CN203478629U - 一类自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一类自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置，包括太阳能电池板、控制器、反光器、太阳跟踪器、蜗杆传动组件以及吸热传热器热储能组合件；太阳能电池板产生电能给控制器内的充电电池充电，控制器内的充电电池给太阳能跟踪器、蜗杆传动组件的传动装置以及吸热传热器热储能组合件中的温度感应器供电；温度感应器采集吸热传热器热储能组合件中的温度值并发送至控制器，太阳跟踪器检测太阳方位，并将检测太阳方位传给控制器；蜗杆传动组件根据控制器发送的太阳方位数据调整反光器的位置，并使反光器对准太阳方向聚焦于一点或一线，聚焦的光线全部照在吸热传热器热储能组合件的吸热传热管上并将光能转变为热能并存储。

Description

一类自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置

技术领域

本实用新型涉及一类太阳能装置，尤其是涉及一类自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置。 

背景技术

冬天寒冷，需要烧煤或用电取暖，生活中烧水，煮饭，需用电，天然气和煤。而煤矿和天然气又是有限的，煤燃烧又会对环境造成污染，天然气如果泄漏，可能造成严重的后果。水力电站在夏天干焊水力发电量减少，而用电又增加。针对能源匮乏。 

现有的太阳能装置，存在以下技术缺陷：光能利用效率低，功能单一以及成本高。 

实用新型内容

本实用新型设计了一类自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置，其解决的技术问题是现有太阳能装置无法实现自动跟踪太阳聚焦，光能利用效率低。 

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案： 

一类自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置，其特征在于：包括太阳能电池板(13)、控制器(19)、反光器、太阳跟踪器(18)、蜗杆传动组件(7)以及吸热传热器热储能组合件；太阳能电池板(13)产生电能给控制器(19)内的充电电池充电，控制器(19)内的充电电池给太阳能跟踪器(18)、蜗杆传动组件的传动装置以及吸热传热器热储能组合件中的温度感应器供电；温度感应器采集吸热传热器热 储能组合件中的温度值并发送至控制器(19)，太阳跟踪器(18)检测太阳方位，并将检测太阳方位传给控制器(19)；蜗杆传动组件(7)根据控制器(19)发送的太阳方位数据调整反光器的位置，并使反光器对准太阳方向聚焦于一点或一线，聚焦的光线全部照在吸热传热器热储能组合件的吸热传热管上并将光能转变为热能并存储。 

进一步，蜗杆传动组件(7)包括蜗杆固定支架(1)、电机(2)、皮带轮连接器(3)、皮带(4)、蜗杆(5)以及位置感应器(6)，蜗杆(5)两端限位在蜗杆固定支架(1)上并做轴向转动，皮带轮连接器(3)固定在电机(2)的轴上，皮带(4)连接于皮带轮连接器(3)和蜗杆(5)上，电机(2)固定在蜗杆固定支架(1)上，电机(2)带动皮带轮连接器(3)转动，皮带轮连接器(3)经皮带(4)带动蜗杆(5)转动，蜗杆(5)带动反光器的半环形蜗轮转动。 

进一步，所述反光器为锅形反光器(47)，锅形反光器(47)通过锅形底座(31)和锅形反光器支架(46)进行组合安装，太阳跟踪器(18)设置在锅形反光器(47)上，并会跟着锅形反光器(47)转动；一个蜗杆传动组件(7)位于锅形底座(31)底盘中间并与锅形反光器支架上的半环形蜗轮(67)齿合，另一个蜗杆传动组件(7)位于锅形反光器支架上的半环形蜗轮(67)内侧并与锅形反光器上的半环形蜗轮(68)齿合；锅形反光器支架支撑转动轴(65)置于锅形底座的转动支撑孔(64)内并同轴心，锅形反光器支架(46)在一个蜗杆传动组件(7)的带动下沿此轴心转动；锅形反光器上支撑转动轴(69)置于锅形反光器支架支撑转动孔(66)内并同轴心，其轴中点与锅形反光器(47)焦点重合；锅形反光器(47)在另一个蜗杆传动组件(7)的带动下沿此轴心转动；两个位置感应器(6)位于锅形反光器上的半环形蜗轮(68)两端，另两个位置感应器(6)位于锅形反光器支架上的半环形蜗轮(67)两端。 

进一步，所述反光器为防风锅形反光器(48)，防风锅形反光器(48)为多层结构，每一层之间设有间隔，防风锅形反光器(48)通 过锅形底座(31)和锅形反光器支架(46)组合安装；太阳跟踪器(18)设置在防风锅形反光器(48)上，并会跟着防风锅形反光器(48)转动；一个蜗杆传动组件(7)位于锅形底座(31)底盘中间并与锅形反光器支架上的半环形蜗轮(67)齿合，另一个蜗杆传动组件(7)位于锅形反光器支架上的半环形蜗轮(67)内侧并与防风锅形反光器上的半环形蜗轮(71)齿合；锅形反光器支架支撑转动轴(65)置于锅形底座的转动支撑孔(64)内并同轴心，锅形反光器支架(46)在一个蜗杆传动组件(7)的带动下沿此轴心转动；防风锅形反光器上支撑转动轴(70)置于锅形反光器支架支撑转动孔(66)内并同轴心，其轴中点与防风锅形反光器(48)焦点重合；防风锅形反光器(48)在另一个蜗杆传动组件(7)的带动下沿此轴心转动；两个位置感应器(6)位于防风锅形反光器上的半环形蜗轮(71)两端，另两个位置感应器(6)位于锅形反光器支架上的半环形蜗轮(67)两端。 

