TWM284856U - Solar tracking device with springs - Google Patents

Description

M284856 四、創作說明（1) 【新型所屬之技術領域】 本專利提出一種彈簧式追日裝置。 【先前技術】 目前的太陽能追日裝置都是依賴馬達來軀動，因為太 陽能光電板的重量相當重’一片可發電100W的太陽能光電 板約重達1 0公斤，可發電1 的系統，再加上支架之後， 其重量將超過10 0公斤，如果採用馬達驅動的方式，則不 但成本較高，而且耗費的電量也較多。相同的，太陽能集 熱器也是相當重，如果採用馬達驅動的方式，則不但成本 f高，而且耗費的電量也較多。 【新型内容】 概述： 本申請案提出一種彈簧式追日裝置，可以有效解決目 前的太陽能追日裝置，因為採用馬達壤動所產生的成本較 高，耗電量也較多的問題。 詳細說明： 本申請案所提出之的彈篑式追曰裝置其示意圖如圖一 所不’完全不使用馬達’太陽能光電板或太陽能集熱器 (81)經由轉轴（82)架設於東彈簧（85)與西彈菁（86)以及支 _>撐結構（圖中未畫出）上，可以往東轉或往西轉，在太陽能 光電板或太陽能集熱器（81)的東邊裝設東水槽（83),東水 槽（8 3)上方裝設東水槽注水控制閥門（831)，可以經由管 •線（圖中未畫出）把水注入東水槽（83)内，東水样（eg )下方 裝設東水槽洩水控制閥門（832)，可以經由管線\圖中未書

第5頁 M284856 四、創作說明（2) $ ^把夂7出東水槽（83)外。在太陽能光電板或太陽能集 …、器（81)的西邊裝設西水槽（84)’西水槽（84)上方裝設西 水槽注水控制閥門（841)，可以經由管線（圖中未畫出）把 水注入西水槽（84)内，西水槽（84)下方裝設西水槽洩水控 制閥Π U42)’可以經由管線（圖中未畫出）把水排出西水 槽（84)外。在轉轴（82)上設有角度偵測器（8?)，可偵測目 别的角度，藉以判斷要將東水槽與西水槽注水或排水。 假設最初東水槽（83)與西水槽（84)内完全沒有水，所 有閥都關閉，東彈簧（85)與西彈簧（86)的彈力平衡，太陽 光電板或太陽能集熱器（81)處於水平狀態。夜晚，把東 水槽注水控制閥門（8 31 )打開，把東水槽（8 3 )内裝滿水， 設計使東水槽（83)内裝滿水的重量剛好壓迫使東彈簧（85) 縮到最短’使轉轴（82)往東轉到底，使太陽能光電板或太 陽能集熱器（81)朝東。因為地球每天（24小時）自轉一圈為 36 0度’所以’太陽每小時大约由東往西移動15度。我們 可以設計使定時器每小時控制注水或排水一次，使轉轴 (82)可以多轉動15度，藉以達成使太陽能系統追曰的目 標。因此’日出後，將東水槽洩水控制閥門（832)打開， 把水慢慢排出東水槽（83)外，則東彈簧（85)將慢慢伸展， 則太％ «b光電板或太陽能集熱器（81 )也會慢慢由東往西 轉’當角度偵測器（8 7 )偵測轉轴（8 2 )已經達到預定的角度 時，將東水槽洩水控制閥門（832)關閉。再一個小時後， 再將東水槽洩水控制閥門（83 2)打開，把水慢慢排出東水 槽（8 3 )外，則東彈簧（8 5 )將慢慢伸展，則太陽能光電板或

M284856 四、創作說明（4) 次，使轉轴（82)可以多轉動度2·5，藉以達成使太陽能系 統追日的目標。 除了以固定時間固定角度的操控之外，由於國内外對 太陽軌跡的研究，已經可以用公式直接計算出任何地點， 在任何瞬間的太陽位置（方位角與高度角），因此，也可以 在任何想要操控的瞬間，經由計算太陽的位置，控制注水 或排水’使太陽能光電板或太陽能集熱器（81)對準太陽。 採用彈簧與馬達驅動有明顯的差別，第一、馬達容量 與購置成本和太陽能光電板或太陽能集熱器（81)的大小成 比；但是，彈簧的成本與太陽能光電板或太陽能集熱器 (81)的成本比較，微乎其微。第二、馬達堪動的耗電量和 太陽能光電板或太陽能集熱器（81)的大小成正比；但是， 彈簧驅動的耗電量，只有開啟或關閉控制閥門的固定微小 耗電量，與太陽能光電板或太陽能集熱器（81)的大小幾乎 無關。第三、若要使太陽能光電板或太陽能集熱器（81)能 ，時對準太陽，則馬達驅動次數必須非常頻繁，將使耗電 里激增；但是’彈簧是慢慢地被壓縮或伸展，因此，太陽 能光電板或太陽能集熱器（81)也是慢慢地轉動，比較能夠 • >符合使太陽能光電板或太陽能集熱器（81)隨時對準太陽的 因為由曰出到曰落，太陽的高度角也是隨時間變化， 所以’只要將上述轉轴（82)由東西向轉動改變為南北向轉 動’將東水槽（83)與西水槽（84)改變為南水槽與北水槽， 並將東彈簧（85)與西彈簧（86)改變為南彈簧與北彈簧，就

