数控太阳能热水器自动跟踪系统技术方案

数控太阳能热水器自动跟踪系统，本发明专利技术是太阳能热水器技术的一个领域。为了使太阳能热水器能根据时间和水温自动调节迎阳角，本发明专利技术采取了如下技术措施：太阳能热水器活动安装在地面或阳台上，太阳能热水器水箱的温度计连接计算机，计算机连接电机控制器，电机控制器连接电机，电机通过传动装置驱动太阳能热水器转动。太阳能热水器可以在计算机的控制下在水箱水温低于设定值时保持把最大的吸热面向着太阳,当水箱水温高于设定值时保持把最小吸热面向着太阳。这样做的好处是：太阳能热水器可以在计算机的控制和电机的驱动下旋转，为太阳能热水器获取最大的热能和保护太阳能热水器创造了必要的条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是太阳能热水器技术的一个领域。
技术介绍
太阳能热水器每天都在零排放的条件下为人们提供大量热水，是节能减排的理想选择。但是，太阳能热水器的运作过程中，每天都要面对很多变数。例如，太阳的移动、天气的变化和热水用量的变化等。这些变数中，变化最大的是天气。从寒冷的阴天到炎炎夏日，在这段范围中，阳光的变化相差可达几十甚至几百倍之多。为在阳光不足的天气下仍能产生足够的热水，大多数家庭都选择产热量较大(吸热面积较大)的太阳能热水器。但这样又产生一个新的问题，就是这样的配置在阳光充足的夏日又会导致产热量过剩、温度过高的情况。这样热水器在阳光充足的日子其水温会接近甚至超过百度，它将直接影响着太阳能热水器的至使用寿命。这并非危言耸听，因为水箱里的水温过高，过高的水温会加速密封圈、管道和阀门等的老化和失效，影响太阳能热水器的使用寿命。很多用户为解决温度过高的问题采取了在吸热管或吸热板上遮盖挡板或遮阳布，以便减小受光面积。但这一办法不但麻烦，而且在阴天阳光不足时又妨碍了太阳能的吸收，使太阳能热水器产热不足；另一方面，太阳是移动的，它每天都从东方升起，向西方奔去，从不间断。因此，如果太阳能热水器要获得最大的太阳能就必须要跟踪太阳的移动轨迹，把自己最大的吸热面始终面向太阳。这样才能最有效地吸收太阳能。但是，现有技术下的太阳能热水器并没有解决上述技术问题，它只能固定地装在屋顶或阳台上。不能跟踪太阳的轨迹，就不可能最大限度地吸收太阳能。在天气欠佳或在冬季时会因此而导致产热不足。另一方面，由于它是固定地安装在屋顶或阳台，所以它不能在水温过高时通过改变迎阳角来减小热量的吸收保护太阳能热水器。
技术实现思路
为了使太阳能热水器能根据时间和水温自动调节迎阳角(太阳能热水器最大吸热面与太阳光线的夹角度)，以便能较大限度地吸收太阳能和保护太阳能热水器，本专利技术采取了如下技术措施:太阳能热水器活动安装在地面或阳台上，太阳能热水器水箱的温度计连接计算机，计算机连接电机控制器，电机控制器连接电机，电机可通过传动装置驱动太阳能热水器转动。太阳能热水器可以在计算机的控制下在水箱水温低于设定值时保持把最大的吸热面向着太阳，当水箱水温高于设定值时保持把最小吸热面向着太阳。这样做的好处是:太阳能热水器可以在计算机的控制和电机的驱动下旋转，为太阳能热水器获取最大的热能和保护太阳能热水器创造了必要的条件。具体的好处是太阳能热水器工作时，计算机根据时间(计算机内的时钟)，指令电机驱动太阳能热水器旋转，可以使太阳能热水器的最大的吸热面保持面向太阳，即跟踪太阳，获取最大的热能。同时计算机连接了水箱里的温度计，当水箱里的水温过高或达到设定值时，计算机可通过电机驱动太阳能热水器旋转，使太阳能热水器的最小的吸热面保持面向太阳，最大限度地减小热能获取，防止水温过高，使太阳能热水器得到保护。【附图说明】图1是数控太阳能热水器自动跟踪系统结构示意图。图2是图1的局部放大示意图。图中:支架(太阳能热水器支架)1、中轴2、轴套3、脚轮4、底座5、蜗轮6、步进电机7、蜗杆8。【具体实施方式】本申请所述的太阳能热水器活动安装在地面或阳台上，是指太阳能热水器可相对于地面或阳台旋转运动的安装方式。能达到这一要求的结构和安装方式很多，例如在支架上装上脚轮或万向轮、让支架装在圆形轨道上或将整个太阳能热水器装在转轴上或由转轴吊起装在地面或阳台上等等；使用本专利技术的太阳能热水器可以在计算机的控制下，当水箱水温低于设定值时把最大吸热面保持面向着太阳；当水箱水温高于设定值时把最小吸热面保持面向着太阳。