[发明专利]槽式聚光型一维半太阳跟踪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种槽式聚光型一维半太阳跟踪器，属于太阳能应用系统中的集光及跟踪装置。

背景技术

太阳跟踪器在太阳能应用系统中占据重要位置，其目的是使太阳能集光器随时对准太阳光线，以达到更多接收太阳能的目的。

本装置中涉及到两方面的技术：

第一，太阳能集光器。太阳能集光器的研究是太阳能应用的关键技术，有非聚光式和聚光式两大类。每一类都有很多种形式。槽式聚光型集光器是当前研究的主要种类，受到各方面的关注。

第二，跟踪太阳的方式。以地平坐标系来看，太阳相对于地面的运动可以用方位角和高度角综合表征。因此跟踪太阳也可以从这两方面着手。目前研究和应用比较普遍的是采用二维跟踪器，亦所谓双轴跟踪器。二维跟踪器的特点是跟踪准确度高，但机构复杂、造价高。随着槽式集光器的出现，现在研发一维跟踪也是热点。其原理是方位角方向采用不跟踪，而只作高度角跟踪。亦就是说，槽式聚光在东西方向固定，即从早到晚不跟踪太阳，只有中午12点时才可真正对准太阳；而在高度角方面采用自动跟踪。这种装置比二维跟踪结构简单，造价低，但接收太阳能的量也会降低，其原因是早、晚时太阳相对于中午在方位角方面倾斜较大，曲面反射损失较大。

发明内容：

本发明的目的是设计制造槽式聚光型一维半太阳跟踪器，以克服目前二维跟踪器机构复杂、造价高，而一维跟踪机构虽然结构简单，造价低，但接收太阳能的量较低的缺点。

本发明的目的是这样实现的：槽式聚光型一维半太阳跟踪器，包括带中心轴的方位角转盘5、设置在方位角转盘5上并内置聚光镜4的聚光槽3，其特征为：具有与聚光槽3和方位角转盘5相连的聚光槽高度手动调节机构、驱动方位角转盘5作圆周运动的聚光槽圆周运动驱动机构，所述的聚光槽高度手动调节机构主要包括顶点与聚光槽3相连的手轮螺杆1、与手轮螺杆1相配合的手轮螺母2，所述的聚光槽圆周运动驱动机构主要包括能驱动方位角转盘5的蜗轮蜗杆传动构件8、驱动蜗轮蜗杆传动构件8转动的步进电机7和控制步进电机7的步进电机控制器6。

方位角转盘5为矩形或圆形。

方位角转盘5底部固定有轴承套件9。

方位角转盘5底部设置圆周轮10。

采取以上措施的本发明，结构比二维跟踪器简单，成本类似于一维跟踪器，性能比二维跟踪器差一些，但比一维跟踪器强很多。本发明克服了目前二维跟踪器机构复杂、造价高，而一维跟踪机构虽然结构简单，造价低，但接收太阳能的量较低的缺点。

以下再结合附图和实施例对本发明作进一步的详述。

附图说明：

附图1为本发明（实施例）的结构示意图；

附图标记说明：手轮螺杆1、手轮螺母2、聚光槽3、聚光镜4、方位角转盘5、步进电机控制器6、步进电机7、蜗轮蜗杆传动构件8、轴承套件9、圆周轮10。

具体实施方式：

本发明主要包括带中心轴的方位角转盘5、设置在方位角转盘5上的聚光槽3、与聚光槽3和方位角转盘5相连的聚光槽高度手动调节机构、驱动方位角转盘5作圆周运动的聚光槽圆周运动驱动机构，聚光槽高度手动调节机构主要包括顶点与聚光槽3相连的手轮螺杆1、与手轮螺杆1相配合的手轮螺母2，聚光槽圆周运动驱动机构主要包括能驱动方位角转盘5的蜗轮蜗杆传动构件8、驱动蜗轮蜗杆传动构件8转动的步进电机7和控制步进电机7的步进电机控制器6。方位角转盘5为矩形或圆形。方位角转盘5底部固定有轴承套件9。方位角转盘5底部设置圆周轮10。聚光镜4安装在聚光槽3内。

附图1给出了本发明实施例的具体结构。带中心轴的方形方位角转盘5，插入轴承套件9的内圈，轴承内圈转动，外圈固定。方位角转盘5四角安装圆周轮10在地面滚动。聚光槽圆周运动驱动机构驱动原理为：步进电机控制器6按一定的算法，自动控制步进电机7转动，通过齿轮啮合、蜗轮蜗杆传动构件8，带动方位角转盘5按照每小时15度的速度转动，实现太阳方位角的自动跟踪。其转台平面则为聚光槽高度手动调节机构的底座，聚光槽3安装在高度角支架上。转动手轮螺杆1在手轮螺母2中旋转即可调节聚光槽3的高度，即是聚光槽3与方位角转盘5之间的角度。

实施例的方位角转盘5由角钢和四只圆周轮10组成，角钢支架和圆周轮10固联，可以在地面上进行水平转动。以方位角转盘5中心为基准，在地面铺设水平水泥墩台面，设置容下圆周轮10的导向槽，用来对圆周轮10进行导向，使方位角转盘5稳定地作圆周运动。