專利名稱：自動(dòng)跟蹤陽(yáng)光的太陽(yáng)能蒸汽鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)跟蹤陽(yáng)光的太陽(yáng)能蒸汽鍋爐，用于提供蒸汽或熱水。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能是一種環(huán)保和^J:的能源，所以各種太陽(yáng)能利用裝置不斷涌現(xiàn)。目前用
于精密設(shè)備上的太陽(yáng)能跟蹤裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本很高；而普通生活用太陽(yáng)能裝置則
沒(méi)有跟蹤裝置，例如太陽(yáng)能熱水器的集熱器就是固定安裝的，不能轉(zhuǎn)動(dòng)角度，所以
不能在任何時(shí)刻獲得最大值的太陽(yáng)能量；有的太陽(yáng)能裝置則是靠人力的搬動(dòng)來(lái)跟蹤 太陽(yáng)，很不方便。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是提供一種自動(dòng)跟蹤陽(yáng)光的太陽(yáng)能蒸汽鍋爐。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是包括基座、轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)、反光板和蒸汽鍋
爐，轉(zhuǎn)盤水平安裝在基座頂端，轉(zhuǎn)盤的中心軸下端與轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸傳動(dòng)連 接，反光板背面下部與轉(zhuǎn)盤上面的支架鉸接，反光板背面后部通過(guò)一仰角驅(qū)動(dòng)裝置 與所述的轉(zhuǎn)盤上面后部連接，蒸汽鍋爐通過(guò)一鍋爐支架設(shè)置在反光板的焦點(diǎn)處，其
特征在于所述的仰角驅(qū)動(dòng)裝置由液壓缸、液壓泵和仰角跟蹤控制裝置組成，液壓 泵的兩端與液壓缸的兩個(gè)油路接口連接，仰角跟蹤控制裝置的輸出端與所述的液壓 泵連接；所述的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源與一個(gè)自轉(zhuǎn)角跟蹤控制裝置連接。
所述的仰角跟蹤控制裝置包括上仰角控制裝置和下仰角控制裝置，該上下仰角 控制裝置和自轉(zhuǎn)角跟蹤控制裝置均由導(dǎo)光器、光敏元件和控制器組成，光敏元件裝 于導(dǎo)光器的輸出端，該光敏元件的電極與控制器的輸入端連接；所述的上仰角控制 裝置和下仰角控制裝置的控制器的輸出端均與所述的液壓泵連接；所述的自轉(zhuǎn)角跟 蹤控制裝置的控制器的輸出端與所述的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；
所述的導(dǎo)光器由L形的管體、入射光反光板、中間反光板組成，入射光反光板 裝在管體的輸入端，并與管體軸向成45度角，在該入射光反光板面對(duì)的管體壁設(shè)有光線入口；所迷的中間反光板裝在管體的角部?jī)?nèi)，并與所述的入射光反光板平行 設(shè)置，入射光反光板和中間反光板經(jīng)過(guò)兩次反射將外界的直射光線從管體內(nèi)的 一端 射向另 一端的光敏元件；所述的上仰角控制裝置和下仰角控制裝置的導(dǎo)光器分別安 裝在所述的蒸汽鍋爐上方和下方；所述的自轉(zhuǎn)角跟蹤控制裝置的導(dǎo)光器安裝在所述 的蒸汽鍋爐左邊或右邊；所述的各個(gè)導(dǎo)光器的光線入口面對(duì)所述的反光板。
所述的控制器采用單片機(jī)、可編程邏輯控制器或由開關(guān)電路與時(shí)間繼電器組成。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)入射光線偏離預(yù)定入射仰角一定角度時(shí)，經(jīng)過(guò)兩次反 射傳送到上或下導(dǎo)光器另一端的光敏元件，光敏元件輸出一個(gè)電信號(hào)給控制器，對(duì) 應(yīng)的控制器輸出控制信號(hào)，控制液壓缸伸長(zhǎng)或縮進(jìn)，實(shí)現(xiàn)仰角的跟蹤； 一側(cè)的導(dǎo)光 器、光敏元件通過(guò)控制器則可根據(jù)入射光的水平旋轉(zhuǎn)角度控制轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn) 盤轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)角的自動(dòng)跟蹤。從而實(shí)現(xiàn)反光板對(duì)陽(yáng)光的二維自動(dòng)跟蹤。其結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，成本低，容易實(shí)施。


圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型的導(dǎo)光器的結(jié)構(gòu)示意圖3是本實(shí)用新型的上仰角控制裝置和下仰角控制裝置的構(gòu)成框圖； 圖4是本實(shí)用新型的自轉(zhuǎn)角跟蹤控制裝置的構(gòu)成框圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1 -圖4，本實(shí)用新型包括基座15、轉(zhuǎn)盤16、轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、拋物面 形的反光板12和蒸汽鍋爐14,轉(zhuǎn)盤16水平安裝在基座15頂端，轉(zhuǎn)盤16的中心軸 下端與轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)11的輸出軸直接連接或通過(guò)減速器傳動(dòng)連接，轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī) 1最好采用步進(jìn)電機(jī)。反光板12背面的下部與轉(zhuǎn)盤U上面的支架17鉸接，反光 板12背面后部與轉(zhuǎn)盤16上面后部之間鉸接液壓缸18的兩端。蒸汽鍋爐14通過(guò)鍋 爐支架13設(shè)置在反光板12的焦點(diǎn)處。所述的液壓缸18通過(guò)油路與液壓泵4連接 成為液壓循環(huán)系統(tǒng)。液壓泵4的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)由一個(gè)如圖3所示的仰角跟蹤控制裝置 控制。所述的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)U的轉(zhuǎn)動(dòng)由一個(gè)如圖4所示的自轉(zhuǎn)角跟蹤控制裝置連 接。
參見(jiàn)圖3,所述的仰角跟蹤控制裝置包括上仰角控制裝置和下仰角控制裝置，該上仰角控制裝置由上導(dǎo)光器1、上光敏元件2和上控制器3組成，上光敏元件2 裝于上導(dǎo)光器l的輸出端，該上光敏元件2的電極與上控制器3的輸入端連接，上 控制器3的輸出端與液壓泵4連接。所述的下仰角控制裝置由下導(dǎo)光器5、下光敏 元件6和下控制器7組成，下光敏元件6裝于下導(dǎo)光器5的輸出端，該下光敏元件 6的電極與下控制器7的輸入端連接，下控制器7的輸出端同樣與液壓泵4連接。 上下控制器3和7分別控制液壓泵4的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，使液壓缸18伸或縮。
參見(jiàn)圖4，所述的自轉(zhuǎn)角跟蹤控制裝置由側(cè)導(dǎo)光器8、側(cè)光敏元件9和側(cè)控制 器10組成，側(cè)光敏元件9裝于側(cè)導(dǎo)光器8的輸出端，該側(cè)光敏元件9的電極與側(cè) 控制器10的輸入端連接，側(cè)控制器10的輸出端與轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)11連接。
參見(jiàn)圖2，本實(shí)用新型的上導(dǎo)光器l、下導(dǎo)光器5和側(cè)導(dǎo)光器8的結(jié)構(gòu)相同， 均由L形的管體51、入射光反光板53、中間反光板54組成，入射光反光板53裝 在管體51的輸入端，并與管體軸向成45度角。在入射光反光板53對(duì)面的管壁上 設(shè)有入射口 52。所述的中間反光板54裝在管體51的角部?jī)?nèi)，并與所述的入射光反 光板53平行設(shè)置。入射光G從入射口 52直射進(jìn)入，經(jīng)過(guò)反光板53和中間反光板 54兩次反射射向另一端的光敏元件上6。
所述的上導(dǎo)光器1和下導(dǎo)光器5分別安裝在所述的蒸汽鍋爐14的上邊和下邊； 所述的側(cè)導(dǎo)光器安裝在所述的蒸汽鍋爐14左邊或右邊。
