CN208271039U - 一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪装置 - Google Patents

一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪装置 Download PDF

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陈小威
周会樑
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Abstract

本实用新型公开了一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪的装置，包括底座、立柱、回旋减速机、定心座子、电动伸缩推杆、支撑轴承和碟面支撑底座；本实用新型.采用双轴跟踪方式，有效提高太阳能电池的发电效率；回旋减速机和电动伸缩推杆内部装有行程限位开关，使得整套系统安全，稳定运行，本实用新型结构简单，跟踪效果好，适应面广。

Description

一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪装置
技术领域
本实用新型属于太阳能高效利用技术领域，特别是涉及一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪的装置。
背景技术
随着全球范围内的能源问题日益严重，太阳能作为一种清洁无污染的新型能源正越来越广泛的被利用。人类对太阳能的利用方式主要有两种，分别为太阳能热利用和太阳能光伏发电。在太阳能光伏发电系统中，如何利用有限的空间和面积，提高系统的效率，获得最大的能量等问题显得极为重要。实验证明，采用相同功率的太阳能电池板，自动跟踪式光伏发电设备要比固定式光伏发电设备发电量提高25％以上，而成本下降20％。
碟式聚光太阳能的发电效率与其跟踪精度有很大关系。若在整个碟式聚光太阳能系统上安装自动跟踪装置，使得太阳光始终垂直照射在碟面上，则聚焦的光斑能量大大增加。目前，国内不少科研人员提出了一些方案，如CN20082004115.3 自动跟踪太阳能光伏发电装置专利，通过减速机与齿轮的结合推动整个系统支架借以实现东西方位角的跟踪；采用升降杆的方式推动平台绕转轴运动借以实现俯仰角方位的追踪。再如，CN202050375U一种双轴自动跟踪太阳的光伏发电装置专利，采用高度角电动伸缩推杆控制太阳能电池板绕横向轴运动和时角电动伸缩推杆控制太阳能电池板绕纵向轴运动，用以实现对太阳的精准追踪。以上专利技术的系统结构不同，在实际应用中各有利弊。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题：本实用新型发明目的在于提供一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪的装置。该装置结构合理，系统稳定，跟踪效果好，能有效提高太阳能电池的发电效率。
为解决上述技术问题，本实用新型采取的方案如下：
一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪装置，包括底座、立柱、回旋减速机、定心座子、电动伸缩推杆、支撑轴承和碟面支撑底座；所述的底座上设有立柱；所述的回旋减速机设置于立柱上；所述的定心座子活动设置在立柱上，回旋减速机驱动定心座子自转；所述的定心座子上设有支撑轴承；所述的支撑轴承上活动设置碟面支撑底座；所述的定心座子为T型定心座子；定心座子的一边水平伸出支撑架；所述的电动伸缩推杆固定在支撑架上，并推动碟面支撑底座运动；所述的碟面支撑底座上设有n个碟面；所述的n个碟面上设有n+1个支撑杆；所述的 n+1个支撑杆上支撑有匀光筒；所述的匀光筒位于n个碟面组成的伞状结构的中心；所述的碟面上设有光电传感器；所述的立柱内设有控制系统；所述的控制系统31分别与光电传感器、电动伸缩推杆、回旋减速机连接。
进一步的，所述的定心座子包括横柱和纵柱；所述的支撑架与横柱和纵柱形成的面垂直，水平伸出；所述的横柱内设有转轴。
进一步的，所述的支撑轴承包括轴承盖、关节轴承和轴承座；所述的关节轴承设置在转轴上，所述的关节轴承外设有轴承座和轴承盖；
进一步的，所述的回旋减速机驱动碟面支撑底座水平方向运动角度范围为 0～180°，电动伸缩推杆驱动碟面支撑底座自转角度为0～60°；回旋减速机和电动伸缩推杆内部分别安装有行程限位开关，当达到限定位置时，限位开关断开。
进一步的，所述的n为6。
进一步的，所述的匀光筒上安装有太阳能电池。
本实用新型发明与现有技术相比有点如下：
1.采用双轴跟踪方式，有效提高太阳能电池的发电效率。
2.回旋减速机和电动伸缩推杆内部装有行程限位开关，使得整套系统安全，稳定运行。
3.整套系统结构简单，跟踪效果好，适应面广。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是底座和立柱结构图。
图3是本实用新型支撑轴承结构示意图。
图4是本实用新型定心座子结构示意图。
图5是本实用新型运动状态示意图。
图6是本实用新型控制系统示意图。
图中：11-底座，12-立柱，13-回旋减速机，14-定心座子，14-1支撑架，14-2 转轴，14-4横柱，14-5纵柱，15-电动伸缩杆，16-支撑轴承，16-1轴承盖，16-2 关节轴承，16-3轴承座，17-碟面支撑底座，18-碟面，19-支撑杆，20-匀光筒， 21-太阳能电池，30-光电传感器，31-控制系统。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步阐述。
