專利名稱:機械式太陽能集熱器群體跟蹤機構(gòu)的制作方法
本實用新型屬太陽能跟蹤設(shè)備，跟蹤式太陽能集熱器與同等受光面積的固定式太陽能集熱器相比，由于能跟蹤太陽采集光照，其熱效率可提高70％左右。根據(jù)太陽運轉(zhuǎn)規(guī)律，跟蹤方式分為雙軸跟蹤和單軸跟蹤兩種，一般實用的中小型跟蹤設(shè)備主要是采用單軸跟蹤方式。現(xiàn)有的跟蹤設(shè)備主要有機械式、光電式、熱力式、液壓式、壓差式等幾種型式。其中光電式、壓差式在跟蹤太陽運行時受日光照變化影響，容易產(chǎn)生誤動作，上述幾種太陽能跟蹤設(shè)備由于制造成本高或生產(chǎn)工藝復(fù)雜等多種原因，不易推廣，并且多為太陽能集熱器單臺控制設(shè)備。與本實用新型較為接近的，上海機械學(xué)院研制的，機械式時鐘跟蹤裝置，雖有結(jié)構(gòu)簡單，跟蹤性能良好的優(yōu)點，但也只能控制單臺太陽能集熱器，針對上述問題，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種太陽能集熱器群體跟蹤機構(gòu)。
機械式太陽能集熱器群體跟蹤機構(gòu)主要由二部分組成。附圖1為集熱器群體跟蹤傳動系統(tǒng)，由偏心重錘(1)、過輪(2)、鋼絲繩卡(3)、大滑輪(4)、小滑輪(5)、鋼絲繩(6)等零件組成。其功能是用鋼絲繩卡子、過輪、滑輪將各臺集熱器聯(lián)接在一起，形成動力傳動網(wǎng)，將其由各臺集熱器偏心重錘勢能所產(chǎn)生的拉力，由鋼絲繩傳給安裝在跟蹤控制機內(nèi)的槽輪上，拖動整個機構(gòu)的運轉(zhuǎn)。
附圖2是跟蹤控制機構(gòu)。由箱體(1)、傳動軸(2)、槽輪(3)、齒輪Z1(4)、Z2(5)、Z3(6)、Z4(7)、Z5(8)、Z6(9)、Z7(10)、Z8(11)、Z9(12)、Z10(13)、棘輪(14)、 接觸銷(15)、擺叉(16)、調(diào)節(jié)銷(17)組成。其主要功能是調(diào)節(jié)、控制整個系統(tǒng)的能量釋放，以保證整個跟蹤系統(tǒng)與太陽運行速度同步。
本實用新型的發(fā)明要點是齒輪傳動系統(tǒng)的傳動比為144001。由于本系統(tǒng)設(shè)計目的是用來控制多臺太陽能集熱器跟蹤太陽同步運行，因而其控制集熱器臺數(shù)多少是可變的，那么隨著控制臺數(shù)的變化，通過傳動線傳給跟蹤控制箱槽輪上的拉力也隨之變化。這樣齒輪的轉(zhuǎn)速、擺桿的擺動頻率也將發(fā)生變化，致使整個系統(tǒng)不能與太陽同步運行，這也是時鐘式太陽能跟蹤機構(gòu)不能適應(yīng)群體式跟蹤的原因。本系統(tǒng)是利用固定在跟蹤機箱體上的調(diào)節(jié)銷(17)，調(diào)節(jié)擺叉(16)的擺角，然后通過固定在擺叉上的接觸銷(15)，改變其與棘輪(14)的接觸點，從而改變了擺桿的擺動頻率，有效地控制了整個傳動系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)速度，及整個系統(tǒng)的能量釋放，使系統(tǒng)能跟蹤太陽同步運行。根據(jù)測試，擺叉的擺動角在7－10°范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，擺叉的擺動頻率為262－278次／分時，是對日跟蹤太陽同步運行的最佳頻率范圍。
本系統(tǒng)是按照控制50臺，其采光面積為200米2的太陽能集熱器群體而設(shè)計的。每臺集熱器上安裝了7.5公斤的偏心重錘，通過傳動系統(tǒng)，作用在跟蹤機箱內(nèi)槽輪上的合力約為5000公斤，此時我們將擺叉的擺動頻率調(diào)節(jié)到262－278次／分，就能保證整個系統(tǒng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)地跟蹤太陽同步運行。系統(tǒng)還設(shè)計有用于手工復(fù)位用的減力機構(gòu)，整個系統(tǒng)經(jīng)一天(12小時)運行后，只需人工便可進行復(fù)位。
本系統(tǒng)經(jīng)使用證明該系統(tǒng)能在任何氣候條件下，不受季節(jié)影響，準(zhǔn)確、平穩(wěn)地控制多臺太陽能集熱器跟蹤太陽同步運行。由于系統(tǒng)利用偏心重錘的勢能，因而不需外加動力。所有零部件是用鋼材等普通原材料制造，因而結(jié)構(gòu)簡單、牢固耐用、制造成本低，每套跟蹤設(shè)備只需投資2000元，便能拖動多臺集熱器跟蹤太陽同步運行，使其集熱效率提高70％左右，有著較好的經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求
1.由偏心重錘(1)、鋼絲繩(6)、跟蹤控制箱所組成的機械式太陽能集熱器群體跟蹤機構(gòu)，其特征在于通過鋼絲繩卡(3)、大滑輪(4)、小滑輪(5)將各臺集熱器聯(lián)接在一條轉(zhuǎn)動線上；跟蹤控制箱由槽輪(1)、5對傳動齒輪、棘輪(14)、擺叉(16)、調(diào)節(jié)銷(17)、接觸銷(15)組成，調(diào)節(jié)擺叉的擺動角度可以控制其擺動頻率、傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)的能量釋放，達(dá)到控制多臺集熱器群體跟蹤太陽同步運行的要求。
2.根據(jù)權(quán)利1所說的跟蹤控制機構(gòu)，其特征在于5對傳動齒輪的傳動比為144001。
3.根據(jù)權(quán)利1所說的跟蹤控制機構(gòu)其特征在于調(diào)節(jié)銷調(diào)節(jié)擺叉擺角范圍為7－10°。擺叉的擺動頻率在262－278次／分時為系統(tǒng)最佳跟蹤太陽同步運行頻率。
專利摘要
機械式太陽能集熱器群體跟蹤機構(gòu)，主要由跟蹤傳動系統(tǒng)和跟蹤控制箱兩部分組成。傳動系統(tǒng)通過鋼絲繩將由偏心重錘勢能產(chǎn)生的拉力矩傳給跟蹤控制箱，跟蹤機箱內(nèi)的齒輪、棘輪、擺桿、調(diào)節(jié)銷用來控制調(diào)節(jié)整個系統(tǒng)的能量釋放，使集熱器能準(zhǔn)確、平穩(wěn)地跟蹤太陽同步運行。一套跟蹤設(shè)備只需投資2000元左右，便能控制50臺200米
文檔編號F24J2/38GK85202627SQ85202627
公開日1986年5月28日 申請日期1985年6月28日
發(fā)明者金福生 申請人:湖北省紡織工業(yè)太陽能技術(shù)開發(fā)服務(wù)中心導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan