CN205481833U - 具备自动跟踪的简易型单轴高效太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具备自动跟踪的简易型单轴高效太阳能热水器，其特征在于：储热水箱上安装有真空加热管，储热水箱一侧安装有蓄电装置和加热控制器，加热控制器与蓄电装置相连接，储热水箱内安装有电热管，电热管与加热控制器相连接，储热水箱上安装有温度传感器和光传感器，温度传感器和光传感器与加热控制器相连接，发电设备与蓄电装置电连接。本实用新型保证了装置的高效发电效率，结构紧凑、太阳光利用效率高、维修方便、造价低廉；通过驱动步进电机，能够自动跟踪太阳光的运动，保证太阳能装置的能量转换部分所在的平面始终与太阳光保持垂直，使太阳能装置能够最大限度的利用太阳能。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能应用领域，具体来讲是一种具备自动跟踪的简易型单轴高效太阳能热水器。
背景技术
随着时代的前进，人类社会和经济的发展速度日益增加，但是与此同时人类社会的负担和责任也随之增加。能源是国民经济和社会发展的基础，社会经济发展得越快，人类对能源的需求就越大，利用能源时可能对环境造成较大程度的破坏。当前，包括我国在内的绝大多数国家都以石油、天然气和煤炭等矿物燃料为主要能源，然而长期以来，世界能源主要依靠的石油和煤炭等矿物燃料，都是一次性不可再生资源，储量有限，而且燃烧时产生大量的二氧化碳，造成地球气温升高，生态环境恶化。
随着矿物燃料的日渐枯竭和全球环境的不断恶化，很多国家都在认真探索能源多样化的途径，积极开展新能源和可再生能源的研究和开发工作。虽然如今煤炭、石油、天然气等矿物燃料仍将在世界能源结构中占有相当的比重，但人们对核能以及太阳能、风能、地热能、水能、生物能等可持续能源资源的利用日益重视，在整个能源消耗中所占的比例正在显著地提高。据统计，20世纪90年代，全球煤炭和石油的发电量每年增长l%，而太阳能发电每年增长达20%，风力发电的年增长率更是高达26%。预计在未来5至10年内，可持续能源将能够与矿物燃料相抗衡，从而结束矿物燃料一统天下的局面。
由此可见，太阳能的利用已经深入人们的生活，为人们生活水平的提高有着实质性的帮助；也正是如此，太阳能相关装置倍受青睐。现有的太阳能热水器是将太阳光能直接转化为热能的装置，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用，现有太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，真空管式太阳能热水器为主，现有的太阳能电板只是固定在某个装置上，这样的太阳能利用率很低，其工作可靠性有待提高，因此有必要提出一种太阳能利用率高的太阳能热水器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于在此提供一种具备自动跟踪的简易型单轴高效太阳能热水器，本实用新型保证了装置的高效发电效率，结构紧凑、太阳光利用效率高、维修方便、造价低廉；通过驱动步进电机，能够自动跟踪太阳光的运动，保证太阳能装置的能量转换部分所在的平面始终与太阳光保持垂直，使太阳能装置能够最大限度的利用太阳能；可通过太阳能电板和真空加热管同时对储热水箱内的水进行加热，通过蓄电装置对加热控制器进行供电，使得加热控制器上的电热管对储热水箱内的水进行加热。
本实用新型是这样实现的，构造一种具备自动跟踪的简易型单轴高效太阳能热水器，其特征在于：包括太阳能跟日装置、储热水箱、发电设备、三角形支撑主架以及跟日支撑架；太阳能跟日装置以及发电设备位于跟日支撑架上；跟日支撑架以及储热水箱整体位于三角形支撑主架上；