进一步，吸热传热器热储能组合件为锅形吸热传热器热储能组合件，锅形吸热传热器热储能组合件由储能罐保温盖(8)、传热器(9)、温度感应器、保温储能罐(10)以及锅形吸热传热管(11)组成；传热器(9)位于保温储能罐(10)内将存储的热能传出供人们使用，储能罐保温盖(8)位于保温储能罐(10)上实现保温；温度感应器位于保温储能罐(10)内测量温度，锅形吸热传热管(11)一端与保温储能罐(10)下部相连将吸收的太阳能传到保温储能罐(10)内，锅形吸热传热管另一端的吸热球的球心与锅形反光器(47)或防风锅形反光器(48)的焦点重合。 

进一步，锅形吸热传热管的吸热球(72)包括内管和外管，外管为透明度材料，内管为吸热的耐高温材料，外管和内管之间为真空。 

进一步，所述反光器为瓦式反光器(49)，瓦式反光器(49)两端分别通过一瓦式反光器支架(23)连接在瓦式底座(30)上，瓦式半环形蜗轮(22)固定在瓦式反光器(49)背面；蜗杆传动组件(7)位于瓦式底座(30)底盘中间并与瓦式半环形蜗轮(22)齿合，瓦式 反光器支架的转动支撑孔(62)轴心与瓦式底座的转动支撑孔(63)轴心及瓦式反光器(49)的焦线共线，瓦式半环形蜗轮(22)在蜗杆(5)的带动下沿瓦式反光器(49)的焦线旋转；太阳跟踪器(18)在瓦式反光器支架(23)上，两个位置感应器(6)分别位于瓦式半环形蜗轮(22)的两端。 

进一步，所述反光器为防风瓦式反光器(50)，防风瓦式反光器(50)两端分别通过一防风瓦式反光器支架(21)连接在瓦式底座(30)上，防风瓦式半环形蜗轮(20)固定在防风瓦式反光器(50)背面；蜗杆传动组件(7)位于瓦式底座(30)底盘中间并与防风瓦式半环形蜗轮(20)齿合，防风瓦式反光器支架的转动支撑孔(61)轴心与瓦式底座的转动支撑孔(63)轴心及防风瓦式反光器(50)的焦线共线，防风瓦式半环形蜗轮(20)在蜗杆(5)的带动下沿防风瓦式反光器(50)的焦线旋转；太阳跟踪器(18)在防风瓦式反光器支架(21)上。两个位置感应器(6)在防风瓦式半环形蜗轮(20)的两端。 

进一步，吸热传热器热储能组合件为瓦式吸热传热器热储能组合件，瓦式吸热传热器热储能组合件由储能罐保温盖(8)、传热器(9)、温度感应器、保温储能罐(10)以及瓦式吸热传热管(16)组成，传热器(9)位于保温储能罐(10)内将存储的热能传出供人们使用，储能罐保温盖(8)位于保温储能罐(10)上实现保温，温度感应器位于保温储能罐(10)内测量温度，瓦式吸热传热管(16)固定在瓦式底座(30)上，瓦式吸热传热管(16)与保温储能罐(10)下部相连并吸收的太阳能传到保温储能罐(10)内，瓦式吸热传热管(16)的吸热管与瓦式反光器(49)或防风瓦式反光器(50)焦线共线。 

进一步，瓦式吸热传热管(16)由内、外管组成，外管为透明材料，内管为吸热的耐高温材料，外管和内管之间为真空。 

该自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置与传统太阳能装置相比，具有以下有益效果： 

(1)本实用新型采用了自动跟踪太阳转动并反光聚焦，自动跟踪 运动始终是围绕焦点和焦线运动，而焦点和焦线的相对底座位置不变，自动跟踪采用了软件限位和硬件双重限位，保证了运动不超出范围。 

(2)本实用新型半环形蜗轮巧妙地采用半环形蜗轮，半环形蜗轮同时具有传动跟踪和支撑作用。蜗杆和半环形蜗轮传动，具有自锁功能，能将较小的力变为较大的力，同时也提高了跟踪精度。 

(3)本实用新型电机带动蜗杆转动一圈锅形反光器支架上的半环形蜗轮转动一个齿，锅形反光器支架上的半环形蜗轮半径比防风锅形反光器上支撑转动轴大很多，动力再次增大。因此电机只需很小的力就能让防风锅形反光器转动跟踪太阳，电机功率很小，耗电量也会很小。同时提高了精度。 

(4)本实用新型采用了保温储能罐储能保温装置，使其在没有太阳光照射时也有热能供使用。储能罐内有温度感应器，并将温度传给控制器，使其内温度不超出设定温度。从而保护装置因温度过高而损坏。 

