CN204013357U - 一种太阳能追光装置的支撑架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能追光装置支撑架,包括有支撑底座,及用于固定太阳能板的太阳能板固定架,所述的太阳能追光装置还包括有方位角调节装置及高度角调节装置,所述的方位角调节装置支撑于支撑底座上,高度角调节装置通过支架支撑于方位角调节装置的输出轴上,高度角调节装置的输出端与太阳能板固定架相连带动太阳能板实现高度角摆动。本实用新型的太阳能追光装置的支撑架,通过设置方位角调节装置及高度角调节装置,从而实现太阳能追光装置在接近360度方向的可调节,从而可根据太阳的变化调节太阳能板,达到充分吸收太阳能,从而提高太阳能装置的吸热能力及效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能装置 ,特别是一种太阳能追光装置的支撑架。
背景技术
随着时代的发展,科学技术突飞猛进,但与此同时人类的社会负担和责任也随之增大。能源是国民经济和社会发展的基础,社会经济发展得越快,人类对能源的需求量也就越大。如今,煤炭、石油、天然气等能源的大量使用造成环境严重污染和破坏。这也使得环境问题与能源问题日益严峻,
太阳是一个超乎想象的能源体。地球上所储存的能源绝大部分归功于太阳的造化。如今,人类所使用的煤炭、石油都是来源于古时候埋藏在土层下动物或植物,归根结底就是被收集埋藏于地下的太阳能。太阳是以辐射的方式向四周传播它的能量,太阳每年辐射到地球上的能量相当于1813亿吨标准煤,是全世界年需能量总和的5000倍,是地球上最大的能源。全球人类一年所用的各种能量之和也只有到达地球表面的太阳能的数万分之一,太阳能与其他能源(如煤炭、石油、核能)相比,具有以下优点:
1. 普遍性。世界上大部分国家都存在能源供应不足的状况,据统计近10年内化石燃料(煤、石油与天然气等)能量消耗增加了近20倍,预计今后十年化石燃料的用量将翻一番,但全球己探明的石油储量只能用到2050年,天然气也只能延续到2040年左右,即使储量丰富的煤炭资源也只能维持二三百年。而对于太阳能,地球上每个角落都存在,不需要由特定的产地运输到世界各地,方便输送的同时也节省许多加工成本,提高了经济效益。
2. 环保性。由于燃烧煤、石油等化石燃料,每年有数十万吨硫等有害物质从土层下转移到大气中,与此同时,产生大量的温室气体也导致温室效应,引起全球气候变化,海平面上升,环境遭到严重污染与破坏,直接影响居民的身体健康和生活质量。在局部地区形成酸雨,严重污染水土。利用太阳能作为能源,没有废渣,废料,废气,废水的排放,没有噪声,不会污染环境。
3. 长久性。据天文科学家的推算,太阳已经在银河系存在了约为46亿年,它还可以继续燃烧约50亿年。所以只要在人类可见的将来肯定能见到太阳,也就不要怀疑太阳能的存在性,因此太阳能可以说是取之不尽,用之不竭的能源。
4. 经济性。一年内到达地面的太阳辐射能总量是现在地球上消耗的各种能量总和的几万倍,而且接收太阳能不收任何的后续能源使用费,可以随地取用;况且在目前的技术发展水平下,有些太阳能利用己具经济性,随着科技的发展以及人类开发利用太阳能的技术突破,太阳能利用的经济性将会更明显。
由此可见,太阳能具有巨大的应用潜力和市场空间,为此大量推广太阳能等洁净能源,将是人类未来能源的发展方向,也是一项为子孙后代造福的伟大工程。
