CN201945887U - 全自动跟踪式太阳能聚能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动跟踪式太阳能聚能装置，包括固定座，在所述固定座上固定设有水平方向的固定齿轮；转动设于所述固定座上且以所述固定齿轮的中心线为转动轴线的转动支架；通过水平铰轴铰接于所述转动支架的上方的光接收装置；设于所述转动支架上的与所述固定齿轮啮合的第一动力驱动装置；设于所述转动支架上的第二动力驱动装置，所述第二动力驱动装置与所述光接收装置的底部之间铰接设有俯仰撑杆；通过感知太阳偏移控制所述第一动力驱动装置和所述第二动力驱动装置运行、进而使所述光接收装置偏移跟踪太阳的电控单元。本实用新型能够全天候四季自动跟踪太阳，使阳光始终垂直照射在光接收装置上，有效地提高了太阳能的利用率，且其制造成本低，大大提高了市场竞争力。

Description

全自动跟踪式太阳能聚能装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用技术领域，具体涉及一种全自动跟踪式太阳能聚能装置。

背景技术

现有太阳能聚能装置，例如太阳灶、太阳能电池接收器等，一般整个装置固定设置，不能随太阳偏移实现自动跟踪，而由于太阳是东升西落的，因此，阳光在一天中绝大部分时间是斜射地照射在其中的光接收装置上，垂直照射的时间比较短，当太阳光与光接收装置呈倾斜角度时，光接收装置就不能很好地吸收太阳光的热量，阳光利用率低，造成集热效率低。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种全自动跟踪式太阳能聚能装置，能够全天候四季自动跟踪太阳，使阳光始终垂直照射在光接收装置上，有效地提高了太阳能的利用率，且其制造成本低，大大提高了市场竞争力。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：全自动跟踪式太阳能聚能装置，包括固定座，在所述固定座上固定设有水平方向的固定齿轮；转动设于所述固定座上且以所述固定齿轮的中心线为转动轴线的转动支架；通过水平铰轴铰接于所述转动支架的上方的光接收装置；设于所述转动支架上的与所述固定齿轮啮合的第一动力驱动装置；设于所述转动支架上的第二动力驱动装置，所述第二动力驱动装置与所述光接收装置的底部之间铰接设有俯仰撑杆；通过感知太阳偏移控制所述第一动力驱动装置和所述第二动力驱动装置运行、进而使所述光接收装置偏移跟踪太阳的电控单元。

作为一种优选的技术方案，所述转动支架包括穿过所述固定齿轮的中心转动设置的中心轴和固定于所述中心轴上的框架。

作为一种优选的技术方案，所述第一动力驱动装置包括固定于所述框架上的第一电机；固定于所述框架上由所述第一电机驱动的第一减速齿轮，在所述第一减速齿轮的中心固定设有第一丝母，穿过所述第一丝母的内腔设有第一丝杠，在所述第一丝杠的外部套设有第一丝杠运行轨道，所述第一丝杠运行轨道固定于所述框架上；与所述第一丝杠固定连接且平行设置的传动齿条，所述传动齿条与所述固定齿轮啮合；

所述第二动力驱动装置包括固定于所述框架上的第二电机；固定于所述框架上由所述第二电机驱动的第二减速齿轮，所述第二减速齿轮所在平面与所述第一减速齿轮所在平面垂直，在所述第二减速齿轮的中心固定设有第二丝母，穿过所述第二丝母的内腔设有第二丝杠，在所述第二丝杠的外部套设有第二丝杠运行轨道，所述第二丝杠运行轨道固定于所述框架上，所述俯仰撑杆两端分别铰接于所述第二丝杠的一端部和所述光接收装置的底部。

作为一种优选的技术方案，所述电控单元包括设于所述光接收装置上的第一光控探头、第二光控探头和第三光控探头，所述第二光控探头设置于第一遮光盒内，所述第一遮光盒上开设有竖直方向的缝隙，所述第三光控探头设置于第二遮光盒内，所述第二遮光盒上开设有水平方向的缝隙；控制所述第一动力驱动装置运行使所述光接收装置随太阳东西方向调整的东西方位调整电路，所述第二光控探头连接于所述东西方位调整电路中；控制所述第二动力驱动装置运行使所述光接收装置随太阳俯仰方向调整的俯仰方位调整电路，所述第三光控探头连接于所述俯仰方位调整电路中；在日出时控制所述东西方位调整电路和所述俯仰方位调整电路通电、且在日落时控制所述东西方位调整电路和所述俯仰方位调整电路断电的总控电路，所述第一光控探头连接于所述总控电路中。

作为一种优选的技术方案，所述总控电路包括所述第一光控探头、第一继电器和第一延时电路，所述第一延时电路连接有一个第五继电器；所述第一光控探头与所述第一继电器的线圈串接；所述第一继电器的常开触头输出控制所述第一延时电路；所述第一继电器的常开触头还输出控制所述第五继电器的常开触头，所述第五继电器的常开触头输出控制所述东西方位调整电路和所述俯仰方位调整电路；