附图说明

图1：本实用新型的蜗杆固定支架结构示意图； 

图2：本实用新型的电机结构示意图； 

图3：本实用新型的皮带轮连接器结构示意图； 

图4：本实用新型皮带的结构示意图； 

图5：本实用新型的蜗杆结构示意图； 

图6：本实用新型的位置感应器结构示意图； 

图7：本实用新型的蜗杆传动组件结构示意图； 

图8：本实用新型的储能罐保温盖结构示意图； 

图9：本实用新型的传热器结构示意图； 

图10：本实用新型的保温储能罐结构示意图； 

图11：本实用新型的锅形吸热传热管结构示意图； 

图12：本实用新型的锅形吸热传热器热储能组合件结构示意图； 

图13：本实用新型的太阳能电池板结构示意图； 

图16：本实用新型的瓦式吸热传热管结构示意图； 

图17：本实用新型的瓦式吸热传热器热储能组合结构示意图； 

图18：本实用新型的太阳跟踪器结构示意图； 

图19：本实用新型的控制器结构示意图； 

图20：本实用新型的防风瓦式半环形蜗轮结构示意图； 

图21：本实用新型的防风瓦式反光器支架结构示意图； 

图22：本实用新型的瓦式半环形蜗轮结构示意图； 

图23：本实用新型的瓦式反光器支架结构示意图； 

图24：本实用新型的瓦式反光器主视图； 

图25：本实用新型的瓦式反光器左视图； 

图26：本实用新型的瓦式反光器俯视图； 

图27：本实用新型的防风瓦式反光器主视图； 

图28：本实用新型的防风瓦式反光器左视图； 

图29：本实用新型的防风瓦式反光器俯视图； 

图30：本实用新型的瓦式底座结构示意图； 

图31：本实用新型的锅形底座结构示意图； 

图32：本实用新型的防风锅形反光器主视图； 

图33：本实用新型的防风锅形反光器左视图； 

图34：本实用新型的防风锅形反光器下视图； 

图35：本实用新型的防风锅形反光器右视图； 

图36：本实用新型的锅形反光器前视图； 

图37：本实用新型的锅形反光器下视图； 

图38：本实用新型的锅形反光器右视图； 

图39：本实用新型的锅形反光器支架前视图； 

图40：本实用新型的锅形反光器支架左视图； 

图41：本实用新型的锅形反光器支架上视图； 

图42：本实用新型的锅形反光太阳能装配体结构示意图； 

图43：本实用新型的防风锅形反光太阳能装配体结构示意图； 

图44：本实用新型的瓦式反光太阳能装配体结构示意图； 

图45：本实用新型的防风瓦式反光太阳能装配体结构示意图； 

图46：本实用新型的锅形反光器支架结构示意图； 

图：47：本实用新型的锅形反光器结构示意图； 

图48：本实用新型的防风锅形反光器结构示意图； 

图49：本实用新型的瓦式反光器结构示意图； 

图50：本实用新型的防风瓦式反光器结构示意图； 

附图标记说明： 

1-蜗杆固定支架；2-电机；3-皮带轮连接器；4-皮带；5-蜗杆；6-位置感应器；7-蜗杆传动组件；8-储能罐保温盖；9-传热器；10-保温储能罐；11-锅形吸热传热管；12-锅形吸热传热器热储能组合件；13-太阳能电池板；16-瓦式吸热传热管；17-瓦式吸热传热器热储能组合件；18-太阳跟踪器；19-控制器；20-防风瓦式半环形蜗轮；21-防风瓦式反光器支架；22-瓦式半环形蜗轮；23-瓦式反光器支架；30-瓦式底座；31-锅形底座；46-锅形反光器支架；47-锅形反光器；48-防风锅形反光器；49-瓦式反光器；50-防风瓦式反光器；61-防风瓦式反光器支架的转动支撑孔；62-瓦式反光器支架的转动支撑孔；63-瓦式底座的转动支撑孔；64-锅形底座的转动支撑孔；65-锅形反光器支架支撑转动轴；66-锅形反光器支架支撑转动孔；67-锅形反光器支架上的半环形蜗轮；68-锅形反光器上的半环形蜗轮；69-锅形反光器上支撑转动轴；70-防风锅形反光器上支撑转动轴；71-防风锅形反光器上的半环形蜗轮；72-锅形吸热传热管的吸热球；73-瓦式反光器的焦线。 

具体实施方式

下面结合图1至图50，对本实用新型做进一步说明： 

图1中蜗杆固定支架1用于支撑蜗杆5和电机2。 

图2中电机2为自动跟踪提供动力。 

图3中皮带轮连接器3固定在电机2的轴上，通过皮带4带动蜗杆5转动。 

图4中皮带4连接于皮带轮连接器3和蜗杆5上，将电机2动力传给蜗杆5。 

图5中蜗杆5分别与瓦式半环形蜗轮22，防风瓦式半环形蜗轮20，防风锅形反光器上的半环形蜗轮71，锅形反光器支架上的半环形蜗轮67齿合并带动半环形蜗轮相应转动。 

图6中位置感应器6分别置于瓦式半环形蜗轮22，防风瓦式半环形蜗轮20，防风锅形反光器上的半环形蜗轮71，锅形反光器支架上的半环形蜗轮67两端，感应反光器位置，让其不超出半环形蜗轮运动范围。 

图7中蜗杆传动组件由蜗杆固定支架1，电机2，皮带轮连接器3，皮带4，蜗杆5组成，蜗杆5固定在蜗杆固定支架1上，蜗杆5可以轴向转动，不能沿轴向前后移动，皮带轮连接器3固定在电机2的轴上，皮带4连接于皮带轮连接器3和蜗杆5上，电机2固定在蜗杆固定支架1上，电机2带动皮带轮连接器3转动。皮带轮连接器3经皮带带动蜗杆5转动，蜗杆5分别带动瓦式半环形蜗轮22，防风瓦式半环形蜗轮20，防风锅形反光器上的半环形蜗轮71，锅形反光器支架上的半环形蜗轮67转动。 

图8中储能罐保温盖8采用了隔热措施，减少保温储能罐10内的热能损耗。 

图9中传热器9在需要使用热能时加快热能传输，位于保温储能罐10内的上部。 

图10中保温储能罐10罐壁采用了保温措施，其内有储存热能的物质，保温储能罐用于存储热能，内置有温度感应器，温度感应器与控制器19相连并将检测到的温度值传给控制器19。 

图11中锅形吸热传热管11将太阳光能转变为热能并传至保温储能罐10内存储，锅形吸热传热管的吸热球72外是透明度较高的材料， 内管为吸热较强的耐高温材料，外管和内管间采用真空保温，非吸热区可采用真空保温也可用其它保温方式。 

图12中锅形吸热传热器热储能组合件，由储能罐保温盖8，传热器9，保温储能罐10，锅形吸热传热管11组成。传热器9位于保温储能罐10内，主要是将存储的热能传出供人们使用，储能罐保温盖8位于保温储能罐10上，主要实现保温。锅形吸热传热管11与保温储能罐10下部相连，将吸收的太阳能传到保温储能罐10内。保温储能罐10主要是将太阳能以热能的形式存储于内。 