所述的上控制器3、下控制器7和側(cè)控制器10均可采用單片機(jī)或可編程邏輯控 制器(PLC )，以及與液壓泵4和電機(jī)11的連接均為常規(guī)連接。
本實(shí)用新型的工作原理是
1 、仰角的自動(dòng)跟蹤當(dāng)反光板12反射的太陽(yáng)光線偏離(向上或向下)蒸汽鍋 爐14時(shí)，太陽(yáng)光線就會(huì)射入上或下導(dǎo)光器i或5,經(jīng)過(guò)兩次反射傳送到另一端的光 敏元件2和6上，光敏元件輸出一個(gè)電信號(hào)給控制器3或7，對(duì)應(yīng)的控制器3或7 輸出控制信號(hào)，控制液壓缸18伸長(zhǎng)或縮進(jìn)預(yù)定長(zhǎng)度，使反射的太陽(yáng)光線向蒸汽鍋 爐14中央偏轉(zhuǎn)一定角度后停止，實(shí)現(xiàn)仰角的跟蹤。
2、自轉(zhuǎn)角的自動(dòng)跟蹤當(dāng)入射光線偏離側(cè)導(dǎo)光器8時(shí)，入射光線經(jīng)過(guò)兩次反 射傳送到側(cè)導(dǎo)光器8輸出端的側(cè)光敏元件9上，側(cè)光敏元件9通過(guò)側(cè)控制器10控 制轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)ll帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤16轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)角的自動(dòng)跟蹤。每一天早 晨的復(fù)位可由人工進(jìn)行在轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)11的電源回路上安裝復(fù)位開關(guān)，在轉(zhuǎn)盤 16的對(duì)應(yīng)于東西的兩個(gè)設(shè)定位置安裝位置開關(guān)(行程開關(guān))，轉(zhuǎn)盤16轉(zhuǎn)動(dòng)到該位置 即可自動(dòng)停止。屬于常規(guī)技術(shù)，未圖示。也可通過(guò)控制器自動(dòng)控制，由控制器的復(fù)位程序自動(dòng)控制復(fù)位。
所述的控制器3、 7和10對(duì)液壓泵4或轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)11的控制方式可以是連 續(xù)精確調(diào)控，即隨時(shí)連續(xù)跟蹤陽(yáng)光入射方向的變化，此時(shí)的控制器采用單片機(jī)或 PLC。
所述的控制器3、 7和10對(duì)液壓泵4或轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)11的控制方式也可定時(shí) 調(diào)控，即當(dāng)控制器接受到光敏元件的信號(hào)后發(fā)出一個(gè)定時(shí)脈沖，使液壓泵4或轉(zhuǎn)盤 驅(qū)動(dòng)電機(jī)11運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)固定的時(shí)間后停止，此時(shí)的控制器可采用開關(guān)電路與時(shí)間繼 電器(或定時(shí)電路)連接構(gòu)成。
權(quán)利要求1、一種自動(dòng)跟蹤陽(yáng)光的太陽(yáng)能蒸汽鍋爐，包括基座、轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)、反光板和蒸汽鍋爐，轉(zhuǎn)盤水平安裝在基座頂端，轉(zhuǎn)盤的中心軸下端與轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸傳動(dòng)連接，反光權(quán)背面下部與轉(zhuǎn)盤上面的支架鉸接，反光權(quán)背面后部通過(guò)一仰角驅(qū)動(dòng)裝置與所述的轉(zhuǎn)盤上面后部連接，蒸汽鍋爐通過(guò)一鍋爐支架設(shè)置在反光板的焦點(diǎn)處，其特征在于所述的仰角驅(qū)動(dòng)裝置由液壓缸、液壓泵和仰角跟蹤控制裝置組成，液壓泵的兩端與液壓缸的兩個(gè)油路接口連接，仰角跟蹤控制裝置的輸出端與所述的液壓泵連接；所述的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源與一個(gè)自轉(zhuǎn)角跟蹤控制裝置連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)跟蹤陽(yáng)光的太陽(yáng)能蒸汽鍋爐，其特征在于所 