能实现这一功能的方式、方法和结构同样有很多，它们都适合本专利技术使用。由于本专利技术是以时间和水箱的水温为控制依据，因此首先把水箱里的温度计连接计算机。计算机根据时间和不同的水温可通过电机控制器控制电机转动并通过传动装置驱动太阳能热水器旋转。当水温低于设定的危险值时，计算机控制太阳能热水器旋转，使太阳能热水器的最大吸热面保持面向着太阳，以便获取最大的热能。当水温过高达到设定的危险值时，计算机控制太阳能热水器旋转，使太阳能热水器的最小吸热面保持面向着太阳，把阳光的吸收量减到最低，防止水温的进一步上升，保护太阳能热水器；本专利技术使用的电机是步进电机，也可以是普通直流或交流异步动机。用不同的电机时使用相应的电机控制器，同时使用非步进电机时，系统还包括了一套伺服控制装置，使太阳能热水器的转动量符合计算机的要求；电机通过传动装置驱动太阳能热水器旋转的方式很多，它们的区别主要在于传动装置和传动方式上，例如可以使用蜗杆蜗轮传动、可以使用齿轮传动，还可以用驱动脚轮旋转的方式驱动太阳能热水器旋转等等，由于本专利技术对传动方式没有特殊要求，所以现有技术下的所有传动方式都适合本专利技术使用。【具体实施方式】的一种如下:在支架I上安装脚轮4使太阳能热水器可以相对于地面或阳台旋转，在支架I上固定安装轴套3，轴套3上固定安装蜗轮6。本例的结构使用蜗杆蜗轮驱动的方式，当然也可以把蜗杆蜗轮换为齿轮，变成齿轮驱动方式。在地面或阳台上固定安装底座5，底座5上装有中轴2和步进电机7，步进电机7上装有蜗杆8，轴套3套在中轴2上可灵活转动，蜗轮6与蜗杆8齿合在一起，步进电机7可通过蜗杆8和蜗轮6驱动太阳能热水器转动。太阳能热水器水箱的温度计连接计算机，计算机连接步进电机控制器，步进电机控制器连接步进电机，步进电机通过蜗杆蜗轮驱动太阳能热水器转动。太阳能热水器可以在计算机的控制下在水箱水温低于设定值时保持把最大的吸热面向着太阳，当水箱水温高于设定值时保持把最小吸热面向着太阳。本专利技术的工作原理:当机主注水太阳能热水器后可打开电源开关，系统复位。机主通过键盘向计算机输入设定温度值(保护温度)。计算机开始工作并根据当前时间(时间决定了太阳的位置，只要根据时间，就可以跟踪太阳)和当前水温决定太阳能热水器面向太阳的角度。当白天水温低于设定值时，计算机通过步进电机控制器、步进电机、蜗杆蜗轮传动装置驱动太阳能热水器转动，使太阳能热水器的最大吸热面跟踪和面向太阳，以便能最大限度地吸收太阳光的能量；当白天水温达到或高过设定值时，计算机通过步进电机控制器、步进电机、蜗杆蜗轮传动装置驱动太阳能热水器转动，使太阳能热水器的最小吸热面跟踪和面向太阳，以便能最大程度地减小太阳光的吸收，防止温度过高保护太阳能热水器、管道和阀门等设备。【主权项】1.数控太阳能热水器自动跟踪系统，其特征在于:太阳能热水器活动安装在地面或阳台上，太阳能热水器水箱的温度计连接计算机，计算机连接电机控制器，电机控制器连接电机，电机可通过传动装置驱动太阳能热水器转动，太阳能热水器可以在计算机的控制下在水箱水温低于设定值时保持把最大的吸热面向着太阳，当水箱水温高于设定值时保持把最小吸热面向着太阳。【专利摘要】数控太阳能热水器自动跟踪系统，本专利技术是太阳能热水器技术的一个领域。为了使太阳能热水器能根据时间和水温自动调节迎阳角，本专利技术采取了如下技术措施：太阳能热水器活动安装在地面或阳台上，太阳能热水器水箱的温度计连接计算机，计算机连接电机控制器，电机控制器连接电机，电机通过传动装置驱动太阳能热水器转动。太阳能热水器可以在计算机的控制下在水箱水温低于设定值时保持把最大的吸热面向着太阳,当水箱水温高于设定值时本文档来自技高网...

【技术保护点】
数控太阳能热水器自动跟踪系统，其特征在于：太阳能热水器活动安装在地面或阳台上，太阳能热水器水箱的温度计连接计算机，计算机连接电机控制器，电机控制器连接电机，电机可通过传动装置驱动太阳能热水器转动，太阳能热水器可以在计算机的控制下在水箱水温低于设定值时保持把最大的吸热面向着太阳，当水箱水温高于设定值时保持把最小吸热面向着太阳。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡达广，
申请(专利权)人：胡达广，
类型：发明
国别省市：广东;44