图13中太阳能电池板13将太阳能转变为电能并存于控制器19内的充电电池内，电池的电量供给电机2，太阳能踪器18和温度感应器。 

图16中瓦式吸热传热管16将太阳光能转变为热能并传至保温储能罐10，吸热管外管是透明较高的材料，内管为吸热较强的耐高温材料，外管和内管间采用真空保温。 

图17中瓦式吸热传热器热储能组合件由储能罐保温盖8，传热器9，保温储能罐10，瓦式吸热传热管16组成。传热器9位于保温储能罐10内，主要是将存储的热能传出供人们使用，储能罐保温盖8位于保温储能罐10上，主要实现保温。瓦式吸热传热管16与保温储能罐10下部相连，将吸收的太阳能传到保温储能罐10内。保温储能罐10主要是将太阳能以热能的形式存储于内。 

图18中太阳跟踪器18用于检测太阳方向，并将相应信号传给控制器19，与锅形反光器47，防风锅形反光器48，瓦式反光器49，防风瓦式反光器50的位置相对固定，与此同时运动。 

图19中控制器19包括充电电池及控制电路，控制电路接受太阳跟踪器18，温度感应器，位置感应器6信号并控制电机2作相应的运动，使反光器跟踪太阳。 

图20中防风瓦式半环形蜗轮20支撑反光器和带动防风瓦式反光器50旋转跟踪太阳，蜗杆5与防风瓦式半环形蜗轮20齿合。防风瓦式半环形蜗轮20的轴心与防风瓦式反光器50的焦线重合。 

图21中防风瓦式反光器支架21支撑防防风瓦式反光器50，并让它能旋转跟踪太阳，防风瓦式反光器支架的转动支撑孔61的轴心线与防风瓦式反光器50的焦线重合。 

图22中瓦式半环形蜗轮22支撑反光器和带动反光器旋转跟踪太阳，蜗杆与瓦式半环形蜗轮齿合，其轴心与瓦式反光器的焦线重合 

图23瓦式反光器支架23支撑瓦式反光器49，并让它能旋转跟踪太阳。瓦式反光器支架的转动支撑孔62的轴心线与瓦式反光器49的焦线重合。 

如图24-26以及图49所示，瓦式反光器49，其内壁采用反光极强的材料，并将前方照射来的太阳光线聚焦于焦线，其焦线与吸热管的轴心重合。 

如图27-29以及图50所示，防风瓦式反光器50，其内壁采用反光极强的材料，并将前方照射来的太阳光线聚焦于焦线，其焦线与吸热管的轴心重合。反光片采用多层，每层有较大间隙，在有风雪时通过间隙过去时，减少对其整体的作用力。延长整体使用寿命，其同壁采用反光极强的材料，并将太阳照射来的光线聚焦于焦线。 

图30中瓦式底座30起支撑作用，让瓦式反光器49，防风瓦式反光器50能旋转跟踪太阳。瓦式底座的转动支撑孔63的轴心与瓦式反光器49，防风瓦式反光器50焦线重合，瓦式底座30放置时使瓦式底座的转动支撑孔63的轴心对准南北方向。采用大面积底座，使支撑较为稳固，可有效防止在一定外力作用下不易倾倒。 

图31中锅形底座31支撑作用，让锅形反光器47和防风锅形反光器48能旋转跟踪太阳，锅形底座的转动支撑孔64两孔轴心线的中点与锅形反光器47和防风锅形反光器48的焦点重合，采用大面积底座。使支撑较为稳固。可有效防止在一定外力作用下不易倾倒。 

如图32-35以及图48所示，防风锅形反光器48，其内壁采用反光极强的材料将太阳光反射聚焦于一点。防风锅形反光器采用多层，每层有较大间隙，在有风雪时通过间隙过去时，减少对其整体的作用力。 延长整体使用寿命，锅形反光器上的半环形蜗轮68与蜗杆5齿合，防风锅形反光器上支撑转动轴70置于锅形反光器支架支撑转动孔66内，并同轴心，其轴中点与锅形反光器焦点重合。 

如图36-38以及图47所示，锅形反光器47，其内壁采用反光极强的材料将太阳光反射聚焦于一点。锅形反光器上的半环形蜗轮68与蜗杆5齿合，锅形反光器上支撑转动轴69置于锅形反光器支架支撑转动孔66内，并同轴心，其轴中点与锅形反光器焦点重合。 

如图39-41和图46所示，锅形反光器支架46支撑反光器，并让反光器能旋转跟踪太阳。锅形反光器支架支撑转动轴65置于锅形底座的转动支撑孔64内，并同轴心。其中一蜗杆带动锅形反光器支架上的半环形蜗轮67沿此轴心转动。锅形反光器支架支撑转动轴65的轴心与锅形反光器支架支撑转动孔66的轴心垂直相交，交点与锅形反光器的焦点重合。其中另一蜗杆5带动锅形反光器上的半环形蜗轮68沿锅形反光器支架支撑转动孔66轴心转动。锅形反光器上支撑转动轴69置于锅形反光器支架支撑转动孔66内，并同轴心。 

图42中的锅形反光太阳能装配体，由锅形底座31，太阳能电池板13，控制器19，2个蜗杆传动组件7，锅形反光器支架46，锅形反光器47，太阳跟踪器18，锅形吸热传热器热储能组合件12，4个位置感应器6组成。一个蜗杆传动组件7位于锅形底座31底盘中间并与锅形反光器支架上的半环形蜗轮67齿合。另一个蜗杆传动组件7位于锅形反光器支架上的半环形蜗轮67内侧并与锅形反光器上的半环形蜗轮68齿合。锅形反光器支架支撑转动轴65置于锅形底座的转动支撑孔64内，并同轴心，锅形反光器支架46在蜗杆传动组件7的带动下沿此轴心转动。锅形反光器上支撑转动轴69置于锅形反光器支架支撑转动孔66内，并同轴心，锅形反光器47在蜗杆传动组件7的带动下沿此轴心转动。锅形吸热传热管的吸热球72的球心与锅形反光器47的焦点重合。锅形反光器47的焦点与锅形底座31的相对位置不变。太阳跟踪器18在锅形反光器47上，并会跟着锅形反光器47转动。两个位置感 应器6位于锅形反光器上的半环形蜗轮68两端，另两个位置感应器6位于锅形反光器支架上的半环形蜗轮67两端。太阳能电池板13置于有太阳长时照射的地方。 