所述太阳能跟日装置包括支座、支柱、光伏支架、销轴、减速箱体、下主轴、丝杆、横支架、外部电机、减速器、铰链、齿轮A、齿轮B、连接轴、内主轴、蜗轮A、蜗杆A、内部电机以及太阳能电池板；
太阳能电池板整体安装在光伏支架上；
在所述减速箱体内安装有由内部电机、齿轮A、齿轮B、蜗轮A、蜗杆A构成的传动机构；所述齿轮B固定在连接轴上，连接轴安装在减速箱体上，蜗轮A固定在内主轴的上端，内主轴安装在减速箱体中，下主轴的下端通过轴承活动安装在支座上，所述支柱的下端固定在减速箱体上，支柱的上端通过销轴与光伏支架连接；
所述支柱上设置一个横支架，横支架端部铰接一个减速器，减速器中设有蜗杆B与外部电机相连，蜗杆B与设在减速器中的蜗轮B啮合，蜗轮B中心设有螺孔与丝杆连接配合，丝杆的一端通过铰链与光伏支架连接；
储热水箱上安装有真空加热管，储热水箱一侧安装有蓄电装置和加热控制器，加热控制器与蓄电装置相连接，所述储热水箱内安装有电热管，电热管与加热控制器相连接，储热水箱上安装有温度传感器和光传感器，温度传感器和光传感器与加热控制器相连接，
所述发电设备与所述蓄电装置电连接。
根据本实用新型所述的具备自动跟踪的简易型单轴高效太阳能热水器，其特征在于：所述储热水箱内安装有5-15根电热管。
本实用新型的优点在于：本实用新型通过改进提供一种具备自动跟踪的简易型单轴高效太阳能热水器；轻松实现东西方向、南北全方位各个方向的跟踪；保证了装置的高效发电效率，同时本实用新型还具有装置结构简单、发光效率高、维修方便、造价低廉等优点；通过驱动步进电机，能够自动跟踪太阳光的运动，保证太阳能装置的能量转换部分所在的平面始终与太阳光保持垂直，使太阳能装置能够最大限度的利用太阳能。本实用新型能自动根据太阳光的照射方向而自动旋转，保证太阳光的照射率最大，显著提高了太阳能利用率，而且旋转的能量来自太阳能电板自身吸收的太阳能而装换的电能，不需外界的能源输入，提高了太阳能电板工作的独立性；可通过太阳能电板和真空加热管同时对储热水箱内的水进行加热，通过蓄电装置对加热控制器进行供电，使得加热控制器上的电热管对储热水箱内的水进行加热。
附图说明
图1是本实用新型整体结构示意图
图2是本实用新型下端部分侧面示意图
图3是本实用新型中减速箱体内部示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1-3对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-3所示，本实用新型在此提供一种具备自动跟踪的简易型单轴高效太阳能热水器，可以按照如下方式予以实施；包括太阳能跟日装置、储热水箱20、发电设备27、三角形支撑主架28以及跟日支撑架29；太阳能跟日装置以及发电设备位于跟日支撑架上；跟日支撑架以及储热水箱整体位于三角形支撑主架上。
所述太阳能跟日装置包括支座1、支柱2、光伏支架3、销轴4、减速箱体5、下主轴6、丝杆7、横支架8、外部电机9、减速器10、铰链11、齿轮A12、齿轮B13、连接轴14、内主轴15、蜗轮A16、蜗杆A17、内部电机18以及太阳能电池板19；太阳能电池板19整体安装在光伏支架3上。
在所述减速箱体5内安装有由内部电机18、齿轮A12、齿轮B13、蜗轮A16、蜗杆A17构成的传动机构；所述齿轮B13固定在连接轴14上，连接轴14安装在减速箱体5上，蜗轮A16固定在内主轴15的上端，内主轴15安装在减速箱体5中，下主轴6的下端通过轴承活动安装在支座1上，所述支柱2的下端固定在减速箱体5上，支柱2的上端通过销轴4与光伏支架3连接。
