计时转向装置及追日系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及计时转向装置及追日系统。该计时转向装置包括支撑件和与支撑件转动连接的转向杠杆，所述转向杠杆上设有用于使转向杠杆向沿重力方向转动的配重结构，还设有用于平衡所述配重结构的配重变化的弹性部件。本实用新型专利技术提供的计时转向装置，通过改变转向杠杆上配重物的大小使转向杠杆的力矩平衡发生变化，从而实现计时调整转向杠杆位置的功能；该计时转向装置与现有电机调节的追日装置相比，转向结构简单，成本和维护难度低，运行可靠性好。

【技术实现步骤摘要】
计时转向装置及追日系统
本技术属于机械式计时控制方法及系统领域，具体涉及计时转向装置及追日系统。
技术介绍
太阳能是地球分布最广的可再生能源，针对太阳能的光伏发电、光热利用等光能利用装置目前已广泛得到应用。保持光能利用装置正对太阳，保持太阳光的光线垂直照射，对提高光能利用效率至关重要。自动转向追日装置是调节光能利用装置的方位角和俯仰角变化以保证太阳光直射的一类追踪装置，目前已有多种追日装置的技术出现。申请公布号为CN105429574A的专利公开了一种自调节光伏组件支架及其调节方法，该自调节光伏组件支架包括支架立柱(基座)以及与支架立柱连接，可沿自身轴向方向转动的支架主梁，支架主梁上设置向外延伸的延伸支架(支撑架)，还包括设置在延伸支架上的配重结构，用于使所述延伸支架的重心与所述支架主梁不重合；延伸支架上还设有动力水箱，动力水箱设置有排水管道和流量控制阀门，通过控制动力水箱定量排水使动力水箱的重量变化，所述延伸支架转动到相应能够实现延伸支架力矩平衡的倾斜角度。该自调节光伏组件支架降低了传统追日系统的控制难度，但配重结构及水箱排水管路的设置较为复杂；其通过流量控制阀门的开闭进行调节，调节精度较低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种计时转向装置，从而解决现有追日装置的转向调节结构复杂的问题。本技术同时提供一种追日系统。为实现上述目的，本技术的计时转向装置的技术方案是：一种计时转向装置，包括支撑件和与支撑件转动连接的转向杠杆，所述转向杠杆上设有用于使转向杠杆向沿重力方向转动的配重结构，还设有用于平衡所述配重结构的配重变化的弹性部件。所述转向杠杆包括转向支架，在转向支架的朝阳侧上设置光能利用装置。本技术的计时转向装置利用配重结构和弹性部件在转向杠杆上产生方向相反的力矩，随配重结构的配重变化实现力矩动态平衡。弹性部件的种类可根据转向轴、弹簧、配重结构的相对位置灵活设置，例如，可选择以下设置方式：所述弹性部件为拉力弹簧，转向支架通过转向轴与支撑件转动连接，所述转向轴位于转向支架的中部，在转向支架上位于转向轴的两侧分别设置所述配重结构和所述拉力弹簧。所述弹性部件为压力弹簧，转向支架通过转向轴与支撑件转动连接，所述转向轴位于转向支架的一端，在转向支架上远离转向轴的端部分别设置所述配重结构和所述压力弹簧。所述转向轴沿南北方向延伸，转向支架随配重结构的配重变化在东西方向转动，形成追踪太阳经度变化的方位角追踪装置；或者所述转向轴沿东西方向延伸，转向支架随配重结构的配重变化在在南北方向转动，形成追踪太阳纬度变化的俯仰角追踪装置。所述配重结构为固体配重物或液体配重物。可通过间歇或连续改变配重结构的配重变化，实现转向杠杆的间歇或连续调节。优选的，液体配重物可采用以下方案：所述配重结构包括设于转向支架上的上液箱和设于上液箱下方的下液箱，上液箱、下液箱之间连接有连通管和双向计量泵。支撑件上设有用于将转向支架限制在最大转向角度处的限位器；限位器可以选择弹性部件，其可有效减小大风天气情况下转向杠杆受到的冲击力。本技术的计时转向装置，转向调节结构简单，利用弹簧、水箱形式的动态力矩平衡，可增加系统对外界恶劣环境的适应性，降低控制系统难度，增加转向调节精度。