有斜撑杆（6），若干斜撑杆（6）顶部固定有太阳能安装板（8），所述太阳能板（2）与太阳能安装板（8）固定连接。

7.根据权利要求1所述的基于太阳能的日光智能跟踪集热系统，其特征在于，所述安装板（1）四角对称开设有安装孔。

8.根据权利要求5所述的基于太阳能的日光智能跟踪集热系统，其特征在于，所述第一伺服电机（453）、第二伺服电机（54）、第三伺服电机（558）和第四伺服电机（495）均为一种带有减速器的电机。

9.根据权利要求4所述的基于太阳能的日光智能跟踪集热系统，其特征在于，所述螺纹杆（494）底部固定有限位块（7）。

10.一种基于太阳能的日光智能跟踪集热方法，用于权利要求1-9任一项所述的集热系统，其特征在于，所述跟踪集热方法包括以下步骤：

1）、通过安装板（1）将本装置安装在楼顶位置，通过太阳照射太阳能板（2）来获取能量，通过光线追踪传感器（3）来确定太阳位置和光辐射强度，然后通过PLC控制器或单片机中的一种控制单元控制跟踪翻转装置（5）来对太阳能板（2）进行角度的调节；

2）、当光强值I小于设定值Ia时，太阳能板（2）复位，光强值I大于设定值Ia时，先使太阳能板（2）逆时针运转1°，进行光强值判断；

3）、若当前光强值Ib不小于此转动前光强值Ia，即Ib≥Ia，继续前进，直到Ib<Ia停止前进，然后顺时针方向转动1°，再进行光照强度比较；

4）、若Ib≥Ia，继续前进1°，至Ib<Ia停止，此时即为最佳光照强度对应位置；

5）、程序延时15 min再次执行一次循环，找出该时刻的最佳光照对应位置，通过跟踪翻转装置（5）来对太阳能板（2）的水平角度和垂直角度进行调整。

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