锅形反光太阳能与防风锅形反光太阳能装配体43的区别在于反光器的不同，锅形反光器47是一整体曲面结构，在有风的时候要承受较大的风力。它的其它部分与43防风锅形反光太阳能装配体一样，工作原理也是一样。 

防风锅形反光太阳能和锅形太阳能另一些作用就是可用作天文观察。卫星电视信号接收。 

图43中的防风锅形反光太阳能装配体由锅形底座31，太阳能电池板13，控制器19，2个蜗杆传动组件7，锅形反光器支架46，防风锅形反光器48，太阳跟踪器18，锅形吸热传热器热储能组合件12，4个位置感应器6组成。防风锅形反光太阳能装配体43相对于锅形反光太阳能装配体42只是锅形反光器47换成了防风锅形反光器48，其它没什么区别。防风锅形反光器48由整体变成了多层，每一层有较大的间隔。当有风吹来或下雪时时，其风或雪可通过层间的间隙过去，从而达到减少风力的作用力。使其整体不易在风和雪作用下损坏。提高了抗风能力。延长了整体的使用寿命。 

在白天有太阳的时候，太阳能电池板13产生电能给控制器19内的充电电池充电，控制器19内的充电电池给电机2和太阳跟踪器18和位置感应器6和保温储能罐10内的温度感应器供电。同时太阳跟踪器18和保温储能罐10内的温度感应器及半环形蜗轮上的位置感应器6的信号传给控制器19。太阳跟踪器18得电后便开始检测太阳方位。并将检测太阳方位传给控制器19。控制器19在接受到太阳跟踪器18信号后，经过计算后驱动电机2作相应的转动，电机2带动皮带轮连接器3转动，皮带轮连接器3经皮带4带动蜗杆5转动。 

一个蜗杆5转动带动锅形反光器支架上的半环形蜗轮67转动。使锅形反光器支架46沿锅形反光器支架支撑转动轴65的轴心转动。另 一个蜗杆5转动带动防风锅形反光器上的半环形蜗轮71转动，使防风锅形反光器48沿着防风锅形反光器上支撑转动轴70轴心转动。锅形反光器支架46和防风锅形反光器48的共同转动，使防风锅形反光器48始终跟踪太阳并正对太阳，防风锅形反光器48始终获得最大的光量。防风锅形反光器48将太阳光聚焦于焦点。 

锅形吸热传热管的吸热球72的球心与防风锅形反光器48焦点重合。聚焦的太阳光几乎全部照在锅形吸热传热管的吸热球72上并转变为热能，聚焦的太阳光在焦点处可达很高的温度，经过锅形吸热传热管11将热能传给保温储能罐10。 

储能罐保温盖8盖在保温储能罐10上将其保温，保温储能罐10的热能因有其本身的保温功能而很少损失。在需要使用时取下储能罐保温盖8，热能经传热器9传出供使用。 

在有太阳能光时，保温储能罐10内的温度感应器也在检测其内的温度并将温度值传给控制器19，当保温储能罐10内的温度高于设定值时，控制器19控制电机2不再转动，太阳光不再聚焦。从而保护保温储能罐10内的温度不至过高。当控制器19检测到保温储能罐10又低于设定温度时，控制器19让蜗杆传动组件7中的电机2再转动作相应转动。太阳光就再被聚焦。锅形吸热传热管的吸热球72又可以继续将太阳光能转变为热能并存储于保温储能罐10。 

蜗杆传动组件7中的电机2转动受其软件限位控制，半环形蜗轮不至于超出半环形蜗轮两端的范围。位置感应器6从硬件进一步保护转动不至于超出半环形蜗轮的范围。起到双重保护作用。 

蜗杆传动组件7中的电机2带动蜗杆传动组件7中的蜗杆5转动是小轮带动大轮，动力是增大。蜗杆传动组件7中的蜗杆5转动带动锅形反光器支架上的半环形蜗轮67转动，蜗杆传动组件7中蜗杆5转动一圈锅形反光器支架上的半环形蜗轮67转动一个齿，动力再次增大。锅形反光器支架上的半环形蜗轮67半径比防风锅形反光器上支撑转动轴70大很多，动力再次增大。同理其它的转动也一样动力被增大很多 倍。因此蜗杆传动组件7中的电机2只需很小的力就能让防风锅形反光器48转动跟踪太阳。蜗杆传动组件7中的电机2功率很小，耗电量也会很小。因此蜗杆传动组件7中电机2转动很多圈，半环形蜗轮只转动很小一点角度，从而提高了跟踪精度。 

