CN201215628Y - 智能太阳能集聚装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种智能太阳能集聚装置，该装置主要由可移动太阳能接收反射聚光镜和智能化控制器两部分组成，所述的反射聚光镜主要由球冠型反射镜、仰角可调整支撑杆、可旋转支架和底座组成，支撑杆穿过球冠型反射镜的中心轴及其聚光焦点，并通过法兰盘与其固定连接，支撑杆由可旋转支架支撑，并通过轴承与其连接，底座与可旋转支架通过轴承连接；所述的智能化控制器主要由光敏传感器、电子日历、单片机和驱动机构组成，光敏传感器安装在仰角可调整支撑杆的C点，光敏传感器和电子日历分别与单片机连接，单片机与驱动机构连接，驱动机构与反射聚光镜连接。本实用新型的有益效果是：结构简单，太阳能接收效率高，智能化程度高，工作可靠。

Description

智能太阳能集聚装置
技术领域
本实用新型涉及太阳能利用技术，尤其涉及一种提高太阳能利用效率、具有一定智能化控制能力的太阳能集聚装置。
背景技术
太阳能是一种清洁、环保型能源，国际国内都在大力推广太阳能的利用，提高太阳能收集和转换效率、降低设备成本是太阳能利用的主要问题。
在太阳能收集环节，通过接收阳光辐射，进一步聚集和转化是一种常见的方法。若要最大限度的接收太阳辐射能量，保持最佳感光方向是一个重要条件。以固定位置接收太阳能辐射的装置，其接收效率必然很低。
由于不同地点、不同季节、每天不同时间及天气的阴晴状态对阳光的接收都有影响，因此需要研制出一种可以自动调节方向的太阳能接收装置。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种智能太阳能集聚装置，其结构简单，可以随时调整太阳能接收装置的方向，提高太阳能的接收效率。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：
智能太阳能集聚装置，主要由可移动太阳能接收反射聚光镜9和智能化控制器两部分组成，所述的可移动太阳能接收反射聚光镜9主要由球冠型反射镜1、仰角可调整支撑杆2、可旋转支架3和底座4组成，仰角可调整支撑杆2穿过球冠型反射镜1的中心轴及其聚光焦点，并通过法兰盘方式与球冠型反射镜1固定连接，仰角可调整支撑杆2由可旋转支架3支撑，并通过轴承与其连接，底座4与可旋转支架3通过轴承连接；所述的智能化控制器主要由光敏传感器5、电子日历6、单片机7和驱动机构8组成，光敏传感器5安装在仰角可调整支撑杆2的C点，光敏传感器5和电子日历6分别与单片机7连接，单片机7与驱动机构8连接，驱动机构8与可移动太阳能接收反射聚光镜9连接。
上述球冠型反射镜1的聚光焦点处安有能量交换器，所述的仰角可调整支撑杆2为空心结构；所述的可旋转支架3由水平杆、垂直杆和弧型杆组合而成，垂直杆与弧型杆的结合部A点、水平杆与弧型杆的结合部B点各安有一个链轮，B点为从动轮，A点为驱动轮，由电机、涡轮蜗杆减速器驱动；仰角可调整支撑杆2与弧型杆的结合部安有一个导向轮，轮轴与链条的一节轴固定联结，所述电机、涡轮蜗杆减速器经链传动带动该导向轮沿弧型杆运动，带动仰角可调整支撑杆2作0°～90°的仰角调整。
本实用新型的有益效果是：结构简单，具有位置自动跟踪功能，使太阳能接收反射聚光镜可以随时调整方向，始终朝向太阳能最大辐射方向；跟踪后位置可以锁定，保证太阳能接收反射聚光镜的支撑稳定可靠；系统具有自动识别天气阴晴，自动判断白昼、夜晚、不同季节的能力，智能化程度高，功能完善，工作可靠。
附图说明
图1是本实用新型可移动太阳能接收反射聚光镜的主视图。
图2是本实用新型可移动太阳能接收反射聚光镜的左视图。
图3是本实用新型智能化控制器的组成框图。
图中：1、球冠型反射镜，2、仰角可调整支撑杆，3、可旋转支架，4、底座，5、光敏传感器，6、电子日历，7、单片机，8、驱动机构，9、可移动太阳能接收反射聚光镜。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细地描述：
如图1至图3所示，本实用新型的智能太阳能集聚装置由可移动太阳能接收反射聚光镜9和智能化控制器两部分组成，其中，可移动太阳能接收反射聚光镜9由球冠型反射镜1、仰角可调整支撑杆2、可旋转支架3和底座4组成。
仰角可调整支撑杆2穿过球冠型反射镜1的中心轴及其聚光焦点，二者通过法兰盘方式固定连接，球冠型反射镜1的水平移动和仰角调整均由仰角可调整支撑杆2带动。
在球冠型反射镜1的聚光焦点处安置能量交换器，所需传输管线通过具有空心结构的仰角可调整支撑杆2的内部引出。
仰角可调整支撑杆2由可旋转支架3支撑，可旋转支架3由水平杆、垂直杆和弧型杆三段组合而成。仰角可调整支撑杆2与可旋转支架3通过轴承连接，使支撑杆一端可以沿可旋转支架3的弧型杆移动，带动支撑杆2有90°的仰角调整范围，从而使球冠型反射镜1同步调整。其调整过程为：可旋转支架3的水平杆和垂直杆与弧型杆的结合部A点、B点各安置有一个链轮，B点为从动轮，A点为驱动轮，由电机、涡轮蜗杆减速器驱动；仰角可调整支撑杆2与弧型杆的结合部安置有一个导向轮，轮轴与链条的一节轴固定联结，从而电机、涡轮蜗杆减速器经链传动可以带动该导向轮沿弧型杆运动，带动支撑杆2作90°的仰角调整。不动时，由涡轮蜗杆锁定支撑杆2的仰角位置。减速器和支撑杆尾端配重，以保持支撑杆2的平衡和用小功率电机即可以驱动支撑杆2作仰角调整。
底座4是可移动太阳能接收反射聚光镜9整个机械构架的基础，其与可旋转支架3是通过轴承连接，使可旋转支架3并带动支撑杆2和球冠型反射镜1可以水平360°转动。由电机、涡轮蜗杆减速器、减速齿轮构成驱动系统，并具有位置转动和锁定两个功能。
由上述机械结构，可以保证球冠型反射镜1在水平360°、仰角90°范围内调整和位置锁定，以保证最佳的朝向位置。
在仰角可调整支撑杆2的前端，图1的C点处安置光敏传感器5，可以检测实际光线的强弱，以判断天气阴晴等。智能化控制器的组成框图如图3所示，这是一个位置自动控制系统，由光敏传感器5、电子日历6、单片机7和驱动机构8等构成，被控量是可移动太阳能接收反射聚光镜9的感光方位。电子日历6用于提供白天、黑夜、冬季、夏季等信息，光敏传感器5用于提供实际的光强信息，单片机7通过比较分析，控制驱动机构8调整可移动太阳能接收反射聚光镜9的仰角和水平转角以达到最佳位置，获得最大的太阳能辐射能量。
本实用新型的可移动太阳能接收反射聚光镜9的机械结构设计使其仰角可以在90°范围内调整，水平转角可以在360°范围内调整，这样保证太阳能接收反射聚光镜9可以随时调整方向，始终朝向太阳能最大辐射方向，最大限度的接收太阳辐射能量。
本实用新型的智能化控制器采用光敏传感器5采集实际的光强信息，采用电子日历6提供白天、黑夜、冬季、夏季等信息，利用单片机7做中心控制部件，通过比较分析，控制电机、涡轮蜗杆减速器等执行机构8调整太阳能接收反射聚光镜9的仰角和水平转角，以达到最佳位置。