M284856 f、創作說明（5) 能達到不用馬達，徒太 仰备可a# 士阻 更太1^犯光電板或太陽能集熱器（81)的 仰角可以隨太陽的高度备 也可以同時裝設東西 變的功能。 (82)，飼時褒設東轉動以*南北向轉動的轉抽 斑北/東彈菁（85)與西彈簧（86)以及南彈簧 # A s fin ^ ^ a j 馬達，使太陽能光電板或太陽能 =器（81)的仰角與方位角都可以隨太陽的變化而改變的 【實施方式】 施例··每十分鐘由東往西增加轉動2 5度操作模式 假設最初東水槽（83)與西水槽（84)内完全沒有水， 所有閥都關閉，東彈簧（85)與西彈簧（86)的彈力平衡，太 %能光電板或太陽能集熱器（81)處於水平狀態。夜晚，把 東水槽注水控制閥門（831)打開，把東水槽（83)内裝滿 水，叹计使東水槽（8 3 )内裝滿水的重量剛好壓迫使東彈簧 (85)縮到最短，使轉轴（82)往東轉到底，使太陽能光電板 或太陽能集熱器（81)朝東。日出十分鐘後，將東水槽洩水 控制閥門（832)打開，把水慢慢排出東水槽（83)外，則東 ^彈簧（85)將慢慢伸展，則太陽能光電板或太陽能集熱器 (81) 也會慢慢由東往西轉，當角度偵測器（87)偵測轉轴 (82) 已經由東往西增加轉動2· 5度時，將東水槽线水控制 閥門（832)關閉。再十分鐘後’再將東水槽洩水控制^門 (832)打開，把水慢慢排出東水槽（83)外，則東彈酱（85) 將慢慢伸展，則太陽能光電板或太陽能集熱器（81 )也會户

Hmi 第9頁 M284856 、創作說明（6) 慢 往 閉 為止 _由東往西轉’當角度偵測器（87)偵測轉轴（82)已經由東 往西增加轉動2· 5度時，將東水槽洩水控制閥門（832)關 ββ —直重覆以上動作，直到東水槽（83)内的水完全排空 。此時東水槽（83)與西水槽（84)内完全沒有水，所有 閥都關閉’東彈簧（85)與西彈簧（86)的彈力平衡，太陽能 光電板或太反能集熱器（81 )處於水平狀態。接著，把西水 槽注水控制閥門（841)打開，慢慢把水注入西水槽（84) 内’則西彈簧（86)將慢慢被壓縮，太陽能光電板或太陽能 j熱器（81 )也會慢慢由東往西轉，當角度偵測器（8 7 )偵測 轴（82)已經由東往西增加轉動2· 5度時，將西水槽注水 控制閥門（841 )關閉。再十分鐘後，再將西水槽注水控制 閥門（841)打開’把水慢慢注入西水槽（84)内，則西彈菁 (86)將慢慢被堡縮，太陽能光電板或太陽能集埶器（81)也 會慢慢由東往西轉’當角度偵測器（87)偵測轉轴（82)已經 由東往西增加轉動2.5度時，將西水槽注水控制閥門（841) 關閉。一直重覆以上動作，直到西水槽（8 4 )内裝滿水為 止。設計使西水槽（84)内裝滿水的重量剛好壓迫使西彈 (86)縮到最短，使轉轴（82)往西轉到底，使太陽能光電板 i或太陽能集熱器（81)朝西。日落後，把西水槽（84)内 %卜空，回到最初的狀態，繼續下一次的循環。

M284856 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 圖一：彈簧式追曰裝置示意圖。 【主要元件符號說明】 81:太陽能光電板或太陽能集熱器 82:轉轴 83:東水槽 831 :東水槽注水控制閥門 832:東水槽洩水控制閥門

第11頁 84： 西水槽 «41 :西水槽注水 控 制 閥 門 842 :西水槽洩水 控 制 閥 門 85 ： 東彈簧 86 ： 西彈簧 87： 角度偵測器

Claims (1)

1. M284856 五、+請專利範圍 1.一種彈簧式追曰裝置，係由： 一個或多個太陽能光電板或太陽能集熱器，用於吸收太陽 能； 一個或多個轉轴，使太陽能光電板或太陽能集熱器可以往 東轉動或往西轉動； 一個或多個東水槽，用於裝水，使太陽能光電板或太陽能 集熱器有往東轉動的趨勢； 一個或多個東水槽注水控制閥門，用於將水注入東水槽 中； ^個或多個東水槽洩水控制閥門，用於將水排出東水槽 外； 一個或多個西太m *总够士， 槽’用於裝水’使太陽能光電板或太陽能 集…、器有在西轉動的趨勢· 一個或多個西水搞、+ ’ 僧/主水控制閥門，用於將水注入西水槽 中； 一個或多個西水播 汰· 谓戌水控制閥門，用於將水排出西水槽 一個或多個東彈黃， 太陽能集熱器· 41 一個或多個西彈餐 太陽能集熱器； 用於支撐轉轴東側的太陽能光電板或 用於支撐轉軸西側的太陽能光電板或 一個或多個角度佔 以及相關支撐4士測器’用於偵測目前的角度； 經由在東水槽管路，控制裝置所組成， 西水槽注水或排水，控制東彈簧與西彈簧