蜗杆和半环形蜗轮传动具有自锁功能。蜗杆受较小的力就能带动半环形蜗轮转动，相反半环形蜗轮受较大的力也不能带动蜗杆转动，确保了在有外力作用下也能很好地保持聚焦状态。 

保温储能罐10的热量通过传热器9释放出来可用于煮饭，炒菜，烧水，烧烤食物，冬天可以用作暖气，还可以用于发电。 

图44中的瓦式反光太阳能装配体由瓦式底座30，太阳能电池板13，控制器19，蜗杆传动组件7，瓦式反光器支架23，瓦式半环形蜗轮22，瓦式反光器49，2个位置感应器6，瓦式吸热传热器热储能组合件17，太阳跟踪器18等组成。蜗杆传动组件7位于瓦式底座30底盘中间并与瓦式半环形蜗轮22齿合，瓦式反光器支架的转动支撑孔62轴心与瓦式底座的转动支撑孔63轴心及瓦式反光器49的焦线共线。瓦式半环形蜗轮22在蜗杆5的带动下沿瓦式反光器49的焦线旋转。瓦式反光器支架23在瓦式反光器49两端。瓦式半环形蜗轮22在瓦式反光器49中间。太阳跟踪器18在瓦式反光器支架23上。2个位置感应器6在瓦式半环形蜗轮22的两端。瓦式反光器支架23，瓦式半环形蜗轮22，瓦式反光器49，2个位置感应器6位置相对固定。瓦式吸热传热管16的吸热管与瓦式反光器的焦线73共线。太阳能电池板13置于有太阳长时照射的地方。 

瓦式反光太阳能与防风瓦式反光太阳能的主要区别是瓦式反光器49是一整体曲面结构，瓦式反光器支架23和瓦式半环形蜗轮22为适应瓦式反光器49而有所差别，在有风的时候要承受较大的风力。它的其它部分与45防风瓦式反光太阳能装配体结构一样，工作原理也是一样。 

保温储能罐10的热量通过传热器9释放出来可用于煮饭，炒菜， 烧水，烧烤食物，冬天可以用作暖气，还可以用于发电。 

图45中的防风瓦式反光太阳能装配体由瓦式底座30，太阳能电池板13，控制器19，蜗杆传动组件7，防风瓦式反光器支架21，防风瓦式半环形蜗轮20，防风瓦式反光器50，2个位置感应器6，瓦式吸热传热器热储能组合件17，太阳跟踪器18等组成。蜗杆传动组件7位于瓦式底座30底盘中间并与防风瓦式半环形蜗轮20齿合，防风瓦式反光器支架的转动支撑孔61轴心与瓦式底座的转动支撑孔63轴心及防风瓦式反光器50的焦线共线。防风瓦式半环形蜗轮20在蜗杆5的带动下沿防风瓦式反光器50的焦线旋转。防风瓦式反光器支架21在防风瓦式反光器50两端。防风瓦式半环形蜗轮20在防风瓦式反光器50中间。太阳跟踪器18在防风瓦式反光器支架21上。2个位置感应器6在防风瓦式半环形蜗轮20的两端。防风瓦式反光器支架21，防风瓦式半环形蜗轮20，防风瓦式反光器50，2个位置感应器6位置相对固定。瓦式吸热传热管16的吸热管与防风瓦式反光器50的焦线共线。太阳能电池板13置于有太阳长时照射的地方。 

在白天有太阳的时候，太阳能电池板13产生电能给控制器19内的充电电池充电，控制器19内的充电电池给电机2和太阳跟踪器18和保温储能罐10内的温度感应器及位置感应器6供电。同时太阳跟踪器18和保温储能罐10内的温度感应器及位置感应器6的信号传给控制器19。 

太阳跟踪器18得电后便开始检测太阳方位。并将检测太阳方位传给控制器19。控制器19在接受到太阳跟踪器18信号后，经过计算后驱动蜗杆传动组件7中的电机2作相应的转动，电机2带动皮带轮连接器3转动，皮带轮连接器3经皮带4带动蜗杆5转动。 

蜗杆5转动带动防风瓦式半环形蜗轮20沿瓦式底座的转动支撑孔63的轴心转动(也就是防风瓦式反光器50的焦线)。防风瓦式反光器50在防风瓦式半环形蜗轮20上，两者的位置相对固定。因此防风瓦式反光器50就沿焦线转动，使太阳光照在瓦式吸热管16形成的影子的 中线落在防风瓦式反光器50的中心线上。太阳光将会聚焦于防风瓦式反光器50的焦线。 

瓦式吸热传热管16的吸热管的中心线与防风瓦式反光器50的焦线重合。防风瓦式反光器50聚焦的太阳光几乎全部照在瓦式吸热传热管16的吸热管上并将光能转变为热能传给保温储能罐10。储能罐保温盖8盖在保温储能罐10上实现保温功能，保温储能罐10的热能因有其本身的保温功能而很少损失。在需要使用时取下储能罐保温盖8热能经传热器9传出供使用。 

在有太阳能光时，保温储能罐10内的温度感应器也在检测其内的温度并将温度值传给控制器19，当保温储能罐10内的温度高于设定值时，控制器19控制电机2不再转动，太阳光不再聚焦。从而保护保温储能罐10内的温度不至过高。当控制器19检测到保温储能罐10又低于设定温度时，控制器19使电机2再转动作相应转动。太阳光就再被聚焦。瓦式吸热传热管16的吸热管并将光能转变为热能传给保温储能罐10。 

电机2转动受其软件限位控制，不至于超出防风瓦式半环形蜗轮20的范围。位置感应器6从硬件进一步保护转动不至于超出防风瓦式半环形蜗轮20的范围。起到双重保护作用。 

电机2带动蜗杆5转动是小轮带动大轮，动力是增大。蜗杆5转动带动防风瓦式半环形蜗轮20转动，蜗杆5转动一圈防风瓦式半环形蜗轮20转动一个齿，动力再次增大。防风瓦式半环形蜗轮20半径比防风瓦式反光器支架的转动支撑孔61大很多，动力再次增大。同理其它的转动也一样动力被增大很多倍。因此电机2只需很小的力就能让防风瓦式反光器50转动跟踪太阳。电机2功率很小，耗电量也会很小。 

蜗杆和半环形蜗轮传动具有自锁功能(蜗杆受较小的力就能带动半环形蜗轮转动，相反半环形蜗轮受较大的力也不能带动蜗杆转动，确保了在风力作用下也能很好地保持聚焦状态)，本太阳能的传动不限于蜗杆半环形蜗轮传动，还包括减速器和齿轮传动。 