如图1至图6所示，本实用新型提供一种双轴自动追踪碟式聚光太阳能装置，一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪装置，包括底座11、立柱12、回旋减速机13、定心座子14、电动伸缩推杆15、支撑轴承16和碟面支撑底座17；所述的底座 11上设有立柱12；所述的回旋减速机13设置于立柱12上；所述的定心座子14 活动设置在立柱12上，回旋减速机13驱动定心座子14自转；所述的定心座子 14上设有支撑轴承16；所述的支撑轴承16上活动设置碟面支撑底座17；所述的定心座子14为T型定心座子14；定心座子14的一边水平伸出支撑架14-1；所述的电动伸缩推杆15固定在支撑架14-1上，并推动碟面支撑底座17运动；所述的碟面支撑底座17上设有6个碟面18；所述的6个碟面18上设有7个支撑杆19；所述的7个支撑杆19上支撑有匀光筒20；所述的匀光筒20位于6个碟面18组成的伞状结构的中心所述的碟面18上设有光电传感器30；所述的立柱12内设有控制系统31；所述的控制系统31分别与光电传感器30、电动伸缩推杆15、回旋减速机13连接。
定心座子14包括横柱14-4和纵柱14-5；所述的支撑架14-1与横柱14-4 和纵柱14-5形成的面垂直，水平伸出；所述的横柱14-4内设有转轴14-2。
支撑轴承16包括轴承盖16-1、关节轴承16-2和轴承座16-3；所述的关节轴承16-2设置在转轴14-2上，所述的关节轴承16-2外设有轴承座16-3和轴承盖16-1；
回旋减速机13驱动碟面支撑底座17水平方向运动角度范围为0～180°，电动伸缩推杆15驱动碟面支撑底座17自转角度为0～60°；回旋减速机13和电动伸缩推杆15内部分别安装有行程限位开关，控制系统31通过采集光电传感器 30的电信号给出控制信号驱动回旋减速机13和电动伸缩推杆15运动，从而实现对太阳光的双轴精确跟踪。当达到限定位置时，限位开关断开。回旋减速机 13和电动伸缩推杆15停止运转，实现整个系统安全，稳定。所述的控制系统为现有技术。
所述的匀光筒20上安装有太阳能电池21。
本实用新型比固定式安装增效35％以上，比单轴跟踪系统增效15％以上。
按照上述方案，整个碟面系统随着电机的转动而移动，保证太阳光始终垂直照射在碟面18上并经聚光碟面汇聚于匀光筒20中央，有效提高太阳能电池的发电效率。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点, 对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪装置，其特征在于，包括底座(11)、立柱(12)、回旋减速机(13)、定心座子(14)、电动伸缩推杆(15)、支撑轴承(16)和碟面支撑底座(17)；所述的底座(11)上设有立柱(12)；所述的回旋减速机(13)设置于立柱(12)上；所述的定心座子(14)活动设置在立柱(12)上，回旋减速机(13)驱动定心座子(14)自转；所述的定心座子(14)上设有支撑轴承(16)；所述的支撑轴承(16)上活动设置碟面支撑底座(17)；所述的定心座子(14)为T型定心座子(14)；定心座子(14)的一边水平伸出支撑架(14-1)；所述的电动伸缩推杆(15)固定在支撑架(14-1)上，并推动碟面支撑底座(17)运动；所述的碟面支撑底座(17)上设有n个碟面(18)；所述的n个碟面(18)上设有n+1个支撑杆(19)；所述的n+1个支撑杆(19)上支撑有匀光筒(20)；所述的匀光筒(20)位于n个碟面(18)组成的伞状结构的中心；所述的碟面(18)上设有光电传感器(30)；所述的立柱(12)内设有控制系统(31)；所述的控制系统(31)分别与光电传感器(30)、电动伸缩推杆(15)、回旋减速机(13)连接。
2.根据权利要求1所述的一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪装置，其特征在于，所述的定心座子(14)包括横柱(14-4)和纵柱(14-5)；所述的支撑架(14-1)与横柱(14-4)和纵柱(14-5)形成的面垂直，水平伸出；所述的横柱(14-4)内设有转轴(14-2)。
3.根据权利要求1所述的一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪装置，其特征在于，所述的支撑轴承(16)包括轴承盖(16-1)、关节轴承(16-2)和轴承座(16-3)；所述的关节轴承(16-2)设置在转轴(14-2)上，所述的关节轴承(16-2)外设有轴承座(16-3)和轴承盖(16-1)。
4.根据权利要求1所述的一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪装置，其特征在于，所述的回旋减速机(13)驱动碟面支撑底座(17)水平方向运动角度范围为0～180°，电动伸缩推杆(15)驱动碟面支撑底座(17)自转角度为0～60°；回旋减速机(13)和电动伸缩推杆(15)内部分别安装有行程限位开关，当达到限定位置时，限位开关断开。
5.根据权利要求1所述的一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪装置，其特征在于，所述的n为6。
6.根据权利要求1所述的一种碟式聚光太阳能双轴自动跟踪装置，其特征在于，所述的匀光筒(20)上安装有太阳能电池(21)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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