Claims (4)

1、智能太阳能集聚装置，其特征在于，该装置主要由可移动太阳能接收反射聚光镜(9)和智能化控制器两部分组成，所述的可移动太阳能接收反射聚光镜(9)主要由球冠型反射镜(1)、仰角可调整支撑杆(2)、可旋转支架(3)和底座(4)组成，仰角可调整支撑杆(2)穿过球冠型反射镜(1)的中心轴及其聚光焦点，并通过法兰盘方式与球冠型反射镜(1)固定连接，仰角可调整支撑杆(2)由可旋转支架(3)支撑，并通过轴承与其连接，底座(4)与可旋转支架(3)通过轴承连接，由电机、涡轮蜗杆减速器、减速齿轮构成的驱动系统驱动，使可旋转支架(3)并带动仰角可调整支撑杆(2)和球冠型反射镜(1)水平360度转动与锁定；所述的智能化控制器主要由光敏传感器(5)、电子日历(6)、单片机(7)和驱动机构(8)组成，光敏传感器(5)安装在仰角可调整支撑杆(2)的C点，光敏传感器(5)和电子日历(6)分别与单片机(7)连接，单片机(7)与驱动机构(8)连接，驱动机构(8)与可移动太阳能接收反射聚光镜(9)连接。
2、如权利要求1所述的智能太阳能集聚装置，其特征在于，所述球冠型反射镜(1)的聚光焦点处安有能量交换器。
3、如权利要求1所述的智能太阳能集聚装置，其特征在于，所述的仰角可调整支撑杆(2)为空心结构。
4、如权利要求1所述的智能太阳能集聚装置，其特征在于，所述的可旋转支架(3)由水平杆、垂直杆和弧型杆组合而成，垂直杆与弧型杆的结合部A点、水平杆与弧型杆的结合部B点各安有一个链轮，B点为从动轮，A点为驱动轮，由电机、涡轮蜗杆减速器驱动；仰角可调整支撑杆(2)与弧型杆的结合部安有一个导向轮，轮轴与链条的一节轴固定联结，所述电机、涡轮蜗杆减速器经链传动带动该导向轮沿弧型杆运动，带动仰角可调整支撑杆(2)作0°～90°的仰角调整。
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