所述东西方位调整电路包括所述第一电机、所述第二光控探头、第二继电器、第四继电器、第二延时电路、以及设于所述框架上的等待行程开关、中午等待终止行程开关、早上等待终止行程开关和东西反向行程开关，所述第二延时电路连接有一个第六继电器，所述等待行程开关、中午等待终止行程开关、早上等待终止行程开关和东西反向行程开关均具有联动的常开触头和常闭触头，与所述等待行程开关位置相对应的两个等待碰块、与所述东西反向行程开关位置相对应的两个东西反向碰块均设于传动齿条上，与所述中午等待终止行程开关和早上等待终止行程开关位置相对应的等待终止碰块设于所述第二丝杠上；由所述第五继电器的常开触头输出控制的所述东西反向行程开关的常开触头与所述第四继电器的线圈串联；由所述第五继电器的常开触头输出控制的所述第四继电器的第一常闭触头输出控制并联的第一支路、第二支路和第三支路，所述第一支路由所述第二光控探头和所述第二继电器的线圈串联构成；所述第二支路由所述第二继电器的第一常闭触头和所述第二延时电路串联构成；所述第三支路由所述第六继电器的常开触头、所述第四继电器的第三常闭触头、等待电路和第一电机正反转控制电路串联构成，所述第一电机正反转控制电路包括所述第一电机以及分别连接于第一电机电容两端的所述第四继电器的第五常开触头和所述东西反向行程开关的常闭触头；所述等待电路包括并联连接的所述等待行程开关的常闭触头、所述中午等待终止行程开关的常开触头和所述早上等待终止行程开关的常开触头；所述第五继电器的常开触头输出控制的所述第四继电器的第二常开触头直接输出控制所述第一电机正反转控制电路；

所述俯仰方位调整电路包括所述第二电机、所述第三光控探头、所述第四继电器、第三继电器、第三延时电路、所述东西反向行程开关、所述等待行程开关、所述中午等待终止行程开关、所述早上等待终止行程开关以及设于所述框架上的俯仰反向行程开关，所述第三延时电路连接有一个第七继电器，所述俯仰反向行程开关具有联动的常开触头和常闭触头，与所述俯仰反向行程开关位置相对应的俯仰反向碰块设于所述传动齿条上；由所述第五继电器的常开触头输出控制的所述第四继电器的第一常闭触头还输出控制并联的第四支路、第五支路和第六支路，所述第四支路由所述第三光控探头和所述第三继电器的线圈串联构成；所述第五支路由所述第三继电器的第一常闭触头和所述第三延时电路串联构成；所述第六支路由所述第七继电器的常开触头、所述第四继电器的第四常闭触头、第二电机正反转控制电路和第二电机保护电路串联构成，所述第二电机正反转控制电路包括所述第二电机以及分别连接于第二电机电容两端的所述俯仰反向行程开关的常开触头和常闭触头，所述第二电机保护电路由所述中午等待终止行程开关的常闭触头和所述早上等待终止行程开关的常闭触头串联后再与所述等待行程开关的常开触头并联构成；

所述第三支路中的等待电路还包括并联的第二继电器的第三常开触头和第三继电器的第三常开触头。

作为一种优选的技术方案，所述第一延时电路包括一个第一路灯光控开关，所述第一路灯光控开关的光敏电阻与所述第一继电器的常闭触头串接；所述第二延时电路包括一个第二路灯光控开关，所述第二路灯光控开关的光敏电阻与所述第二继电器的第二常开触头串接；所述第三延时电路包括一个第三路灯光控开关，所述第三路灯光控开关的光敏电阻与所述第三继电器的第二常开触头串接。

作为一种优选的技术方案，所述光接收装置为光接收反射器，在所述光接收反射器的聚焦位置处固定设置有受热装置。

作为一种优选的技术方案，所述受热装置与循环供热装置连接，所述循环供热装置包括设于所述受热装置上的供液管和回液管，在所述供液管上设有用于使导热介质单向进入所述受热装置的第一单向阀；集热箱，在所述集热箱内设有隔墙，所述隔墙将所述集热箱内部空间分隔为供液室和回液室，在所述隔墙上设有用于使导热介质由所述回液室向所述供液室流通的第二单向阀，所述供液室与所述供液管连通，在所述供液室上设有空气压缩机，所述供液室和所述回液室的上方均设有气压平衡孔；换热器，所述换热器设于所述集热箱的上方，在所述换热器内设有换热管，所述换热管的一端与所述回液管连接，所述换热管的另一端与所述回液室连通；在所述受热装置内设有温度传感器，所述温度传感器通过控制单元与所述空气压缩机连接。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的全自动跟踪式太阳能聚能装置，具有通过感知太阳偏移控制动力驱动装置运行、进而使光接收装置偏移跟踪太阳的电控单元，电控单元中使用三个光控探头感知太阳光线变化，其中，第一光控探头在日出时控制电控单元中电路通电对动力驱动装置进行控制，且日落时控制电控单元中电路断电使整个装置停止运转；第二光控探头连接于东西方位调整电路中，当光线东西方向偏移时，控制第一动力驱动装置运行使光接收装置随太阳东西方向调整，使光接收装置在东西方向始终与太阳光线垂直；第三光控探头连接于俯仰方位调整电路中，当太阳一天之中日起又日落高度发生变化时，控制第二动力驱动装置运行使光接收装置随太阳俯仰方向调整，始终保持光线垂直照射。因此本实用新型能够自动跟踪太阳、保证光接收装置垂直接收阳光，聚热效率高，升温快，温度高，有效地提高了太阳能的利用率。