防风瓦式反光太阳能的防风瓦式反光器50采用多层，每层有较大间隙，在有风雪时通过间隙过去时，减少对其整体的作用力。延长整体使用寿命。 

防风瓦式反光太阳能采用单半环形蜗轮蜗杆跟踪太阳，而太阳的最高照射角度每天又是变化的。不能完全正对太阳，可将防风瓦式反光器50的焦线对准南北方向，并让有相应的倾斜角度，使之尽可能获得更多的光量。 

本实用新型工作原理如下：有太阳照射的时候，太阳能电池板产生电能给控制器内的充电电池充电，控制器内的充电电池给马达和太阳能跟踪器和温度感应器供电。保温储能罐内的温度感应器时时检测其内温度并将温度信息传给控制器，保温储能罐内的温度达到设定值时控制器不发送转动信号给马达，太阳光也不再聚焦，从而使保温储能罐内的温度不至过高。当保温储能罐内的温度低于设定温度时，太阳跟踪器得电后便开始检测太阳方位。并将检测太阳方位传给控制器。控制器在接受到太阳能跟踪器信号后，经过计算后驱动电机作相应的转动，电机带动皮带轮转动，皮带轮带动蜗杆转动，蜗杆带动半环形蜗轮转动。自动跟踪采用了软件限位和位置感应器硬件双重限位，保证了运动不超出范围。半环形蜗轮的转动使反光器对准太阳方向并聚焦于一点或一线(焦点和焦线相对地面的位置不变)。聚焦的光线几乎全部照在吸热传热管上并将光能转变为热能传到保温储能罐内存储。吸热管外管是透明度较高的材料，内管为吸热较强的耐高温材料，外管和内管间采用真空保温，保温储能罐采用了储能保温装置，使其在没有太阳光照射时也有热能供使用。当有需要时，储能罐存储的热量通过传热器释放出来可用于煮饭，炒菜，烧水，烧烤食物，冬天可以用作暖气，还可以用于发电。 

因为单方向转动180度就能满足跟踪要求，所以采用半环形蜗轮巧妙地采用半环形蜗轮，半环形蜗轮同时具有传动跟踪和支撑作用。 

蜗杆和半环形蜗轮传动具有自锁功能，蜗杆用较小的力就能带动半环形蜗轮转动，相反半环形蜗轮受较大的力也不能带动蜗杆转动，确保了在风力作用下也能很好地保持聚焦状态。 

电机带动蜗杆转动是小轮带动大轮，动力是增大。蜗杆转动带动反光器支架上的半环形蜗轮转动，蜗杆转动一圈锅形反光器支架上的半环形蜗轮转动一个齿，动力再次增大。锅形反光器支架上的半环形蜗轮半径比支撑转动轴大很多，动力再次增大。同理其它的转动也一样动力被增大很多倍。因此电机只需很小的力就能让反光器转动跟踪太阳。电机功率很小，耗电量也会很小。同时提高了跟踪精度。 

有四种典型反光器：锅形反光器其内壁采用反光极强的材料将太阳光反射聚焦于一点。防风锅形反光器其内壁采用反光极强的材料将太阳光聚焦于一点。反光器采用多层，每层有较大间隙，在有风雪时通过间隙过去时，减少对其整体的作用力。延长整体使用寿命。瓦式反光器其内壁采用反光极强的材料，并将前方照射来的太阳光线聚焦于焦一线。防风瓦式反光器其内壁采用反光极强的材料，并将前方照射来的太阳光线聚焦于一焦线。反光片采用多层，每层有较大间隙，在有风雪时通过间隙过去时，减少对其整体的作用力。延长整体使用寿命。 

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。 

Claims (10)

1.一类自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置，其特征在于：包括太阳能电池板(13)、控制器(19)、反光器、太阳跟踪器(18)、蜗杆传动组件(7)以及吸热传热器热储能组合件；太阳能电池板(13)产生电能给控制器(19)内的充电电池充电，控制器(19)内的充电电池给太阳能跟踪器(18)、蜗杆传动组件的传动装置以及吸热传热器热储能组合件中的温度感应器供电；温度感应器采集吸热传热器热储能组合件中的温度值并发送至控制器(19)，太阳跟踪器(18)检测太阳方位，并将检测太阳方位传给控制器(19)；蜗杆传动组件(7)根据控制器(19)发送的太阳方位数据调整反光器的位置，并使反光器对准太阳方向聚焦于一点或一线，聚焦的光线全部照在吸热传热器热储能组合件的吸热传热管上并将光能转变为热能并存储。 

2.根据权利要求1所述自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置，其特征在于：蜗杆传动组件(7)包括蜗杆固定支架(1)、电机(2)、皮带轮连接器(3)、皮带(4)、蜗杆(5)以及位置感应器(6)，蜗杆(5)两端限位在蜗杆固定支架(1)上并做轴向转动，皮带轮连接器(3)固定在电机(2)的轴上，皮带(4)连接于皮带轮连接器(3)和蜗杆(5)上，电机(2)固定在蜗杆固定支架(1)上，电机(2)带动皮带轮连接器(3)转动，皮带轮连接器(3)经皮带(4)带动蜗杆(5)转动，蜗杆(5)带动反光器的半环形蜗轮转动。 

