專利名稱:一種太陽光自動(dòng)跟蹤太陽能熱水器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種太陽光自動(dòng)跟蹤太陽能熱水器，主要包括太陽能熱水器、太陽光追蹤器、鉸鏈連接座、鉸鏈連接軸、連接桿、支撐桿、支撐板、步進(jìn)電機(jī)推桿、電機(jī)支架、聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、蝸桿渦輪減速器、基座，其中太陽光追蹤器包括光敏電阻和光敏電阻盒。太陽的光線從太陽光追蹤器中的光敏電阻盒上小孔照射到5個(gè)光敏電阻上，引起光敏電阻阻值的變化。根據(jù)中心光敏電阻阻值的變化判斷是白天或者夜晚，控制整個(gè)太陽能熱水器系統(tǒng)動(dòng)作或者停止；根據(jù)左右光敏電阻阻值變化的不同帶動(dòng)太陽能熱水器跟隨太陽光轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整；根據(jù)上下光敏電阻阻值變化的不同，帶動(dòng)太陽能熱水器俯仰調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)光線的追蹤。結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，成本低。
【專利說明】一種太陽光自動(dòng)跟蹤太陽能熱水器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及到一種能夠自動(dòng)跟蹤太陽高度和方向變化的太陽能熱水器。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是一種取之不盡用之不竭的可再生資源，世界各國都投入了大量的人力、物力及財(cái)力爭相發(fā)展太陽能技術(shù)。近年來，我國也在多方面開展了對(duì)太陽能的研宄和應(yīng)用，并在技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)上日趨完善成熟。民用方面利用大陽能生產(chǎn)熱水，不僅可供浴室、理發(fā)館、機(jī)關(guān)、醫(yī)院、住宅使用，而且還可以為工農(nóng)業(yè)提供生產(chǎn)用低溫?zé)崴钍軓V大群眾歡迎。
[0003]太陽能作為一種新型能源，它與常規(guī)能源相比具有以下特點(diǎn):
[0004](I)能的總能量巨大，并且能夠長期不間斷的釋放，可以說是取之不盡，用之不竭；
[0005](2)可就地開發(fā)利用，沒有運(yùn)輸成本問題，尤其對(duì)于能源稀少和交通欠發(fā)達(dá)地區(qū)更有利用價(jià)值；
[0006](3)太陽能是一種清潔能源，在開發(fā)和利用的同時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生廢棄物以及噪音，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的理想能源；
[0007](4)太陽能雖然儲(chǔ)備的總能量大，但是能流密度較低，太陽能設(shè)備通常需要較大的采光面才能滿足集熱需求；
[0008](5)受季節(jié)、光照等條件的影響很大，太陽能設(shè)備在多雨霧的地區(qū)使用效率會(huì)有所降低。
[0009]總結(jié)來說，隨著能源短缺以及環(huán)境惡化等問題的日益嚴(yán)峻，太陽能的開發(fā)和利用具有十分重要的意義。但太陽每時(shí)每刻都在運(yùn)動(dòng)，在白天太陽東升西落，既有高度的變化也有自東向西方向的變化，目前市場(chǎng)上的太陽能熱水器，產(chǎn)熱量低、受季節(jié)、地區(qū)的影響比較大。太陽能熱水器只有隨動(dòng)于太陽，使太陽光直射太陽能電池板，才能最大程度的利用太陽能。太陽光自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)實(shí)時(shí)追蹤太陽高度和方向的變化，有利于充分利用好豐富的太陽能資源，并且盡量將太陽能的分散性以及低效問題降到最低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本實(shí)用新型提供一種太陽光自動(dòng)跟蹤的太陽能熱水器，能夠自動(dòng)跟蹤太陽高度和方向的變化，使太陽光直射太陽能熱水器，提高太陽光的利用效率。
