一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及能源采集領(lǐng)域，特別涉及一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座。
【背景技術(shù)】
[0002] 在化石燃料日趨枯竭的今天，太陽(yáng)能作為一種可再生能源已成為人類能源利用的 重要組成部分，近些年太陽(yáng)能光熱利用發(fā)展尤其迅速，集熱器是太陽(yáng)能光熱利用系統(tǒng)中的 基本部件，直接決定系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能光熱的收集，因此提高集熱器集熱效率意義重大。
[0003] 平板式集熱器和真空管集熱器是目前應(yīng)用最廣泛的太陽(yáng)能集熱器形式，兩類集熱 器安放時(shí)要求與正南方向的偏差角度不大于15°，一般為正南固定放置，由于太陽(yáng)高度角 和方位角均隨時(shí)間發(fā)生變化，集熱器固定放置顯然無(wú)法使有效受光面積最大化。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題：
[0005] 在現(xiàn)有技術(shù)中的集熱器往往采取固定式的結(jié)構(gòu)，這樣僅能保證在一天中太陽(yáng)直射 集熱器的時(shí)候進(jìn)行太陽(yáng)能的收集工作，一旦太陽(yáng)不能直射集熱器時(shí)，集熱器的集熱效率就 會(huì)降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座，所 述自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座用于承載太陽(yáng)能集熱器，所述自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底 座，包括：
[0007] 工字型支架和底座，所述工字型支架位于所述底座上方；
[0008] 所述工字型支架分為上層、下層以及連接所述上層和所述下層的中心軸體，所述 工字型支架上層表面邊緣設(shè)置有用于所述太陽(yáng)能集熱器底部滑動(dòng)的滑槽，所述工字型支架 下層設(shè)置有滾輪，設(shè)置在所述工字型支架上的升降電機(jī)通過(guò)行星齒輪組與所述太陽(yáng)能集熱 器頂部的支撐桿連接；
[0009] 所述底座中部設(shè)置有用于所述滾輪運(yùn)動(dòng)的滾槽，設(shè)置在所述底座邊緣的旋轉(zhuǎn)電機(jī) 與所述工字型支架通過(guò)皮帶進(jìn)行傳動(dòng)；
[0010] 所述底座上設(shè)置有感光組件和電機(jī)控制模塊，所述電機(jī)控制模塊與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī) 和所述升降電機(jī)相連。
[0011] 可選的，所述工字型支架下層設(shè)置有滾輪，包括：
[0012] 所述工字型支架下層設(shè)置有四個(gè)短臂，在每個(gè)所述短臂的底面設(shè)置有滾輪。
[0013] 可選的，所述滾輪，包括：
[0014] 在所述工字型支架下層的末端設(shè)置有滾輪擋板，所述滾輪擋板相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上 設(shè)置有圓形孔洞，在兩個(gè)所述圓形孔洞之間嵌有圓形鍵，在所述圓形鍵上套有墊片，在兩個(gè) 所述墊片之間設(shè)置有輪體。
[0015] 可選的，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與所述工字型支架通過(guò)皮帶進(jìn)行傳動(dòng)，包括：
[0016] 在所述工字型支架的中心軸體上固定有皮帶輪，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)皮帶與所述皮 帶輪連接。
[0017] 可選的，所述升降電機(jī)通過(guò)行星齒輪組與所述太陽(yáng)能集熱器頂部的支撐桿連接， 包括：
[0018] 所述升降電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與固定設(shè)置在所述工字型支架上層的行星齒輪組的輸入軸 心固定連接，所述行星齒輪組的輸出軸心與所述太陽(yáng)能集熱器頂部的支撐桿連接。
[0019] 可選的，所述行星齒輪組，包括：
[0020] 太陽(yáng)齒輪、行星小齒輪、行星輪系外齒圈以及連接構(gòu)件；
[0021] 其中所述太陽(yáng)齒輪的軸心即為所述輸入軸心，所述太陽(yáng)齒輪與所述行星小齒輪外 切嚙合，所述行星小齒輪內(nèi)切嚙合與所述行星輪系外齒圈；
[0022] 在所述行星小齒輪的軸心與所述連接構(gòu)件的一端鉸接，所述連接構(gòu)件的另一端與 所述支撐桿相連，所述連接構(gòu)件的另一端即為所述輸出軸心。
[0023] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是：