2.本实用新型中的第一动力驱动装置和第二动力驱动装置，两电机的主动齿轮小于减速齿轮上的丝母，减速后的丝母转动一周使丝杠轴向移动一丝的距离，带动光接收装置偏移一丝的距离，可以达到2000∶1的减速比，小功率的电机就可带动光接收装置运转，且扭矩大，起到使装置静止自锁的作用，抗风能力强，制造成本低，耗电少。

3.本实用新型中的光接收装置采用光接收反射器时，在聚焦位置处设置受热装置且与循环供热装置连接，受热装置和循环供热装置中使用高温导热介质，不仅可以实现循环供热，用于空调系统和饮食系统，而且在无阳光或者晚上时，供热装置可以将存储的热能继续释放用于空调系统和饮食系统，提高热能的利用率。

4.本实用新型结构合理、使用效果理想，各结构部件成本比较低，大大降低了制造成本，提高了市场竞争力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中第一、第二动力驱动装置结构示意图；

图3是本实用新型实施例中传动齿条上碰块与框架上的行程开关分布示意图；

图4是本实用新型实施例中光接收装置及其上的光控探头的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中电控单元的电路原理总图；

图6是本实用新型实施例中电控单元分解后的部分电路原理图；

图7是本实用新型实施例中电控单元分解后的部分电路原理图；

图8是本实用新型实施例中电控单元中第一延时电路的结构示意图；

图9是本实用新型实施例中电控单元中第二延时电路的结构示意图；

图10是本实用新型实施例中电控单元中第三延时电路的结构示意图；

图11是本实用新型实施例中受热装置和循环供热装置的结构示意图。

图中：1.固定座，2.固定齿轮，3.转动支架，31.中心轴，32.框架，4.光接收装置，41.第一遮光盒，42.第二遮光盒，43.太阳能电池板，5.第一动力驱动装置，M1.第一电机，52.第一减速齿轮，53.第一丝母，54.第一丝杠，55.第一丝杠运行轨道，56.传动齿条，561.等待碰块，562.东西反向碰块，563.俯仰反向碰块，6.第二动力驱动装置，M2.第二电机，62.第二减速齿轮，63.第二丝母，64.第二丝杠，641.等待终止碰块，65.第二丝杠运行轨道，7.俯仰撑杆，8.受热装置，81.供液管，82.回液管，83.第一单向阀，84.温度传感器，9.集热箱，91.隔墙，92.供液室，93.回液室，94.第二单向阀，95.空气压缩机，96.气压平衡孔，10.加热器，101.加热管，A.总控电路，B.东西方位调整电路，C.俯仰方位调整电路，RL1.第一光控探头，RL2.第二光控探头，RL3.第三光控探头，SQ1.等待行程开关，SQ2.中午等待终止行程开关，SQ3.早上等待终止行程开关，SQ4.东西反向行程开关，SQ5.俯仰反向行程开关，KA1.第一继电器，KA2.第二继电器，KA3.第三继电器，KA4.第四继电器，KA5.第五继电器，KA6.第六继电器，KA7.第七继电器。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种全自动跟踪式太阳能聚能装置。其包括固定座1，在固定座1上固定设有水平方向的固定齿轮2；转动设于固定座1上且以固定齿轮2的中心线为转动轴线的转动支架3，该转动支架3包括穿过固定齿轮2的中心转动设置的中心轴31和固定于中心轴31上的框架32；还包括通过水平铰轴铰接于转动支架3的上方的光接收装置4；设于转动支架3上的与固定齿轮2啮合的第一动力驱动装置5；设于转动支架3上的第二动力驱动装置6，该第二动力驱动装置6与光接收装置4的底部之间铰接俯仰撑杆7；最后还包括通过感知太阳偏移控制第一动力驱动装置5和第二动力驱动装置6运行、进而使光接收装置4偏移跟踪太阳的电控单元。

其中，第一动力驱动装置5包括固定于框架32上的第一电机M1；固定于框架32上由第一电机M1驱动的第一减速齿轮52，在第一减速齿轮52的中心固定设有第一丝母53，穿过第一丝母53的内腔设有第一丝杠54，在第一丝杠54的外部套设有第一丝杠运行轨道55，该第一丝杠运行轨道55固定于框架32上；还包括与第一丝杠54固定连接且平行设置的传动齿条56，传动齿条56与固定齿轮2啮合。

第二动力驱动装置6包括固定于框架32上的第二电机M2；固定于框架32上由第二电机M2驱动的第二减速齿轮62，第二减速齿轮62所在平面与第一减速齿轮52所在平面垂直，在第二减速齿轮62的中心固定设有第二丝母63，穿过第二丝母63的内腔设有第二丝杠64，在第二丝杠64的外部套设有第二丝杠运行轨道65，该第二丝杠运行轨道65固定于框架32上。俯仰撑杆7两端分别铰接于第二丝杠64的一端部和光接收装置4的底部。

