CN200989687Y - 自动跟踪太阳能集热装置 - Google Patents

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Abstract

一种自动跟踪太阳能集热装置，它设有太阳能聚光板和安装支架，太阳能聚光板的聚光焦点处设有灶台，在太阳能聚光板聚光焦点边侧部设有与灶台固定的膨胀箱，膨胀箱内装有膨胀液，在底座上装有个驱动旋转轴转动的活塞泵，所述膨胀箱通过管路与活塞泵相接，在旋转轴的中部设有联动的聚光板倾角调整装置。聚光板倾角调整装置设有凸轮轨道、沿凸轮轨道运行的滑块、与所述旋转轴中部固定连接的直线导轨，滑块装在直线导轨上，滑块与太阳能聚光板之间通过牵引装置相接。聚光板与旋转轴之间装有防后翻装置，通过膨胀箱内膨胀液受热变化，带动活塞泵工作，无需外部能源，就实现自动跟踪太阳的目的，保证阳光始终正位入射聚光板，最大可能的吸收太阳能。

Description

自动跟踪太阳能集热装置
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能利用装置，特别是一种自动跟踪太阳能集热装置。
技术背景
在能源紧张的时代，太阳能综合利用已成为科学界十分关注的课题，其中太阳能集热器已广泛地应用在工农业生产和日常生活之中，已成为了重要的能源转换装置。在太阳能利用技术中，为了得到较高的热交换效率，常采用自动对日跟踪技术，现有的自动跟踪装置中主要是采用电子结构，利用电机和传感器来实现，电子结构的虽然精度较高，但长时间使用后，其精度明显下降，效果不理想，另外还要消耗电能，其安全性也较差。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种集热效果好、机械式自动跟踪太阳能集热装置。
本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种自动跟踪太阳能集热装置，它设有太阳能聚光板和安装支架，太阳能聚光板的聚光焦点处设有灶台，其特点是：安装支架设有一个底座，在底座向上设有一个旋转轴，旋转轴上端固定有一个横梁，太阳能聚光板与横梁的两端铰接，在太阳能聚光板聚光焦点边侧部设有与灶台固定的膨胀箱，膨胀箱内装有膨胀液，在底座上装有个驱动旋转轴转动的活塞泵，所述膨胀箱通过管路与活塞泵相接，在旋转轴的中部设有联动的聚光板倾角调整装置。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，聚光板倾角调整装置设有一个固定的凸轮轨道、沿凸轮轨道运行的滑块、以及与所述旋转轴中部固定连接的直线导轨，滑块装在直线导轨上，滑块与太阳能聚光板之间通过牵引装置相接。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述牵引装置为牵引绳，在直线导轨的两端设有两个定滑轮，滑块上设有个动滑轮，牵引绳绕过动滑轮、两个定滑轮后与太阳能聚光板的背面连接，牵引绳与太阳能聚光板的连接外设有牵引绳长度调节装置。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述牵引装置设有一个顶杆和一个“L”形调节杆，“L”形调节杆一端装有长度调节装置，该端与太阳能聚光板的背面垂直连接，“L”形调节杆另一端与顶杆铰接，顶杆下端与所述的滑块铰接。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，太阳能聚光板的背面与旋转轴之间装有防后翻装置，防后翻装置设有一根与旋转轴铰接的支撑杆，支撑杆的上端设有与太阳能聚光板背面配合的滚轮，支撑杆与旋转轴相连的铰接轴处装有扭簧，铰接轴外端固定有一个棘轮，与棘轮配合的设有一个带回位弹簧的销杆，销杆的末端连接一个拉绳，拉绳末端绕在一个转轮上，转轮的转轴上装有扭簧，转轮向下设有个压脚，压脚下端头装有滑轮，压脚的滑轮压紧在所述的牵引绳上。在太阳能聚光板仰角正常调整时，支撑杆处于自由状态，牵引绳一直保持一定的张紧度，滑轮由于压脚作用下，拉绳使销杆脱离棘轮。如果有大风时，太阳能聚光板仰角突然增大，牵引绳突然放松，滑轮在扭簧作用下回位转动，拉绳松开销杆，在回位弹簧作用下，销杆向前与棘轮啮合，支撑杆瞬间固定，撑住太阳能聚光板，防止其后翻。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，活塞泵连接一推杆，推杆的中部与底座铰接，推杆两端连接有链条，在旋转轴的下部外缘固定有与推杆链条配合的链轮，推杆上设有回位装置。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在太阳能聚光板的前后加装有带弹性的平衡拉索，前部的平衡拉索与旋转轴相接，后部的平衡拉索直接与所述的直线导轨的外端部连接。