3.根据权利要求2所述自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置，其特征在于：所述反光器为锅形反光器(47)，锅形反光器(47)通 过锅形底座(31)和锅形反光器支架(46)进行组合安装，太阳跟踪器(18)设置在锅形反光器(47)上，并会跟着锅形反光器(47)转动；一个蜗杆传动组件(7)位于锅形底座(31)底盘中间并与锅形反光器支架上的半环形蜗轮(67)齿合，另一个蜗杆传动组件(7)位于锅形反光器支架上的半环形蜗轮(67)内侧并与锅形反光器上的半环形蜗轮(68)齿合；锅形反光器支架支撑转动轴(65)置于锅形底座的转动支撑孔(64)内并同轴心，锅形反光器支架(46)在一个蜗杆传动组件(7)的带动下沿此轴心转动；锅形反光器上支撑转动轴(69)置于锅形反光器支架支撑转动孔(66)内并同轴心，其轴中点与锅形反光器(47)焦点重合；锅形反光器(47)在另一个蜗杆传动组件(7)的带动下沿此轴心转动；两个位置感应器(6)位于锅形反光器上的半环形蜗轮(68)两端，另两个位置感应器(6)位于锅形反光器支架上的半环形蜗轮(67)两端。 

4.根据权利要求2所述自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置，其特征在于：所述反光器为防风锅形反光器(48)，防风锅形反光器(48)为多层结构，每一层之间设有间隔，防风锅形反光器(48)通过锅形底座(31)和锅形反光器支架(46)组合安装；太阳跟踪器(18)设置在防风锅形反光器(48)上，并会跟着防风锅形反光器(48)转动；一个蜗杆传动组件(7)位于锅形底座(31)底盘中间并与锅形反光器支架上的半环形蜗轮(67)齿合，另一个蜗杆传动组件(7)位于锅形反光器支架上的半环形蜗轮(67)内侧并与防风锅形反光器上的半环形蜗轮(71)齿合；锅形反光器支架支撑转动轴(65)置于锅形底座的转动支撑孔(64)内并同轴心，锅形反光器支架(46)在一个蜗杆传动组件(7)的带动下沿此轴心转动；防风锅形反光器上支撑转动轴(70)置于锅形反光器支架支撑转动孔(66)内并同轴心，其轴中点与防风锅形反光器(48)焦点重合；防风锅形反光器(48)在另一个蜗杆传动组件(7)的带动下沿此轴心转动；两个位置感应器(6) 位于防风锅形反光器上的半环形蜗轮(71)两端，另两个位置感应器(6)位于锅形反光器支架上的半环形蜗轮(67)两端。 

5.根据权利要求3或4所述自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置，其特征在于：吸热传热器热储能组合件为锅形吸热传热器热储能组合件，锅形吸热传热器热储能组合件由储能罐保温盖(8)、传热器(9)、温度感应器、保温储能罐(10)以及锅形吸热传热管(11)组成；传热器(9)位于保温储能罐(10)内将存储的热能传出供人们使用，储能罐保温盖(8)位于保温储能罐(10)上实现保温；温度感应器位于保温储能罐(10)内测量温度，锅形吸热传热管(11)一端与保温储能罐(10)下部相连将吸收的太阳能传到保温储能罐(10)内，锅形吸热传热管另一端的吸热球的球心与锅形反光器(47)或防风锅形反光器(48)的焦点重合。 

6.根据权利要求5所述自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置，其特征在于：锅形吸热传热管的吸热球(72)包括内管和外管，外管为透明度材料，内管为吸热的耐高温材料，外管和内管之间为真空。 

7.根据权利要求2所述自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置，其特征在于：所述反光器为瓦式反光器(49)，瓦式反光器(49)两端分别通过一瓦式反光器支架(23)连接在瓦式底座(30)上，瓦式半环形蜗轮(22)固定在瓦式反光器(49)背面；蜗杆传动组件(7)位于瓦式底座(30)底盘中间并与瓦式半环形蜗轮(22)齿合，瓦式反光器支架的转动支撑孔(62)轴心与瓦式底座的转动支撑孔(63)轴心及瓦式反光器(49)的焦线共线，瓦式半环形蜗轮(22)在蜗杆(5)的带动下沿瓦式反光器(49)的焦线旋转；太阳跟踪器(18)在瓦式反光器支架(23)上，两个位置感应器(6)分别位于瓦式半环形蜗轮(22)的两端。 

8.根据权利要求2所述自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置，其特征在于：所述反光器为防风瓦式反光器(50)，防风瓦式反光器(50)两端分别通过一防风瓦式反光器支架(21)连接在瓦式底座(30)上，防风瓦式半环形蜗轮(20)固定在防风瓦式反光器(50)背面；蜗杆传动组件(7)位于瓦式底座(30)底盘中间并与防风瓦式半环形蜗轮(20)齿合，防风瓦式反光器支架的转动支撑孔(61)轴心与瓦式底座的转动支撑孔(63)轴心及防风瓦式反光器(50)的焦线共线，防风瓦式半环形蜗轮(20)在蜗杆(5)的带动下沿防风瓦式反光器(50)的焦线旋转；太阳跟踪器(18)在防风瓦式反光器支架(21)上，两个位置感应器(6)在防风瓦式半环形蜗轮(20)的两端。 

9.根据权利要求7或8所述自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置，其特征在于：吸热传热器热储能组合件为瓦式吸热传热器热储能组合件，瓦式吸热传热器热储能组合件由储能罐保温盖(8)、传热器(9)、温度感应器、保温储能罐(10)以及瓦式吸热传热管(16)组成，传热器(9)位于保温储能罐(10)内将存储的热能传出供人们使用，储能罐保温盖(8)位于保温储能罐(10)上实现保温，温度感应器位于保温储能罐(10)内测量温度，瓦式吸热传热管(16)固定在瓦式底座(30)上，瓦式吸热传热管(16)与保温储能罐(10)下部相连并吸收的太阳能传到保温储能罐(10)内，瓦式吸热传热管(16)的吸热管与瓦式反光器(49)或防风瓦式反光器(50)焦线共线。 

10.根据权利要求9所述自动控制跟踪太阳的反光聚焦太阳能装置，其特征在于：瓦式吸热传热管(16)由内、外管组成，外管为透明材料，内管为吸热的耐高温材料，外管和内管之间为真空。 

Images