当今的太阳能应用技术普遍存在利用率低、转化率低的缺点,而且许多场合的太阳能电池板(集热板)安装固定,有的只能按照固定的方向偏转,无法使采光面始终对着太阳光照射的方向,降低了太阳能的利用率。为了能够充分的利用太阳能源,提高太阳能应用装置的效率,我们设计了能够实时追踪太阳位置的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处,而提供一种能根据太阳光的照射自动调节的太阳能追光装置的支撑架。
一种太阳能追光装置支撑架,包括有支撑底座,及用于固定太阳能板的太阳能板固定架,其结构要点在于:所述的太阳能追光装置还包括有方位角调节装置及高度角调节装置,所述的方位角调节装置支撑于支撑底座上,高度角调节装置通过支架支撑于方位角调节装置的输出轴上,高度角调节装置的输出端与太阳能板固定架相连带动太阳能板实现高度角摆动。
本实用新型的太阳能追光装置,通过在支撑底座与太阳能板固定架之间设置方位角调节装置及高度角调节装置,当需要调节方位角时,由方位角装置驱动与其相连的支架及高度角调节装置转动,从而带动太阳能板固定架做水平方向的转动,当需要调节高度角时,直接由高度角调节装置带动太阳能板固定架做立面的角度转动,实现太阳能板在高度角方向的变化。带动这样就可根据太阳入射角的变化调节太阳能板固定架从而起到调节太阳能板位置的作用,从而可使得太阳能板可根据太阳的入射角全方位调节自己的位置,从而起到最大限度吸收太阳能的作用。
所述的方位角调节装置包括有蜗轮蜗杆减速器,所述的蜗轮蜗杆减速器的蜗杆与动力源相连,所述的蜗轮蜗杆减速器的蜗轮输出轴连接有一支架。
这种结构的方位角调节装置通过动力源带动蜗杆运动,再由蜗杆带动与其相连的蜗轮转动,从而带动与蜗轮相连的支架运动。
所述的方位角调节装置还可以是包括有步进电机驱动器、步进电机、齿轮减速器,步进电机驱动器可将电脉冲转化为角位移,当步进电机驱动器收到单片机的脉冲信号,驱动步进电机转动一定的角度,步进电机输出端与齿轮减速器连接,从而带动减速器转动,减速器输出端与横梁支架连接,带动横梁支架做平行于水平面的旋转运动,从而达到改变方位角的目的。
所述的高度角调节装置包括有蜗轮蜗杆减速器,蜗轮蜗杆减速器安装于支架上,所述的蜗轮蜗杆减速器的蜗杆与动力源相连,所述的蜗轮蜗杆减速器的输出端连接一曲柄摇杆机构,曲柄摇杆机构中的曲柄与蜗轮蜗杆减速器的蜗轮轴相连,曲柄摇杆机构中的连杆一端与曲柄铰接,连杆的另一端则铰接于太阳能板固定架上,所述的太阳能板可转动的支撑于支架上,所述的曲柄摇杆机为立式布置。
本发明的高度角调节装置,通过蜗轮蜗杆减速器带动曲柄摇杆运动,从而带动太阳能板固定架带动沿高度方向做摆动。
所述的高度角调节装置采用电动推杆(丝杆传动),电动推杆由电机、减速器、丝杆、推力杆等组成,电机输出端与减速器连接,通过电机转动带动减速器转动,减速器输出端与丝杆连接,丝杆转动从而带动推力杆做伸缩运动,推力杆末端与太阳能板架通过铰链连接,带动太阳能板架做仰俯运动,达到改变高度角的目的。
综上所述的,本实用新型相比现有技术如下优点:
本实用新型的太阳能追光装置的支撑架,通过设置方位角调节装置及高度角调节装置,从而实现太阳能追光装置在接近360度方向的可调节,从而可根据太阳的变化调节太阳能板,达到充分吸收太阳能,从而提高太阳能装置的吸热能力及效率。
附图说明
图1为本发明的太阳能追光装置的整体结构示意图。
图2是太阳能追光装置的方位角调节装置与高度角调节装置的示意图。