[0024] 通過(guò)感光組件監(jiān)測(cè)太陽(yáng)的移動(dòng)情況，將移動(dòng)情況發(fā)送至電機(jī)控制模塊，進(jìn)而分別 控制位于該太陽(yáng)能集熱器底座中旋轉(zhuǎn)電機(jī)和升降電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使得該太陽(yáng)能集熱器底座承載 的太陽(yáng)能集熱器能夠長(zhǎng)時(shí)間的處于太陽(yáng)直射的條件下，延長(zhǎng)了接收太陽(yáng)光照射的時(shí)間，提 高了集熱器的集熱效率。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖 作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026] 圖1是本發(fā)明提供的一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座的側(cè)視圖；
[0027] 圖2是本發(fā)明提供的一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座的俯視圖；
[0028] 圖3是本發(fā)明提供的一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座中滾輪的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0029] 圖4是本發(fā)明提供的一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座的局部結(jié)構(gòu)示意圖； [0030]圖5是本發(fā)明提供的一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座的行星齒輪組的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0031] 圖6a是本發(fā)明提供的一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座中行星齒輪組的仿真效 果示意圖一；
[0032] 圖6b是本發(fā)明提供的一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座中行星齒輪組的仿真效 果示意圖二；
[0033] 圖6c是本發(fā)明提供的一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座中行星齒輪組的仿真效 果示意圖三；
[0034] 圖6d是本發(fā)明提供的一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座中行星齒輪組的仿真效 果示意圖四；
[0035] 圖7a是本發(fā)明提供的太陽(yáng)入射方向與集熱器的角度關(guān)系示意圖；
[0036] 圖7b是本發(fā)明提供的太陽(yáng)方位角γ示意圖；
[0037] 圖8是本發(fā)明提供的一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座與普通太陽(yáng)能集熱器太 陽(yáng)能利用率比值隨時(shí)間變化規(guī)律圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038] 為使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步地 描述。
[0039] 實(shí)施例一
[0040] 本發(fā)明提供了一種自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座，所述自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器 底座用于承載太陽(yáng)能集熱器1，如圖1所示，所述自動(dòng)追蹤式太陽(yáng)能集熱器底座，包括：
[0041] 工字型支架2和底座3,所述工字型支架2位于所述底座3上方；
[0042] 所述工字型支架2分為上層4、下層5以及連接所述上層4和所述下層5的中心軸 體〇,所述工字型支架上層4表面邊緣設(shè)置有用于所述太陽(yáng)能集熱器1底部滑動(dòng)的滑槽41， 所述工字型支架下層5設(shè)置有滾輪51，設(shè)置在所述工字型支架2上的升降電機(jī)7通過(guò)行星 齒輪組8與所述太陽(yáng)能集熱器1頂部的支撐桿11連接；
[0043] 所述底座3中部設(shè)置有用于所述滾輪51運(yùn)動(dòng)的滾槽31，設(shè)置在所述底座3邊緣的 旋轉(zhuǎn)電機(jī)6與所述工字型支架2通過(guò)皮帶21進(jìn)行傳動(dòng)，所述底座3上設(shè)置有感光組件9和 電機(jī)控制模塊10,所述電機(jī)控制模塊10與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)6和所述升降電機(jī)7相連。
[0044] 在實(shí)施中，為了提高太陽(yáng)能集熱器的集熱效率，特設(shè)計(jì)了一種可根據(jù)天空中太陽(yáng) 位置移動(dòng)實(shí)時(shí)進(jìn)行角度旋轉(zhuǎn)和俯仰度調(diào)節(jié)的太陽(yáng)能集熱底座，該太陽(yáng)能集熱底座的具體結(jié) 構(gòu)如下：
[0045] 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，該太陽(yáng)能集熱底座主要分為兩部分，即工字型支架2和底座3。
[0046] 顧名思義，工字型支架的切面結(jié)構(gòu)如圖1所示，為"工"型結(jié)構(gòu)，也就是最上方的上 層4、最下方的下層5以及二者中間的中心軸體0。通過(guò)中心軸體0將上層4和下層5固定 在一起。當(dāng)然，為了縮小整個(gè)太陽(yáng)能底座的占地面積，上層4的面積要大于下層