[发明专利]一种半自动跟踪太阳灶及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能应用技术领域，涉及一种跟踪太阳光的太阳灶，尤其是一种半自动跟踪太阳灶及其控制方法。

背景技术

目前太阳应用主要为太阳能热应用和光伏发电二个领域，其中光伏发电因为其光电利用效率低而使其推广应用受到限制；而太阳能热能推广应用中的主要技术障碍是太阳能密度低，仅能够应用于低温段：如太阳能热水器仅能够提供热水但是不能够提供开水饮用，更不用说工业热发电了；而利用聚光器通过汇聚的方法提高太阳能密度就是解决太阳能量密度低的基本方法。当然对于聚光器必然需要与之相配套的高精度自动跟踪装置，如斯特林太阳能发电等大系统；但是对于多年来一直提倡的在农村推广应用的太阳灶没有达到预期目标，其主要原因就是该系统在实际应用过程中一般因为成本原因采用无跟踪功能设计而使其使用性能受到限制；如果配套上普通的自动跟踪系统，一方面导致其成本上升，而更主要的另一方面原因是自动跟踪系统在恶劣的室外环境下长年累月使用过程中一旦出现故障，对于广大农村使用者农民来说就束手无策。以致于该技术问题已经成为太阳灶推广应用道路上的拦路虎。

随着国家节能降耗政策的具体实施以及防止水土流失、提高农村生活质量的实际需要，根据太阳灶具体工作环境及特点，改进并设计结构简单、操作方便、故障率低、能够满足农村实际需要的高性价比的具有跟踪太阳光性能的太阳灶系统，具有很大的实用价值。这也就是本发明专利所要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种半自动跟踪太阳灶及其控制方法，该太阳灶结构简单，不必使用复杂的电子跟踪系统就能实现半自动跟踪太阳光的目的，能够有效减少成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种半自动跟踪太阳灶，包括底架以及垂直固定设置在底架上的主轴，在主轴上套设有转动轴，所述转动轴固定连接有聚光镜和支锅架；所述转动轴与主轴之间设有由卷簧、承重轴承、定时器、擒纵机构组成的转动控制机构，用以驱动并控制转动轴绕主轴定时旋转；在所述聚光镜的下端中间处安装有手工转动的手柄和目测对准器。

上述转动控制机构中，承重轴承设置在转动轴的下端并套设在主轴上；所述卷簧设置在转动轴内并套设在主轴上，卷簧的二端分别与主轴和转动轴相连接；在转动轴内腔下部于卷簧下方依次设置定时器和擒纵机构；在所述擒纵机构下方设置有与主轴固定连接的环形齿，所述擒纵机构的擒纵轮与环形齿啮合，在环形齿的两侧还设置有限位栓。

上述底架由三根相互之间为120°的角铁焊接组成；三根角铁连接处与所述主轴垂直焊接成一体。

上述目测对准器由取样筒三根筋和底盘组成，底盘通过三根筋固定连接在取样筒下端，所述底盘直径大于取样筒的内径，且在底盘中间刻有直径与取样筒的内径相同的园环槽。

取样筒为空心钢管，内壁涂黑。

本发明还提出一种上述半自动跟踪太阳灶的控制方法：每天早晨在使用者手工操作下，通过手柄把聚光镜由左向右围绕主轴转动到被限位栓挡住的位置，这时候聚光镜在对准太阳光的位置，且此时已通过手工操作给卷簧和游丝贮存了能量；随后在定时器的控制下，通过擒纵机构使安装于转动轴内的擒纵轮每隔一定时间相对环形齿动作一次，这样在卷簧驱动下利用转动控制机构控制太阳灶从右向左与太阳自转方向和平均角速度相同的间歇转动，一直到达左极限位置而停止，实现自动跟踪太阳光。

本发明具有以下有益效果：

本发明在具体分析研究农民主要使用太阳灶烧水煮饭以及使用具体时间不确定的特点及太阳灶的工作环境与状态的基础上，结合太阳灶本身结构，在完全避免使用电子自动跟踪系统及其驱动电源的前提下，设计制作出具有半自动跟踪太阳光功能的太阳灶，不但具有简单的目测太阳光对准装置，而且利用操作者每天开始使用时手动操作太阳聚光灶体对准太阳光的操作动作同时完成随后自动跟踪太阳光所需要的机械能量贮备，并通过机械振动定时和擒纵机构以及专用轨道实现从此时刻开始的太阳灶自动跟踪太阳光功能；从而使得太阳灶达到结构简单、操作方便、性价比高的使用要求，为在农村大量推广应用从技术上铺平道路。

附图说明

图1为本发明的半自动跟踪太阳灶结构原理图；

图2为本发明的目测对准器3结构示意图；

图3为本发明的转动控制机构结构示意图。