图3是另一角度的方位角调节装置与高度角调节装置的示意图。
标号说明 1支撑底座2太阳能板固定架3方位角调节装置4高度角调节装置5支架6蜗轮蜗杆减速器7曲柄摇杆机构71连杆72曲柄。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进行更详细的描述。
实施例1
一种太阳能追光装置支撑架,包括有支撑底座1,及用于固定太阳能板的太阳能板固定架2,所述的太阳能追光装置还包括有方位角调节装置及高度角调节装置4,所述的方位角调节装置3支撑于支撑底座上,高度角调节装置通过支架支撑于方位角调节装置的输出轴上,高度角调节装置的输出端与太阳能板固定架相连带动太阳能板实现高度角摆动。所述的方位角调节装置包括有蜗轮蜗杆减速器,所述的蜗轮蜗杆减速器的蜗杆与动力源相连,所述的蜗轮蜗杆减速器的蜗轮输出轴连接有一支架5。所述的高度角调节装置包括有蜗轮蜗杆减速器,蜗轮蜗杆减速器安装于支架上,所述的蜗轮蜗杆减速器6的蜗杆与动力源相连,所述的蜗轮蜗杆减速器的输出端连接一曲柄摇杆机构,曲柄摇杆机构中的曲柄与蜗轮蜗杆减速器的蜗轮轴相连,曲柄摇杆机构7中的连杆71一端与曲柄72铰接,连杆的另一端则铰接于太阳能板固定架上,所述的太阳能板可转动的支撑于支架上,所述的曲柄摇杆机为立式布置。
本实施例未述部分与现有技术相同。
Claims (5)
1.一种太阳能追光装置支撑架,包括有支撑底座,及用于固定太阳能板的太阳能板固定架,其特征在于:所述的太阳能追光装置还包括有方位角调节装置及高度角调节装置,所述的方位角调节装置支撑于支撑底座上,高度角调节装置通过支架支撑于方位角调节装置的输出轴上,高度角调节装置的输出端与太阳能板固定架相连带动太阳能板实现高度角摆动。
2.根据权利要求1所述的太阳能追光装置支撑架,其特征在于:所述的方位角调节装置包括有蜗轮蜗杆减速器,所述的蜗轮蜗杆减速器的蜗杆与动力源相连,所述的蜗轮蜗杆减速器的蜗轮输出轴连接有一支架。
3.根据权利要求1所述的太阳能追光装置支撑架,其特征在于:所述的方位角调节装置包括有步进电机驱动器、步进电机、齿轮减速器,步进电机驱动器可将电脉冲转化为角位移,当步进电机驱动器收到单片机的脉冲信号,驱动步进电机转动一定的角度,步进电机输出端与齿轮减速器连接,从而带动减速器转动,减速器输出端与横梁支架连接,带动横梁支架做平行于水平面的旋转运动,从而达到改变方位角的目的。
4.根据权利要求2或3所述的太阳能追光装置支撑架,其特征在于:所述的高度角调节装置包括有蜗轮蜗杆减速器,蜗轮蜗杆减速器安装于支架上,所述的蜗轮蜗杆减速器的蜗杆与动力源相连,所述的蜗轮蜗杆减速器的输出端连接一曲柄摇杆机构,曲柄摇杆机构中的曲柄与蜗轮蜗杆减速器的蜗轮轴相连,曲柄摇杆机构中的连杆一端与曲柄铰接,连杆的另一端则铰接于太阳能板固定架上,所述的太阳能板可转动的支撑于支架上,所述的曲柄摇杆机为立式布置。
5.根据权利要求4所述的太阳能追光装置支撑架,其特征在于:所述的高度角调节装置:采用电动推杆,电动推杆为丝杆传动,电动推杆由电机、减速器、丝杆、推力杆组成,电机输出端与减速器连接,通过电机转动带动减速器转动,减速器输出端与丝杆连接,丝杆转动从而带动推力杆做伸缩运动,推力杆末端与太阳能板架通过铰链连接,带动太阳能板架做仰俯运动,达到改变高度角的目的。
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