[0011]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0012]一種能夠自動(dòng)跟蹤太陽高度和方向變化的太陽能熱水器，主要包括太陽能熱水器、太陽光追蹤器、鉸鏈連接座、鉸鏈連接軸、連接桿、支撐桿、支撐板、步進(jìn)電機(jī)推桿、電機(jī)支架、聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、蝸桿渦輪減速器、基座，其中太陽光追蹤器包括光敏電阻和光敏電阻盒。太陽光追蹤器安裝在太陽能熱水器的正中央，太陽光追蹤器包括光敏電阻盒和5個(gè)光敏電阻，光敏電阻盒中間為一透光圓孔，I個(gè)電阻放在圓孔的正中央，4個(gè)光敏電阻在光敏電阻盒沿圓周方向相隔90°排列安裝；連接桿的一端通過連接軸與太陽能熱水器頂端的連接座相連，另一端步進(jìn)電機(jī)推桿鉸接；支撐桿的一端與支撐板鉸接，另一端與鉸步進(jìn)電機(jī)推桿鉸接；電機(jī)支架焊接在支撐板上，步進(jìn)電機(jī)推桿與支架鉸接；轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)通過螺栓和蝸桿渦輪減速器固定在一起；蝸桿渦輪減速器通過螺栓和螺母固定在基座上；傳動(dòng)軸與聯(lián)軸器固定連接；聯(lián)軸器與支撐板通過螺栓和螺母固定連接。
[0013]太陽光自動(dòng)跟蹤太陽能熱水器可以在區(qū)分夜晚和白天的情況下實(shí)現(xiàn)太陽能熱水器的自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)和俯仰。在白天，當(dāng)太陽位置改變時(shí)，通過不同的光敏電阻控制電路來調(diào)整太陽能熱水器的轉(zhuǎn)動(dòng)和俯仰，以實(shí)現(xiàn)對(duì)光線的追蹤，使太陽能熱水器始終與太陽光線相垂直，達(dá)到最大限度的接收太陽光。在夜晚，太陽能熱水器不動(dòng)作。轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)通過蝸桿渦輪減速器帶動(dòng)傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸帶動(dòng)基座，實(shí)現(xiàn)太陽能熱水器的轉(zhuǎn)動(dòng)；步進(jìn)電機(jī)推桿通過伸縮，帶動(dòng)連接桿和支撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使太陽能熱水器和電機(jī)支架運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電池板的俯仰調(diào)整。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是，太陽光自動(dòng)跟蹤太陽能熱水器能夠自動(dòng)跟蹤太陽光，使陽光始終直射太陽能熱水器，提高太陽光的利用效率，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，成本低。

【附圖說明】

[0015]圖1為太陽光自動(dòng)跟蹤太陽能熱水器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為太陽光追蹤器原理圖。
[0017]圖中:1.太陽能熱水器；2.太陽光追蹤器；3.連接座；4.連接軸；5.連接桿；6.支撐桿；7.支撐板；8.步進(jìn)電機(jī)推桿；9.電機(jī)支架；10.聯(lián)軸器；11.傳動(dòng)軸；12.轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)；13.蝸桿渦輪減速器；14.基座；15.光敏電阻；16.光敏電阻盒。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
[0019]參照附圖1至附圖2，一種能夠自動(dòng)跟蹤太陽高度和方向變化的太陽能熱水器，主要包括I個(gè)太陽能熱水器、I個(gè)太陽光追蹤器、3個(gè)連接座、3個(gè)連接軸、I個(gè)連接桿、I個(gè)支撐桿、I個(gè)支撐板、I個(gè)步進(jìn)電機(jī)推桿、I個(gè)電機(jī)支架、I個(gè)聯(lián)軸器、I個(gè)傳動(dòng)軸、I個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、I個(gè)基座、I個(gè)蝸桿渦輪減速器；其中太陽光追蹤器包括5個(gè)光敏電阻和I個(gè)光敏電阻盒。太陽光追蹤器(2)安裝在太陽能熱水器(I)的正中央，太陽光追蹤器包括光敏電阻盒和5個(gè)光敏電阻，光敏電阻盒中間為一透光圓孔，I個(gè)電阻放在圓孔的正中央，4個(gè)光敏電阻在光敏電阻盒沿圓周方向相隔90°排列安裝；連接桿(5)的一端通過鉸鏈連接軸(4)與太陽能熱水器(I)頂端的鉸鏈連接座(3)相連，另一端步進(jìn)電機(jī)推桿(8)鉸接；支撐桿(6)的一端與支撐板(7)鉸接，另一端與步進(jìn)電機(jī)推桿(8)鉸接；電機(jī)支架(9)焊接在支撐板上，步進(jìn)電機(jī)推桿(8 )與電機(jī)支架(9 )鉸接；轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(12 )通過螺栓和蝸桿渦輪減速器(13)固定在一起；蝸桿渦輪減速器(13)通過螺栓和螺母固定在基座(14)上；傳動(dòng)軸(11)與聯(lián)軸器(10)固定連接；聯(lián)軸器(10)與支撐板(7)通過螺栓和螺母固定連接。