如图3至图7所示，电控单元包括设于光接收装置4上的第一光控探头RL1、第二光控探头RL2和第三光控探头RL3，第二光控探头RL2设置于第一遮光盒41内，第一遮光盒41上开设有竖直方向的缝隙，第三光控探头RL3设置于第二遮光盒42内，第二遮光盒42上开设有水平方向的缝隙；控制第一动力驱动装置5运行使光接收装置4随太阳东西方向调整的东西方位调整电路B，第二光控探头RL2连接于该东西方位调整电路B中；控制第二动力驱动装置6运行使光接收装置4随太阳俯仰方向调整的俯仰方位调整电路C，第三光控探头RL3连接于该俯仰方位调整电路C中；还包括在日出时控制东西方位调整电路B和俯仰方位调整电路C通电、且在日落时控制东西方位调整电路B和俯仰方位调整电路C断电的总控电路A，第一光控探头RL1连接于总控电路A中。

其中，总控电路A包括第一光控探头RL1、第一继电器KA1和第一延时电路，第一延时电路连接有一个第五继电器KA5。在总控电路A中，第一光控探头RL1与第一继电器KA1的线圈串接；第一继电器KA1的常开触头输出控制第一延时电路，在本实施例中，第一延时电路包括一个第一路灯光控开关，第一路灯光控开关的光敏电阻与第一继电器KA1的常闭触头串接；第一继电器KA1的常开触头还输出控制第五继电器KA5的常开触头，该第五继电器KA5的常开触头输出控制东西方位调整电路B和俯仰方位调整电路C。

东西方位调整电路B包括第一电机M1、第二光控探头RL2、第二继电器KA2、第四继电器KA4、第二延时电路、以及设于框架32上的等待行程开关SQ1、中午等待终止行程开关SQ2、早上等待终止行程开关SQ3和东西反向行程开关SQ4，第二延时电路连接有一个第六继电器KA6。等待行程开关SQ1、中午等待终止行程开关SQ2、早上等待终止行程开关SQ3和东西反向行程开关SQ4均具有联动的常开触头和常闭触头，与等待行程开关SQ1位置相对应的两个等待碰块561、与东西反向行程开关SQ4位置相对应的两个东西反向碰块562均设于传动齿条56上，与中午等待终止行程开关SQ2和早上等待终止行程开关SQ3位置相对应的等待终止碰块641设于第二丝杠64上。

在东西方位调整电路B中，由第五继电器KA5的常开触头输出控制的东西反向行程开关SQ4的常开触头与第四继电器KA4的线圈串联。由第五继电器KA5的常开触头输出控制的第四继电器KA4的第一常闭触头KA4-1输出控制并联的第一支路、第二支路和第三支路，第一支路由第二光控探头RL2和第二继电器KA2的线圈串联构成；第二支路由第二继电器KA2的第一常闭触头KA2-1和第二延时电路串联构成，在本实施例中，第二延时电路包括一个第二路灯光控开关，第二路灯光控开关的光敏电阻与第二继电器KA2的第二常开触头KA2-2串接；第三支路由第六继电器KA6的常开触头、第四继电器KA4的第三常闭触头KA4-3、等待电路和第一电机正反转控制电路串联构成，第一电机正反转控制电路包括第一电机M1以及分别连接于第一电机电容两端的第四继电器KA4的第五常开触头KA4-5和东西反向行程开关SQ4的常闭触头；等待电路包括并联连接的等待行程开关SQ1的常闭触头、中午等待终止行程开关SQ2的常开触头、早上等待终止行程开关SQ3的常开触头、第二继电器KA2的第三常开触头KA2-3和第三继电器KA3的第三常开触头KA3-3。第五继电器KA5的常开触头输出控制的第四继电器KA4的第二常开触头KA4-2直接输出控制第一电机正反转控制电路。

俯仰方位调整电路C包括第二电机M2、第三光控探头RL3、第四继电器KA4、第三继电器KA3、第三延时电路、东西反向行程开关SQ4、等待行程开关SQ1、中午等待终止行程开关SQ2、早上等待终止行程开关SQ3以及设于框架32上的俯仰反向行程开关SQ5，第三延时电路连接有一个第七继电器KA7，俯仰反向行程开关SQ5具有联动的常开触头和常闭触头，与俯仰反向行程开关SQ5位置相对应的俯仰反向碰块563设于传动齿条56上。

在俯仰方位调整电路C中，由第五继电器KA5的常开触头输出控制的第四继电器KA4的第一常闭触头KA4-1还输出控制并联的第四支路、第五支路和第六支路，第四支路由第三光控探头RL3和第三继电器KA3的线圈串联构成；第五支路由第三继电器KA3的第一常闭触头KA3-1和第三延时电路串联构成，在本实施例中，第三延时电路包括一个第三路灯光控开关，第三路灯光控开关的光敏电阻与第三继电器KA3的第二常开触头KA3-2串接；第六支路由第七继电器KA7的常开触头、第四继电器KA4的第四常闭触头KA4-4、第二电机正反转控制电路和第二电机保护电路串联构成，第二电机正反转控制电路包括第二电机M2以及分别连接于第二电机电容两端的俯仰反向行程开关SQ5的常开触头和常闭触头，第二电机保护电路由中午等待终止行程开关SQ2的常闭触头和早上等待终止行程开关SQ3的常闭触头串联后再与等待行程开关SQ1的常开触头并联构成。

本实用新型垂直跟踪太阳的工作过程：

1.有光照时，光线照射到总控电路A中的第一光控探头RL1使其阻值变小，第一继电器KA1线圈得电，KA1的常开触头闭合、常闭触头打开，第一延时电路通电，且第一延时电路中第一路灯光控开关的光敏电阻被断路，延时设定时间后，第五继电器KA5线圈得电，其常开触头闭合，使与之连接的东西方位调整电路B和俯仰方位调整电路C接通电源。

2.上午时，太阳由东向西偏移，当光线东西方向倾斜照射光接收装置4，由于第一遮光盒41上只开设竖直方向的缝隙，因此其内部第二光控探头RL2接收不到阳光，其阻值增大，第二继电器KA2线圈失电，其常闭触头闭合、常开触头打开，使第二延时电路通电，且第二延时电路中的第二路灯光控开关的光敏电阻被断路，延时设定时间后，第六继电器KA6线圈得电，其常开触头闭合，使第三支路通电，第一电机M1开始正转运行，带动传动齿条56动作，由于与传动齿条56啮合的固定齿轮2不动，因此传动齿条56带动转动支架3绕固定齿轮2转动，转动支架3上方的光接收装置4随之偏移，自动跟踪自东向西偏移的太阳，直至光线垂直照射光接收装置4。当光线东西方向垂直照射光接收装置4时，光线由第一遮光盒41上的竖直缝隙照射到第二光控探头RL2上，使其阻值变小，第二继电器KA2线圈得电，其常闭触头打开，给第二延时电路断电，第六继电器KA6的常开触头打开，第一电机M1停止运行。当光线再次东西方向斜射光接收装置4时，重复上述动作。

同理，上午时，太阳由低到高逐渐升起，当光线在俯仰方向倾斜照射光接收装置4，由于第二遮光盒42上只开设有水平方向的缝隙，因此其内部第三光控探头RL3接收不到阳光，其阻值增大，第三继电器KA3线圈失电，其常闭触头闭合、常开触头打开，使第三延时电路通电，且第三延时电路中的第三路灯光控开关的光敏电阻被断路，延时设定时间后，第七继电器KA7线圈得电，其常开触头闭合，使第六支路通电，第二电机M2开始正转运行，带动第二丝杠64前行，使俯仰撑杆7的下端部前移、上端部将光接收装置4撑高，自动跟踪由低到高升起的太阳，直至光线垂直照射光接收装置4。当光线俯仰方向垂直照射光接收装置4，光线由第二遮光盒42上的水平缝隙照射到第三光控探头RL3上，使其阻值变小，第三继电器KA3线圈得电，其常闭触头打开，给第三延时电路断电，第七继电器KA7的常开触头打开，第二电机M2停止运行。当光线再次俯仰方向斜射光接收装置4时，重复上述动作。

3.当太阳升至正午最高点时，传动齿条56上的俯仰反向碰块563碰到俯仰反向行程开关SQ5，使俯仰反向行程开关SQ5的常开触头闭合、常闭触头断开，第二电机M2变为反转状态，当光线在俯仰方向再次倾斜照射光接收装置4时，第二电机M2反转，带动第二丝杠64后行，使俯仰撑杆7的下端后移、上端部使光接收装置4回落，自动跟踪由高到低回落的太阳。

4.傍晚，当无光照时，第一光控探头RL1阻值变大，第一继电器KA1线圈失电，其常开触头打开，立即给东西方位调整电路B和俯仰方位调整电路C断电，整个装置停止运行。

5.第二天的早上，再次有光照时，总控电路A给东西方位调整电路B和俯仰方位调整电路C接通电源，此时，光接收装置4处于前天傍晚日落时的状态，因此，阳光在东西方向和俯仰方向均倾斜照射光接收装置4，第一电机M1延时启动正转，使光接收装置4继续由东向西偏移，第二电机M2延时启动反转，使光接收装置4继续由高到低偏移。当光接收装置4偏移至最西方位之前，传动齿条56上的一个等待碰块561碰到等待行程开关SQ1，其常开触头闭合、常闭触头打开，第一电机M1所在的第三支路断电，第一电机M1停止运行开始等待，第二电机M2继续运行，直至第二丝杠64后行至接近最后位置，光接收装置4落到接近最低位置，第二丝杠64上的等待终止碰块641碰到早上等待终止行程开关SQ3，其常开触头闭合、常闭触头打开，使第三支路通电，第一电机M1继续运行，传动齿条56上的等待碰块561脱离等待行程开关SQ1，等待行程开关SQ1回复初始状态，等待终止碰块641碰到早上等待终止行程开关SQ3后片刻与之脱离，早上等待终止行程开关SQ3也回复初始状态，两电机继续运转。然后，安装在传动齿条56上的一个东西反向碰块562碰到东西反向行程开关SQ4，SQ4的常开触头闭合、常闭触头打开，第四继电器KA4线圈得电，第四继电器KA4的常开触头闭合、常闭触头打开，第一电机M1变为反转状态，第四继电器KA4的第一常闭触头KA4-1断开使第一至第六支路断电，第二电机M2停止运转，总控电路A通过第四继电器KA4的第二常开触头KA4-2闭合给第一电机M1供电使其反转，在第一电机M1反转过程中，传动齿条56上的俯仰反向碰块563碰到俯仰反向行程开关SQ5，使其常开触头闭合、常闭触头打开，第二电机M2变为正转状态，直至传动齿条56上的另一个东西反向碰块562碰到东西反向行程开关SQ4，东西反向行程开关SQ4复位，其常开触头打开、常闭触头闭合，第四继电器KA4线圈失电，第四继电器KA4的第一常闭触头KA4-1闭合继续给第一至第六支路供电，第四继电器KA4的第二常开触头KA4-2打开停止给第一电机M1供电，至此，整个装置到达早上的始发位置，当阳光斜射光接收装置4时，第一电机或/和第二电机延时启动，开始自动追踪太阳，保持光线始终垂直照射光接收装置4，重复上述2、3、4的工作过程。

6.一天之中，上午阴天，下午有阳光时，在下午光线照射到第一光控探头RL1，总控电路A给东西方位调整电路B和俯仰方位调整电路C通电，整个装置重复上述步骤5的工作过程到达早上的始发位置，此时光线无论在东西方向或俯仰方向均斜射光接收装置4，因此，第一电机M1和第二电机M2延时启动正转，当光接收装置4偏移至正午时刻的方位之前，传动齿条56上的另一个等待碰块561碰到等待行程开关SQ1，使其常开触头闭合、常闭触头断开，第一电机M1停止运行开始等待，第二电机M2继续正转，直到第二丝杠64前行至接近最前方位置，光接收装置4上升至接近最高位置，第二丝杠64上的等待终止碰块641碰到中午等待终止行程开关SQ2，其常开触头闭合、常闭触头打开，使第三支路通电，第一电机M1继续正转，传动齿条56上的等待碰块561脱离等待行程开关SQ1，等待行程开关SQ1回复初始状态，等待终止碰块641碰到中午等待终止行程开关SQ2后片刻与之脱离，中午等待终止行程开关SQ2也回复初始状态，两电机继续运转，然后，传动齿条56上的俯仰反向碰块563碰到俯仰反向行程开关SQ5，其常开触头闭合、常闭触头打开，第二电机M2反转，使光接收装置4由高到低偏移，第一电机M1继续正转，使光接收装置4由东向西继续偏移，当阳光东西方向垂直照射到光接收装置4上时，第一电机M1停止运行，当阳光俯仰方向垂直照射到光接收装置4上时，第二电机M2停止运行。然后当光线再出现偏移时，继续自动跟踪。

等待电路中并联的第二继电器KA2的第三常开触头KA2-3和第三继电器KA3的第三常开触头KA3-3，在光线垂直照射第二光控探头RL2或第三光控探头RL3时，给第三支路导通，使处于等待状态中的第一电机M1继续运转，不再等待。

由中午等待终止行程开关SQ2的常闭触头和早上等待终止行程开关SQ3的常闭触头串联后再与等待行程开关SQ1的常开触头并联构成的第二电机保护电路，可以避免第三光控探头RL3在有阳光时误动作烧坏第二电机M2，当光接收装置4升至最高点或最低点时，第二丝杠64上的等待终止碰块641碰到中午等待终止行程开关SQ2或早上等待终止行程开关SQ3，使其常闭触头打开，第二电机M2停转，当传动齿条56上的等待碰块561与等待行程开关SQ1碰触时，其常开触头闭合，第二电机M2回复运转。

本实施例中，当光接收装置4为光接收反射器时，在光接收反射器的聚焦位置处固定设置有受热装置8，将受热装置8与循环供热装置连接。受热装置和循环供热装置中加入高温导热介质，不仅可以实现循环供热，用于空调系统和饮食系统，而且在无阳光或者晚上时，供热装置可以将存储的热能继续释放用于空调系统和饮食系统，提高热能的利用率。

其中，循环供热装置包括设于受热装置8上的供液管81和回液管82，在受热装置8内设有两端口朝下的U型管，供液管81与U型管的一个端口连接，回液管82在受热装置8内的进液口位于受热装置8内的上方位置，在供液管81上设有用于使导热介质单向进入受热装置8的第一单向阀83；还包括集热箱9，在集热箱9内设有隔墙91，隔墙91将集热箱9内部空间分隔为供液室92和回液室93，在隔墙91上设有用于使导热介质由回液室93向供液室92流通的第二单向阀94，供液室92与供液管81连通，在供液室92上设有空气压缩机95，在供液室92和回液室93的上方均设有气压平衡孔96；还包括换热器10，换热器10设于集热箱9的上方，在换热器10内设有换热管101，换热管101的一端与回液管82连接，换热管101的另一端与回液室93连通；在受热装置8内设有温度传感器84，温度传感器84通过控制单元与空气压缩机95连接。

当温度传感器84检测到受热装置8内温度达到预定值时，通过控制单元发出控制指令启动空气压缩机95，压缩机95向供液室92内注入高压气体，此时供液室92上的气压平衡孔96向外漏气，但漏气量小于进气量，供液室92内气压升高，其内导热介质在压力作用下沿供液管81通过第一单向阀83进入受热装置8内，并且在U型管的作用下，低温导热介质由受热装置8的底部进入，上方高温导热介质通过回液管82进入换热器10进行热交换；当温度传感器84检测到温度低于设定值，通过控制单元控制空气压缩机95断电，气压平衡孔96慢慢放气，回液室93内介质通过第二单向阀94给供液室92补充介质，使两液面达到平衡。

在阳光充足时，导热介质中的热量剩余部分存储于集热箱9内，起到蓄热的作用。由于换热器10内换热管101的出液端与回液室93连通，当阴天或晚上时，由于换热管101内的介质与回液室93内的介质存在温差，且由于换热器10设于集热箱9的上方，因此，回液室93内的温度较高的介质上浮到换热管101内，而换热管101内温度较低的介质下沉到回液室93内，产生微循环，逐渐将回液室93中介质内的剩余热量导出到换热器10内用于热交换。

在光接收反射器的周边还可以设置太阳能电池板43，将太阳能电池板43发出的电量通过控制器和蓄电池存储，通过逆变电路和自动切换电路给本设备供电，可以做到节能省电。本实用新型的光接收装置也可以直接是太阳能接收器，能够全天候四季全自动跟踪太阳，集热效率高，发电量高。

Claims (10)

1.全自动跟踪式太阳能聚能装置，其特征在于：包括

固定座，在所述固定座上固定设有水平方向的固定齿轮；

转动设于所述固定座上且以所述固定齿轮的中心线为转动轴线的转动支架；

通过水平铰轴铰接于所述转动支架的上方的光接收装置；

设于所述转动支架上的与所述固定齿轮啮合的第一动力驱动装置；

设于所述转动支架上的第二动力驱动装置，所述第二动力驱动装置与所述光接收装置的底部之间铰接设有俯仰撑杆；

通过感知太阳偏移控制所述第一动力驱动装置和所述第二动力驱动装置运行、进而使所述光接收装置偏移跟踪太阳的电控单元。

2.如权利要求1所述的全自动跟踪式太阳能聚能装置，其特征在于：所述转动支架包括穿过所述固定齿轮的中心转动设置的中心轴和固定于所述中心轴上的框架。

3.如权利要求2所述的全自动跟踪式太阳能聚能装置，其特征在于：所述第一动力驱动装置包括

固定于所述框架上的第一电机；

固定于所述框架上由所述第一电机驱动的第一减速齿轮，在所述第一减速齿轮的中心固定设有第一丝母，穿过所述第一丝母的内腔设有第一丝杠，在所述第一丝杠的外部套设有第一丝杠运行轨道，所述第一丝杠运行轨道固定于所述框架上；

与所述第一丝杠固定连接且平行设置的传动齿条，所述传动齿条与所述固定齿轮啮合；

所述第二动力驱动装置包括

固定于所述框架上的第二电机；

固定于所述框架上由所述第二电机驱动的第二减速齿轮，所述第二减速齿轮所在平面与所述第一减速齿轮所在平面垂直，在所述第二减速齿轮的中心固定设有第二丝母，穿过所述第二丝母的内腔设有第二丝杠，在所述第二丝杠的外部套设有第二丝杠运行轨道，所述第二丝杠运行轨道固定于所述框架上，所述俯仰撑杆两端分别铰接于所述第二丝杠的一端部和所述光接收装置的底部。

4.如权利要求3所述的全自动跟踪式太阳能聚能装置，其特征在于：所述电控单元包括

设于所述光接收装置上的第一光控探头、第二光控探头和第三光控探头，所述第二光控探头设置于第一遮光盒内，所述第一遮光盒上开设有竖直方向的缝隙，所述第三光控探头设置于第二遮光盒内，所述第二遮光盒上开设有水平方向的缝隙；

控制所述第一动力驱动装置运行使所述光接收装置随太阳东西方向调整的东西方位调整电路，所述第二光控探头连接于所述东西方位调整电路中；

控制所述第二动力驱动装置运行使所述光接收装置随太阳俯仰方向调整的俯仰方位调整电路，所述第三光控探头连接于所述俯仰方位调整电路中；

在日出时控制所述东西方位调整电路和所述俯仰方位调整电路通电、且在日落时控制所述东西方位调整电路和所述俯仰方位调整电路断电的总控电路，所述第一光控探头连接于所述总控电路中。

