[发明专利]一种穹顶式定焦点自动跟踪装置的制造方法

说明书

本发明公开了一种穹顶式定焦点自动跟踪装置，包括支架、第一转盘、第二转盘、弧形架和透镜，所述第一转盘和第二转盘分别可摆动安装于所述支架的两端，所述弧形架的两端分别固定安装于第一转盘和第二转盘上；所述透镜可滑动安装于所述弧形架上。还提供一种制造方法，1)根据透镜的尺寸，确定弧形架的轨道半径；2)根据使用地的日照时间，确定弧形架的角度大小；3)确定第一转盘和第二转盘的半径大小；4)将各个已确定尺寸的零件安装于支架上，完成装配。本发明结构简单、小型化、太阳能利用率高和制造成本低的有益效果。

技术领域

本发明属于太阳能热利用技术领域，涉及一种自动跟踪装置及其制造方法，尤其是指一种穹顶式定焦点自动跟踪装置及其制造方法。

背景技术

随着化石能源的大量开发和利用，能源日趋枯竭，并且环境污染也越来越严重。太阳能作为一种清洁、绿色和环保的能源越来越被重视并开发利用。由于太阳能辐射到地球表面的能量密度相对较低，所以高效利用太阳能的关键在于提高太阳聚光和跟踪水平，以保持太阳光能垂直照射于透镜上和透镜聚焦的位置稳定性。

按照聚光原理，现有跟踪式装置主要分为反射聚光和折射聚光两种。其中，反射聚光器主要是采用镜面反光板，通过根据聚光倍数的不同制作成长条状或圆盘状。采用该种反射聚光器的聚光系统需要在聚光器下方增加一个二次聚光器，以达到使射入接收设备表面光谱更均匀、减少光损失、缩减聚光器到接收设备距离等目的，使用的零件多、结构较复杂且制造成本较高。而折射聚光器主要采用菲涅尔透镜，这种透镜具有质量轻和厚度薄的优点，但是采用该种折射聚光器的聚光系统的二维跟踪机械结构复杂，并且占地面积大，无法被小型化使用，制造成本高，极大影响了商业化推广使用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有折射聚光器的聚光系统的二维跟踪机械结构复杂，并且占地面积大而导致无法被小型化使用和制造成本高的问题，提供一种结构简单、小型化、太阳能利用率高和制造成本低的穹顶式定焦点自动跟踪装置及其制造方法

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种穹顶式定焦点自动跟踪装置，包括支架、第一转盘、第二转盘、弧形架和透镜，所述第一转盘和第二转盘分别可摆动安装于所述支架的两端，所述弧形架的两端分别固定安装于第一转盘和第二转盘上；所述透镜可滑动安装于所述弧形架上。

进一步地，所述支架上设有第一电机，所述第一转盘和第二转盘通过连接轴可摆动安装于所述支架上，所述第一电机的输出轴与所述第一转盘的连接轴固定连接。

进一步地，所述连接轴通过轴承可摆动安装于所述支架上。

作为一种优选的方案，所述第二转盘的下端安装有配重块。

进一步地，所述弧形架上设有齿条，所述透镜上安装有第二电机，所述第二电机通过齿轮与所述齿条啮合而驱动透镜在弧形架上滑动。

一种穹顶式定焦点自动跟踪装置的制造方法，包括以下步骤：

1)根据透镜的尺寸，确定弧形架的轨道半径；

设透镜的长宽为a和b，焦距为r₁，则可得

弧形架的轨道半径

2)根据使用地的日照时间，确定弧形架的角度大小；

以弧形架的轨道半径r₂作圆O₁，AB为透镜的长a，AC为第一转盘与弧形架的轨道的交点投影，且设透镜的聚光时间从当地时间早上x点至下午y点，共计(12-x+y)小时，则透镜在弧形架的轨道运动的最小度数为15°×(12-x+y)；

当透镜运动到第一转盘的接触位置时，透镜的中心点与圆心O₁的连线D O₁与圆的中线的夹角为γ＝(180-15x)°，则A O₁与水平线之间的夹角为