CN201663569U - 可调仰角的机械式自动跟踪太阳能接收仪 - Google Patents

Abstract

一种可调仰角的机械式自动跟踪太阳能接收仪，由一个支撑架的两端头用轴承连接太阳能电池板支架，太阳能电池板支架轴向垂直的另两头连有中心转动环，中心转动环在支撑架内侧立面垂直，电池板支架上分层拼装太阳能光电板，支架以支撑转动轴为活动点，通过齿轮箱和转动齿条带动中心转动环以15°/小时东西转动，并通过仰角调整器来调整太阳能电池板的仰角，保证每天阳光垂直照射太阳能电池板，再通过时长调整器来调节每天时长的变化，本实用新型充分利用机械动力自动调整并跟踪太阳，大幅度提高太阳能利用率，减低资源能耗，为清洁绿色新能源的利用提供一种简易、可靠、高效的装置。

Description

可调仰角的机械式自动跟踪太阳能接收仪

技术领域

本实用新型涉及太阳能跟踪装置，具体说是一种可调仰角的机械式自动跟踪太阳能接收仪。

背景技术

随着地球资源的日益贫乏，基础能源的投资成本攀高，太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁绿色新能源，越来越受到重视，目前全世界都在积极开发和利用太阳能资源，如太阳能发电、太阳能热水器、太阳能灶、太阳能幕墙等，但现有技术中大多数都存在着光资源利用率不高，使用不方便、制造成本昂贵等问题，为了克服上述不足，开发利用太阳能领域方面的技术推广的同时，必须采用新技术，以便大幅度提高利用率，降低费用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可调仰角的机械式自动跟踪太阳能接收仪。本技术是由可调仰角的支撑架上装有固定在转轴支架上的太阳能电池板与带动太阳能电池板的中心转动环，利用机械动力带动光电板以15°/小时匀速运动跟踪太阳，使光电板能够全天垂直的接受太阳光能，提高光的利用率。

本实用新型的目的是通过以下技术来实现的：

一种可调仰角的机械式自动跟踪太阳能接收仪，包括太阳能电池板1、支架2、支架转动轴3、支撑架4、仰角调整器11、时长调整器12、中心转动环13和齿轮箱7，其特征在于：支架2上分层拼装太阳能电池板1，支架2下装有支架转动轴3，支撑架4与支架2通过支架转动轴3连接；支架2与中心转动环13连接为一整体；支架2上设置聚光加热管组17和光敏电阻18；中心转动环13上设置时长调整器12、时长调整定片24、时长调整动片25、计时器36和档杆拨杆47；支撑架4与齿轮箱7固定，其上设置有仰角调整器11；支柱8下端固定在地基上，上端通过支撑转动轴6与支撑架4连接；固定杆48两端分别连接支撑转动轴6和支撑架4；伸缩杆5内置于活动支柱9中，活动支柱9下端与地基连接，活动拉杆41连接齿轮箱7，活动连杆42连接仰角调整器11，且相互铰接于活动连点10；

仰角调整器11包括棘轮单向超越离合器39、调整轮40、蜗杆31、蜗轮32、档杆43、齿轮组46、通过档杆43带动棘轮单向超越离合器39转动，棘轮单向超越离合器39带动调整蜗杆31转动，调整蜗杆31带动蜗轮32转动，蜗轮32带动调整轮40联动；

时长调整器12包括棘轮单向超越离合器39′、调整轮40′、蜗杆31′、蜗轮32′、档杆43′、齿轮组46′、连杆49和同步齿轮组26，通过档杆43′带动棘轮单向超越离合器39′转动，棘轮单向超越离合器39′带动蜗杆31′转动，蜗杆31′带动蜗轮32′转动，蜗轮32′带动调整轮40′联动，连杆49连接调整轮40′和同步齿轮组26；

齿轮箱7与带动齿轮20连接，带动齿轮20与转动齿条14连接，转动齿条14连接中心转动环13；

齿轮箱包括电动机DI27、齿轮I28、滚柱式双向超越离合器29、齿轮II50、齿轮III51、齿轮IV52、齿轮VI53与和电动机DII30，电动机DI27带动齿轮II50转动，齿轮II50与齿轮III51啮合，齿轮III51与齿轮IV52通过轴串联，齿轮IV52与滚柱式双向超越离合器29啮合，滚柱式双向超越离合器29与齿轮I28通过轴串联并通过蜗杆带动带动齿轮20转动；电动机DII30带动齿轮VI53转动，齿轮VI53与齿轮I28啮合。