5.如权利要求4所述的全自动跟踪式太阳能聚能装置，其特征在于：

所述总控电路包括

所述第一光控探头、第一继电器和第一延时电路，所述第一延时电路连接有一个第五继电器；

所述第一光控探头与所述第一继电器的线圈串接；

所述第一继电器的常开触头输出控制所述第一延时电路；

所述第一继电器的常开触头还输出控制所述第五继电器的常开触头，所述第五继电器的常开触头输出控制所述东西方位调整电路和所述俯仰方位调整电路；

所述东西方位调整电路包括

所述第一电机、所述第二光控探头、第二继电器、第四继电器、第二延时电路、以及设于所述框架上的等待行程开关、中午等待终止行程开关、早上等待终止行程开关和东西反向行程开关，所述第二延时电路连接有一个第六继电器，所述等待行程开关、中午等待终止行程开关、早上等待终止行程开关和东西反向行程开关均具有联动的常开触头和常闭触头，与所述等待行程开关位置相对应的两个等待碰块、与所述东西反向行程开关位置相对应的两个东西反向碰块均设于传动齿条上，与所述中午等待终止行程开关和早上等待终止行程开关位置相对应的等待终止碰块设于所述第二丝杠上；

由所述第五继电器的常开触头输出控制的所述东西反向行程开关的常开触头与所述第四继电器的线圈串联；

由所述第五继电器的常开触头输出控制的所述第四继电器的第一常闭触头输出控制并联的第一支路、第二支路和第三支路，所述第一支路由所述第二光控探头和所述第二继电器的线圈串联构成；所述第二支路由所述第二继电器的第一常闭触头和所述第二延时电路串联构成；所述第三支路由所述第六继电器的常开触头、所述第四继电器的第三常闭触头、等待电路和第一电机正反转控制电路串联构成，所述第一电机正反转控制电路包括所述第一电机以及分别连接于第一电机电容两端的所述第四继电器的第五常开触头和所述东西反向行程开关的常闭触头；所述等待电路包括并联连接的所述等待行程开关的常闭触头、所述中午等待终止行程开关的常开触头和所述早上等待终止行程开关的常开触头；

所述第五继电器的常开触头输出控制的所述第四继电器的第二常开触头直接输出控制所述第一电机正反转控制电路；

所述俯仰方位调整电路包括

所述第二电机、所述第三光控探头、所述第四继电器、第三继电器、第三延时电路、所述东西反向行程开关、所述等待行程开关、所述中午等待终止行程开关、所述早上等待终止行程开关以及设于所述框架上的俯仰反向行程开关，所述第三延时电路连接有一个第七继电器，所述俯仰反向行程开关具有联动的常开触头和常闭触头，与所述俯仰反向行程开关位置相对应的俯仰反向碰块设于所述传动齿条上；

由所述第五继电器的常开触头输出控制的所述第四继电器的第一常闭触头还输出控制并联的第四支路、第五支路和第六支路，所述第四支路由所述第三光控探头和所述第三继电器的线圈串联构成；所述第五支路由所述第三继电器的第一常闭触头和所述第三延时电路串联构成；所述第六支路由所述第七继电器的常开触头、所述第四继电器的第四常闭触头、第二电机正反转控制电路和第二电机保护电路串联构成，所述第二电机正反转控制电路包括所述第二电机以及分别连接于第二电机电容两端的所述俯仰反向行程开关的常开触头和常闭触头，所述第二电机保护电路由所述中午等待终止行程开关的常闭触头和所述早上等待终止行程开关的常闭触头串联后再与所述等待行程开关的常开触头并联构成；

所述第三支路中的等待电路还包括并联的第二继电器的第三常开触头和第三继电器的第三常开触头。

6.如权利要求5所述的全自动跟踪式太阳能聚能装置，其特征在于：所述第一延时电路包括一个第一路灯光控开关，所述第一路灯光控开关的光敏电阻与所述第一继电器的常闭触头串接；

所述第二延时电路包括一个第二路灯光控开关，所述第二路灯光控开关的光敏电阻与所述第二继电器的第二常开触头串接；

所述第三延时电路包括一个第三路灯光控开关，所述第三路灯光控开关的光敏电阻与所述第三继电器的第二常开触头串接。

7.如权利要求1至6任一权利要求所述的全自动跟踪式太阳能聚能装置，其特征在于：所述光接收装置为光接收反射器，在所述光接收反射器的聚焦位置处固定设置有受热装置。

8.如权利要求7所述的全自动跟踪式太阳能聚能装置，其特征在于：所述受热装置与循环供热装置连接，所述循环供热装置包括

设于所述受热装置上的供液管和回液管，在所述供液管上设有用于使导热介质单向进入所述受热装置的第一单向阀；

集热箱，在所述集热箱内设有隔墙，所述隔墙将所述集热箱内部空间分隔为供液室和回液室，在所述隔墙上设有用于使导热介质由所述回液室向所述供液室流通的第二单向阀，所述供液室与所述供液管连通，在所述供液室上设有空气压缩机，所述供液室和所述回液室的上方均设有气压平衡孔；

换热器，所述换热器设于所述集热箱的上方，在所述换热器内设有换热管，所述换热管的一端与所述回液管连接，所述换热管的另一端与所述回液室连通；

在所述受热装置内设有温度传感器，所述温度传感器通过控制单元与所述空气压缩机连接。

9.如权利要求8所述的全自动跟踪式太阳能聚能装置，其特征在于：在所述受热装置内设有两端口朝下的U型管，所述供液管与所述U型管的一个端口连接，所述回液管在所述受热装置内的进液口位于受热装置内的上方位置。

10.如权利要求9所述的全自动跟踪式太阳能聚能装置，其特征在于：在所述光接收反射器的周边设置有太阳能电池板。

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