所述支柱2上设置一个横支架8，横支架8端部铰接一个减速器10，减速器10中设有蜗杆B与外部电机9相连，蜗杆B与设在减速器中的蜗轮B啮合，蜗轮B中心设有螺孔与丝杆7连接配合，丝杆7的一端通过铰链11与光伏支架3连接。
储热水箱20上安装有真空加热管21，储热水箱20一侧安装有蓄电装置22和加热控制器23，加热控制器23与蓄电装置22相连接，所述储热水箱20内安装有电热管24，电热管24与加热控制器23相连接，储热水箱20上安装有温度传感器25和光传感器26，温度传感器25和光传感器26与加热控制器23相连接，所述发电设备27与所述蓄电装置22电连接。
所述的具备自动跟踪的简易型单轴高效太阳能热水器，所述储热水箱20内可以安装5-15根电热管24。
内部电机18通过齿轮A12、齿轮B13带动蜗杆17转动，并带动减速箱体、光伏支架转动，完成东西方向的跟踪。
所述支柱2上设置一个横支架8，所述横支架8端部铰接一个减速器10，减速器10中设有蜗杆B（未画出）与电机9相连，蜗杆B与设在减速器中的蜗轮B啮合，蜗轮B中心设有螺孔与丝杆7连接配合，丝杆7的一端通过铰链11与光伏支架3连接。电机9通过蜗轮蜗杆、丝杆螺孔机构，带动光伏支架转动，完成南北方向的跟踪。
本实用新型所述的太阳能自动跟日装置，轻松实现东西方向、南北方向的跟踪，整体结构简单，易于实现。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (2)
1.一种具备自动跟踪的简易型单轴高效太阳能热水器，其特征在于：包括太阳能跟日装置、储热水箱、发电设备（27）、三角形支撑主架（28）以及跟日支撑架（29）；太阳能跟日装置以及发电设备位于跟日支撑架上；跟日支撑架以及储热水箱整体位于三角形支撑主架上；
所述太阳能跟日装置包括支座（1）、支柱（2）、光伏支架（3）、销轴（4）、减速箱体（5）、下主轴（6）、丝杆（7）、横支架（8）、外部电机(9)、减速器(10)、铰链（11）、齿轮A（12）、齿轮B（13）、连接轴（14）、内主轴（15）、蜗轮A（16）、蜗杆A（17）、内部电机（18）以及太阳能电池板（19）；
太阳能电池板（19）整体安装在光伏支架（3）上；
在所述减速箱体（5）内安装有由内部电机（18）、齿轮A（12）、齿轮B（13）、蜗轮A（16）、蜗杆A（17）构成的传动机构；所述齿轮B（13）固定在连接轴（14）上，连接轴（14）安装在减速箱体（5）上，蜗轮A（16）固定在内主轴（15）的上端，内主轴（15）安装在减速箱体（5）中，下主轴（6）的下端通过轴承活动安装在支座（1）上，所述支柱（2）的下端固定在减速箱体（5）上，支柱（2）的上端通过销轴（4）与光伏支架（3）连接；
所述支柱（2）上设置一个横支架（8），横支架（8）端部铰接一个减速器（10），减速器（10）中设有蜗杆B与外部电机（9）相连，蜗杆B与设在减速器中的蜗轮B啮合，蜗轮B中心设有螺孔与丝杆(7)连接配合，丝杆（7）的一端通过铰链（11）与光伏支架（3）连接；
储热水箱（20）上安装有真空加热管(21)，储热水箱（20）一侧安装有蓄电装置(22)和加热控制器(23)，加热控制器(23)与蓄电装置(22)相连接，所述储热水箱（20）内安装有电热管(24)，电热管(24)与加热控制器(23)相连接，储热水箱（20）上安装有温度传感器(25)和光传感器(26)，温度传感器(25)和光传感器(26)与加热控制器(23)相连接，
所述发电设备(27)与所述蓄电装置(22)电连接。
2.根据权利要求1所述的具备自动跟踪的简易型单轴高效太阳能热水器，其特征在于：所述储热水箱（20）内安装有5-15根电热管(24)。
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