[0020]本實(shí)用新型的工作原理和工作過程為:
[0021]太陽白天的運(yùn)動(dòng)軌跡可以分解為從東向西的運(yùn)動(dòng)和由低升高再降低的運(yùn)動(dòng)。太陽的光線從太陽光追蹤器(2)中的光敏電阻盒(16)上的小孔照射到5個(gè)光敏電阻(15)上，弓丨起光敏電阻(15)阻值的變化，但照射到5個(gè)光敏電阻(19)上的光照強(qiáng)度不同時(shí)，引起光敏電阻(15)阻值的變化也不同。根據(jù)中心光敏電阻(15)阻值的變化，通過控制單元判斷是白天或者夜晚，控制整個(gè)太陽能熱水器系統(tǒng)動(dòng)作或者停止；根據(jù)左右光敏電阻(15)阻值變化的不同，通過控制單元判斷后輸出信號(hào)控制轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(12)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，通過蝸桿渦輪減速器(14)、傳動(dòng)軸(11)、聯(lián)軸器(10)帶動(dòng)支撐板(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)太陽能熱水器(I)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整以跟隨太陽光。根據(jù)上下光敏電阻(15)阻值變化的不同，通過控制單元判斷后輸出信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)推桿(8)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，進(jìn)而通過支撐桿(6)、連接桿(5)和連接座(3)帶動(dòng)太陽能熱水器(I)俯仰調(diào)整以跟隨太陽光。通過太陽能熱水器(I)的轉(zhuǎn)動(dòng)和俯仰調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽光線的追蹤，使太陽能熱水器(I)與太陽光線始終垂直，達(dá)到最大限度的接收太陽光。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽光自動(dòng)跟蹤太陽能熱水器，主要包括太陽能熱水器、太陽光追蹤器、鉸鏈連接座、鉸鏈連接軸、連接桿、支撐桿、支撐板、步進(jìn)電機(jī)推桿、電機(jī)支架、聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸、轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)、蝸桿渦輪減速器、基座，其中太陽光追蹤器包括光敏電阻和光敏電阻盒；其特征在于:太陽光追蹤器(2)安裝在太陽能熱水器(I)的正中央，太陽光追蹤器包括光敏電阻盒和5個(gè)光敏電阻，光敏電阻盒中間為一透光圓孔，I個(gè)電阻放在圓孔的正中央，4個(gè)光敏電阻在光敏電阻盒沿圓周方向相隔90°排列安裝；連接桿(5)的一端通過鉸鏈連接軸(4)與太陽能熱水器(I)頂端的鉸鏈連接座(3)相連，另一端步進(jìn)電機(jī)推桿(8)鉸接；支撐桿(6)的一端與支撐板(7)鉸接，另一端與步進(jìn)電機(jī)推桿(8)鉸接；電機(jī)支架(9)焊接在支撐板上，步進(jìn)電機(jī)推桿(8 )與電機(jī)支架(9 )鉸接；轉(zhuǎn)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(12 )通過螺栓和蝸桿渦輪減速器(13)固定在一起；蝸桿渦輪減速器(13)通過螺栓和螺母固定在基座(14)上；傳動(dòng)軸(11)與聯(lián)軸器(10)固定連接；聯(lián)軸器(10)與支撐板(7)通過螺栓和螺母固定連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽光自動(dòng)跟蹤太陽能熱水器，其特征在于:太陽光追蹤器(2)包括5個(gè)光敏電阻(15)和光敏電阻盒(16)，光敏電阻盒(16)中間為一透光圓孔，I個(gè)光敏電阻在光敏電阻盒(16)的正中央，4個(gè)光敏電阻(15)在光敏電阻盒(16)沿圓周方向相隔90°排列安裝。
【文檔編號(hào)】G05D3-12GK204287979SQ201420719949
【發(fā)明者】陳京邦, 牟昕鵬 [申請(qǐng)人]山東科技大學(xué)