附图说明

图1为本实用新型的正视图的示意图。

图2为图1A-A′断面示意图。

图3为图2齿轮箱结构示意图。

图4为图2时长调整器放大示意图。

图5为图1仰角调整器放大示意图。

图6为本实用新型的控制电路图。

图中：1-太阳能电池板 2-支架 3-支架转动轴 4-支撑架 5-伸缩杆 6-支撑转动轴 7-齿轮箱 8-支柱 9-活动支柱 10-活动连点 11-仰角调整器 12-时长调整器 13-中心转动环 14-转动齿条 15-热动开关 16-热双联动开关 17-聚光加热管组 18-光敏电阻 19-停止开关 20-带动齿轮 21-反向开关 22-反向停止开关 23-限位挡块 24-时长调整定片 25-时长调整动片 26-同步调整齿轮组齿轮 27-电动机DI 28齿轮I29-滚柱式双向超越离合器 30-电动机DII  31-蜗杆 32-涡轮 33-延时继电器 34-继电器接触控制器 35-延时断开的常开触点继电器 36-计时器 37-电动机DIII 38-电动机DIV 39-棘轮单向超越离合器 40-调整轮 41-活动拉杆 42-活动连杆 43-档杆 44-电阻 45-熔断器46-齿轮组 47-档杆拨杆 48-固定杆 49-连杆 50-齿轮II 51-齿轮III 52-齿轮IV 53-齿轮V

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图所示，一种可调仰角的机械式自动跟踪太阳能接收仪，包括太阳能电池板1、支架2、支架转动轴3、支撑架4、仰角调整器11、时长调整器12、中心转动环13和齿轮箱7，其特征在于：支架2上分层拼装太阳能电池板1，支架2下装有支架转动轴3，支撑架4与支架2通过支架转动轴3连接；支架2与中心转动环13连接为一整体；支架2上设置聚光加热管组17和光敏电阻18；中心转动环13上设置时长调整器12、时长调整定片24、时长调整动片25、计时器36和档杆拨杆47；支撑架4与齿轮箱7固定，其上设置有仰角调整器11；支柱8下端固定在地基上，上端通过支撑转动轴6与支撑架4连接；固定杆48两端分别连接支撑转动轴6和支撑架4；伸缩杆5内置于活动支柱9中，活动支柱9下端与地基连接，活动拉杆41连接齿轮箱7，活动连杆42连接仰角调整器11，且相互铰接于活动连点10；

仰角调整器11包括棘轮单向超越离合器39、调整轮40、蜗杆31、蜗轮32、档杆43、齿轮组46、通过档杆43带动棘轮单向超越离合器39转动，棘轮单向超越离合器39带动调整蜗杆31转动，调整蜗杆31带动蜗轮32转动，蜗轮32带动调整轮40联动；

时长调整器12包括棘轮单向超越离合器39′、调整轮40′蜗杆31′、蜗轮32′、档杆43′、齿轮组46′、连杆49和同步齿轮组26，通过档杆43′带动棘轮单向超越离合器39′转动，棘轮单向超越离合器39′带动蜗杆31′转动，蜗杆31′带动蜗轮32′转动，蜗轮32′带动调整轮40′联动，连杆49连接调整轮40′和同步齿轮组26；

齿轮箱7与带动齿轮20连接，带动齿轮20与转动齿条14连接，转动齿条14连接中心转动环13。

齿轮箱包括电动机DI27、齿轮I28、滚柱式双向超越离合器29、齿轮II50、齿轮III51、齿轮IV52、齿轮VI53与和电动机DII30，电动机DI27带动齿轮II50转动，齿轮II50与齿轮III51啮合，齿轮III51与齿轮IV52通过轴串联，齿轮IV52与滚柱式双向超越离合器29啮合，滚柱式双向超越离合器29与齿轮I28通过轴串联并通过蜗杆带动带动齿轮20转动；电动机DII30带动齿轮V53转动，齿轮V53与齿轮I28啮合。

当太阳光线直射到聚光加热管组17时，经过聚光产生45～60度时，热动开关15打开，延时继电器33是为了避免聚光加热管组17长时间太阳直射，造成聚光加热管组17温度过高，利用延时继电器33作延时后再接通电源，电动机DI27启动，通过齿轮箱7减速，由涡轮副传递动力，同时阻止反向运动，带动齿轮20和转动齿条14运动，使中心转动环13做15°/小时的匀速运动，始终垂直跟踪太阳，使太阳光与太阳能电池板1呈垂直形态。

当中心转动环13做15°/小时的匀速运动时，中心转动环13上的4个档杆拨杆47拨动档杆43，使档杆43拨动棘轮单向超越离合器39，同时棘轮单向超越离合器39带动调整蜗杆31，调整蜗杆31带动蜗轮32转动，通过4次同样的动作，蜗轮32转动一个齿，蜗轮32带动调整轮40联动，蜗轮32上设置365个齿，则一天转动一齿，一年就转动一圈，连接在调整轮40上的活动连杆42做圆周运动，通过连杆机构变为往复运动，利用反作用力，使支撑架4升高或降低来达到仰角的调整。

通过仰角调整器11使太阳能电池板1的角度每天做一次调整，使每天跟踪太阳的角度都达到垂直。

同理，时长调整器12通过拨杆43′拨动棘轮单向超越离合器39′，棘轮单向超越离合器39′带动蜗杆31′转动，蜗杆31′带动蜗轮32′转动，蜗轮32′带动调整轮40′联动，蜗轮32′上设置365个齿，则一天转动一齿，一年就转动一圈。连接在调整轮40′上的连杆49沿圆周做往复运动，最后通过同步齿轮组26使时长调整动片25往复运动，并利用停止开关19、反向启动开关21、反向停止开关22和限位挡块23达到每天时长的调整，使太阳能电池板1每天日照时间与太阳同步。

日落时，停止开关19和反向开关21同时碰触限位挡块23时，停止开关19电路断开，电机DI27停止工作；同时反向开关21联通，电动机DII30通过滚柱式双向超越离合器29反向转动，快速将中心转动环13带回到第二早晨工作的起点，碰触反向停止开关22，线路断开，电机D2停止，完成当天跟踪太阳接收任务。

当早晨因雾或阴天时，聚光加热管17第一个管无法接收到阳光而不能准时启动开关15，通过时间的推移可能会在聚光加热管17的第2个管、或第3个管、或第4个管……，当光线直射在相对应的角度上，经过聚光产生45～60°时，热联动开关16启动，同时热动开关15打开，此时光敏电阻18受光阻值减小形成通路，由继电接触控制器34接通电动机DII30转动，同是开关自锁，利用滚柱式双向超越离合器29，此时电动机DI27延时，而电动机D2转动带动太阳能电池板1快速转动，当时角差减少到使电池板1挡住光敏电阻18时，阻值增大，使继电接触控制器34断开，并解除自锁，电动机D2停止，完成快速跟进，电动机D1延时后转动，持续完成跟踪接收太阳光的任务。

当每天停止工作后回到起始点时，计时器开关36打开，开始计时，如果二十四小时内中心转动环13转动，解除计时；如果到二十四小时中心转动环13未转动，说明天阴无法采光，计时延时断开的常开触点继电器35作短时间接触，使电动机DIII和电动机DIV转动，利用齿轮组46和齿轮组46′做补偿运动，对当日误差进行补调，如连续天阴则进行连续补调，以便能准确跟踪太阳，提高对太阳光最大化的接收利用率。

Claims (1)

1.一种可调仰角的机械式自动跟踪太阳能接收仪，包括太阳能电池板(1)、支架(2)、支架转动轴(3)、支撑架(4)、仰角调整器(11)、时长调整器(12)、中心转动环(13)和齿轮箱(7)，其特征在于：

a.支架(2)上分层拼装太阳能电池板(1)，支架(2)下装有支架转动轴(3)，支撑架(4)与支架(2)通过支架转动轴(3)连接；支架(2)与中心转动环(13)连接为一整体；支架(2)上设置聚光加热管组(17)和光敏电阻(18)；中心转动环(13)上设置时长调整器(12)、时长调整定片(24)、时长调整动片(25)、计时器(36)和档杆拨杆(47)；支撑架(4)与齿轮箱(7)固定，其上设置有仰角调整器(11)；支柱(8)下端固定在地基上，上端通过支撑转动轴(6)与支撑架(4)连接；固定杆(48)两端分别连接支撑转动轴(6)和支撑架(4)；伸缩杆(5)置于活动支柱(9)中，活动支柱(9)下端与地基连接，活动拉杆(41)连接齿轮箱(7)，活动连杆(42)连接仰角调整器(11)，且相互铰接于活动连点(10)；

b.仰角调整器(11)包括棘轮单向超越离合器(39)、调整轮(40)、蜗杆(31)、蜗轮(32)、档杆(43)、齿轮组(46)、通过档杆(43)带动棘轮单向超越离合器(39)转动，棘轮单向超越离合器(39)带动调整蜗杆(31)转动，调整蜗杆(31)带动蜗轮(32)转动，蜗轮(32)带动调整轮(40)联动；

c.时长调整器(12)包括棘轮单向超越离合器(39′)、调整轮(40′)、蜗杆(31′)、蜗轮(32′)、档杆(43′)、齿轮组(46′)、连杆(49)和同步齿轮组(26)，通过档杆(43′)带动棘轮单向超越离合器(39′)转动，棘轮单向超越离合器(39′)带动蜗杆(31′)转动，蜗杆(31′)带动蜗轮(32′)转动，蜗轮(32′)带动调整轮(40′)联动，连杆(49)连接调整轮(40′)和同步齿轮组(26)；

d.齿轮箱(7)与带动齿轮(20)连接，带动齿轮(20)与转动齿条(14)连接，转动齿条(14)连接中心转动环(13)。

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