本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，膨胀箱与活塞泵之间管路上通过阀门连接有一个膨胀液补给箱。打开阀门就可调节膨胀箱和泵内膨胀液的量，从而调整太阳能聚光板的角度，同时可调节膨胀液因一年四季温度变化而引起的体积变化。
当阳光正位入射聚光板时，将光能聚焦至灶台中部，可以用来对水箱加热或发电等，当太阳由东向西位置发生变化时，太阳能聚光板的聚焦点发生侧移，照到膨胀箱，膨胀箱内的膨胀液受热膨胀，与膨胀箱连接的活塞泵动作，驱动旋转轴转动，使用太阳能聚光板的聚焦点回移，同时，联动的聚光板倾角调整装置的滑块沿设定的凸轮轨道移动，滑块牵动太阳能聚光板，使太阳能聚光板的仰角发生相应变化。本实用新型与现有技术相比，通过膨胀箱内膨胀液受热变化，带动活塞泵工作，活塞泵驱动旋转轴转动，从而带动太阳能聚光板随太阳东西方向变化；同时，联动的聚光板倾角调整装置牵动太阳能聚光板仰角发生相应变化。无需外部能源，就实现自动跟踪太阳的目的，保证阳光始终正位入射聚光板，最大可能的吸收太阳能。
附图说明
图1为本实用新型的结构简图。
图2为聚光板倾角调整装置使用顶杆和调节杆时的结构图。
图3为图1的A-A向剖视结构示意图。
具体实施方式
一种自动跟踪太阳能集热装置，它设有太阳能聚光板6和安装支架，太阳能聚光板6的聚光焦点处设有灶台4，安装支架设有一个底座1，在底座1向上设有一个旋转轴22，旋转轴22的底部为一套筒，底座向上设有一个阶梯轴，阶梯轴下台阶装有锥形推力轴承，上台阶装有滚动轴承，所述轴承与套筒内壁之间配合传动。旋转轴22上端固定有一个横梁10，太阳能聚光板6与横梁10的两端铰接，在太阳能聚光板6聚光焦点边侧部设有与灶台4固定的膨胀箱3，膨胀箱3内装有膨胀液，随着太阳由东向西移动，太阳能聚光板6的焦点会反向移动，膨胀箱3位于东侧的部分会受到照射，而位于西侧的部分要加保温层。在底座1上装有个驱动旋转轴转动的活塞泵21，所述膨胀箱通过管路与活塞泵21相接，在旋转轴22的中部设有联动的聚光板倾角调整装置。膨胀箱3与活塞泵21之间管路上通过阀门连接有一个膨胀液补给箱26。打开阀门就可调节膨胀箱及泵内膨胀液的量，从而调整太阳能聚光板6的角度，同时可调节膨胀液因一年四季温度变化而引起的体积变化。活塞泵21连接一推杆27，推杆27的中部与底座1铰接，推杆27两端连接有链条29，在旋转轴22的下部外缘固定有与推杆链条29配合的链轮30，推杆27上设有回位装置28，回位装置28可以是装在推杆端部的回位弹簧，也可以是在推杆的转轴上装有回位扭簧。
聚光板倾角调整装置设有一个固定的凸轮轨道20、沿凸轮轨道20运行的滑块19、以及与所述旋转轴22中部固定连接的直线导轨18，滑块19装在直线导轨18上，滑块19与太阳能聚光板6之间通过牵引装置相接。凸轮轨道20的形状与太阳移动轨迹吻合，以便使太阳能聚光板6支撑在轨道上的部分在活塞泵21的推动下转动时，联动的调节聚光板前后仰角，而达到前后方向跟踪太阳的目的。所述牵引装置为牵引绳8，在直线导轨18的两端设有两个定滑轮12、16，滑块19上设有个动滑轮14，牵引绳8绕过动滑轮14、两个定滑轮12、16后与太阳能聚光板6的背面连接，牵引绳8与太阳能聚光板6的连接外设有牵引绳长度调节装置5。所述牵引装置还可以通过顶杆25和调节杆24实现，调节杆24为“L”形，“L”形调节杆24一端装有长度调节装置23，该端与太阳能聚光板6的背面垂直连接，“L”形调节杆24另一端与顶杆25铰接，顶杆25下端与所述的滑块19铰接。
由于太阳能聚光板6是与安装支架的横梁10铰接，它的前后需要加装有带弹性的平衡拉索2、7，前部的平衡拉索2与旋转轴22相接，后部的平衡拉索7可直接与所述的直线导轨18的外端部连接。
太阳能聚光板6的背面与旋转轴22之间装有防后翻装置，防后翻装置设有一根与旋转轴22铰接的支撑杆9，支撑杆9的上端设有与太阳能聚光板背面配合的滚轮，支撑杆9与旋转轴22相连的铰接轴处装有扭簧，铰接轴外端固定有一个棘轮11，与棘轮11配合的设有一个带回位弹簧的销杆13，销杆13的末端连接一个拉绳，拉绳末端绕在一个转轮15上，转轮15的转轴上装有扭簧，转轮15向下设有个压脚17，压脚17下端头装有滑轮，压脚17的滑轮压紧在所述的牵引绳8上。

Claims (8)

1.一种自动跟踪太阳能集热装置，它设有太阳能聚光板(6)和安装支架，太阳能聚光板(6)的聚光焦点处设有灶台(4)，其特征在于：安装支架设有一个底座(1)，在底座(1)向上设有一个旋转轴(22)，旋转轴(22)上端固定有一个横梁(10)，太阳能聚光板(6)与横梁(10)的两端铰接，在太阳能聚光板(6)聚光焦点边侧部设有与灶台(4)固定的膨胀箱(3)，膨胀箱(3)内装膨胀液，在底座(1)上装有个驱动旋转轴(22)转动的活塞泵(21)，所述膨胀箱(3)通过管路与活塞泵(21)相接，在旋转轴(22)的中部设有联动的聚光板倾角调整装置。
2.根据权利要求1所述的自动跟踪太阳能集热装置，其特征在于：聚光板倾角调整装置设有一个固定的凸轮轨道(20)、沿凸轮轨道(20)运行的滑块(19)、以及与所述旋转轴(22)中部固定连接的直线导轨(18)，滑块(19)装在直线导轨(18)上，滑块(19)与太阳能聚光板(6)之间通过牵引装置相接。
3.根据权利要求2所述的自动跟踪太阳能集热装置，其特征在于：所述牵引装置为牵引绳(8)，在直线导轨(18)的两端设有两个定滑轮(12、16)，滑块(19)上设有个动滑轮(14)，牵引绳(8)绕过动滑轮(14)、两个定滑轮(12、16)后与太阳能聚光板(6)的背面连接，牵引绳(8)与太阳能聚光板(6)的连接外设有牵引绳长度调节装置(5)。
4.根据权利要求2所述的自动跟踪太阳能集热装置，其特征在于：所述牵引装置设有一个顶杆(25)和一个“L”形调节杆(24)，“L”形调节杆(24)一端装有长度调节装置(23)，该端与太阳能聚光板(6)的背面连接，“L”形调节杆(24)另一端与顶杆(25)铰接，顶杆(25)下端与所述的滑块(19)铰接。
5.根据权利要求3所述的自动跟踪太阳能集热装置，其特征在于：太阳能聚光板(6)的背面与旋转轴(22)之间装有防后翻装置，防后翻装置设有一根与旋转轴(22)铰接的支撑杆(9)，支撑杆(9)的上端设有与太阳能聚光板(6)背面配合的滚轮，支撑杆(6)与旋转轴(22)相连的铰接轴处装有扭簧，铰接轴外端固定有一个棘轮(11)，与棘轮(11)配合的设有一个带回位弹簧的销杆(13)，销杆(13)的末端连接一个拉绳，拉绳末端绕在一个转轮(15)上，转轮(15)的转轴上装有扭簧，转轮(15)向下设有个压脚(17)，压脚(17)下端头装有滑轮，压脚(17)的滑轮压紧在所述的牵引绳(8)上。
6.根据权利要求1所述的自动跟踪太阳能集热装置，其特征在于：活塞泵(21)连接一推杆(27)，推杆(27)的中部与底座(1)铰接，推杆(27)两端连接有链条(29)，在旋转轴(22)的下部外缘固定有与推杆链条(29)配合的链轮(30)，推杆(27)上设有回位装置(28)。
7.根据权利要求1所述的自动跟踪太阳能集热装置，其特征在于：在太阳能聚光板(6)的前后加装有带弹性的平衡拉索(2、7)。
8.根据权利要求1所述的自动跟踪太阳能集热装置，其特征在于：膨胀箱(3)与活塞泵(21)之间管路上通过阀门连接有一个膨胀液补给箱(26)。
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