述的仰角跟蹤控制裝置包括上仰角控制裝置和下仰角控制裝置，該上仰角控制裝 置、下仰角控制裝置和自轉(zhuǎn)角跟蹤控制裝置均由導(dǎo)光器、光敏元件和控制器組成， 光敏元件裝于導(dǎo)光器的輸出端，該光敏元件的電極與控制器的輸入端連接；所述的 上仰角控制裝置和下仰角控制裝置的控制器的輸出端均與所述的液壓泵連接；所述 的自轉(zhuǎn)角跟蹤控制裝置的控制器的輸出端與所述的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；所述的導(dǎo)光器由L形的管體、入射光反光板、中間反光板組成，入射光反光板 裝在管體的輸入端，并與管體軸向成45度角，在該入射光反光板面對(duì)的管體壁設(shè) 有光線入口 ；所述的中間反光板裝在管體的角部?jī)?nèi)，并與所述的入射光反光板平行 設(shè)置，入射光反光板和中間反光板經(jīng)過(guò)兩次反射將外界的直射光線從管體內(nèi)的一端 射向另一端的光敏元件；所述的上仰角控制裝置和下仰角控制裝置的導(dǎo)光器分別安 裝在所述的蒸汽鍋爐上方和下方；所述的自轉(zhuǎn)角跟蹤控制裝置的導(dǎo)光器安裝在所述 的蒸汽鍋爐左邊或右邊；所述的各個(gè)導(dǎo)光器的光線入口面對(duì)所述的反光板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)跟蹤陽(yáng)光的太陽(yáng)能蒸汽鍋爐，其特征在于所 述的控制器采用單片機(jī)、可編程邏輯控制器或由開關(guān)電路與時(shí)間繼電器組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的自動(dòng)跟蹤陽(yáng)光的太陽(yáng)能蒸汽鍋爐，其特征在 于在所述的轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源回路上連接復(fù)位開關(guān)和位置開關(guān)，在所述的轉(zhuǎn)盤 的對(duì)應(yīng)于東西的兩個(gè)設(shè)定位置安裝位置開關(guān)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)到該位置即可自動(dòng)停止。
專利摘要一種自動(dòng)跟蹤陽(yáng)光的太陽(yáng)能蒸汽鍋爐，包括基座、轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)、反光板和蒸汽鍋爐，轉(zhuǎn)盤水平安裝在基座頂端，轉(zhuǎn)盤的中心軸下端與轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸傳動(dòng)連接，反光板背面下部與轉(zhuǎn)盤上面的支架鉸接，反光板背面后部通過(guò)一仰角驅(qū)動(dòng)裝置與轉(zhuǎn)盤上面后部連接，蒸汽鍋爐通過(guò)一鍋爐支架設(shè)置在反光板的焦點(diǎn)處，仰角驅(qū)動(dòng)裝置由液壓缸、液壓泵和仰角跟蹤控制裝置組成；轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源與一個(gè)自轉(zhuǎn)角跟蹤控制裝置連接。優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)上導(dǎo)光器或下導(dǎo)光器、光敏元件和控制器，控制液壓缸伸長(zhǎng)或縮進(jìn)，實(shí)現(xiàn)仰角的跟蹤；通過(guò)一側(cè)的導(dǎo)光器、光敏元件和控制器，實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)角的自動(dòng)跟蹤。從而實(shí)現(xiàn)反光板對(duì)陽(yáng)光的二維自動(dòng)跟蹤。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，容易實(shí)施。
文檔編號(hào)F22B37/00GK201133721SQ20072019041
公開日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者唐桂生 申請(qǐng)人:唐桂生