本技术的追日系统所采用的技术方案是：一种追日系统，其特征在于，包括多个计时转向装置，各计时转向装置均包括支撑件和与支撑件转动连接的转向杠杆，所述转向杠杆上设有用于使转向杠杆向沿重力方向转动的配重结构，还设有用于平衡所述配重结构的配重变化的弹性部件；所述转向杠杆包括转向支架，在转向支架的朝阳侧上设置光能利用装置；所述配重结构包括设于转向支架上的上液箱，还包括供各计时转向装置上的上液箱共用的下液箱，各上液箱之间相互连通，其中一个上液箱和下液箱之间连接有连通管和双向计量泵；各计时转向装置的转向支架之间固定连接实现一致转动。可通过上述追日系统实现方位角追踪或俯仰角追踪。如，各转向支架的转向轴线沿南北方向延伸，转向支架随配重结构的配重变化在东西方向转动，形成追踪太阳经度变化的方位角追日系统；或者各转向支架的转向轴线沿东西方向延伸，转向支架随配重结构的配重变化在在南北方向转动，形成追踪太阳纬度变化的俯仰角追日系统。进一步的，可通过上述追日系统同时实现方位角追踪和俯仰角追踪。可采用以下方案：各计时转向装置的转向支架均包括上下设置的方位角支架、俯仰角支架，或者上下设置的俯仰角支架、方位角支架，方位角支架的转向轴线沿南北方向延伸，俯仰角支架的转向轴线沿东西方向延伸；各方位角支架一致转动，各俯仰角支架一致转动，形成追踪太阳经度和纬度变化的双轴追日装置。各方位角支架上设有方位角上水箱和弹性部件，各俯仰角支架上设有俯仰角上水箱和弹性部件，各方位角上水箱相互连通，各俯仰角上水箱相互连通，位于方位角上水箱、俯仰角上水箱的下方设有下水箱，其中一个方位角上水箱、其中一个俯仰角上水箱和下水箱之间均通过连通管和双向计量泵连接，实现各方位角支架的一致转动和各俯仰角支架的一致转动。本技术的追日系统，结构简单，运行稳定性好，维护成本低，适于推广应用。附图说明图1为本技术的计时转向装置实施例1的结构示意图；图2为图1的计时转向装置在冬至日、夏至日的转向示意图；图3为本技术的计时转向装置实施例2的结构示意图；图4为图3的计时转向装置在冬至日、夏至日的转向示意图；图5为本技术的计时转向装置实施例3的结构示意图；图6为实施例3的计时转向装置的系统控制框图；图7为本技术的计时转向装置实施例4的结构示意图；图8为实施例4的计时转向装置的系统控制框图；图9为本技术的追日系统实施例5的结构示意图；图10为图9由东向西看的结构示意图；图11为图9由西向东看的结构示意图；图12为图9由南向北看的结构示意图；图13为本技术的追日系统实施例6的结构示意图；图14为图13由北向南看的结构示意图；图15为本技术的追日系统实施例7的结构示意图；图16为本技术的追日系统实施例8的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施方式作进一步说明。本技术的计时转向装置的实施例1，如图1至图2所示，包括支撑件1和通过转向轴2与支撑件1转动连接的转向支架3，转向支架3的朝阳侧上设有光伏组件4，转向轴2位于转向支架3的中部，在转向支架3上位于转向轴2的两侧分别连接有拉力弹簧50和配重结构6，拉力弹簧的另一端固定于支撑件1上，配重结构6包括配重挂架和位于配重挂架内的配重物。实施例1中，太阳从冬至日到夏至日期间，其光线和水面垂线的夹角变化范围为47°，换算后每日变化角度为0.26°，由于日变化量过小，可采用根据设定的时间间隔增减配重块的形式进行间歇调节；如图2所示，配重挂架内清空时，转向支架与水平面的夹角最大，满足冬至日正午时，入射光线基本垂直光伏组件(或光热组件)；当配重挂架内配重物增添到最多时，转向支架和水平面之间夹角最小，满足夏至日正午时，入射光线基本垂直于光伏组件。配重物若选择固体配重块，配重块选择等重物，每个配重挂架配置的配重块数量确定的情况下，增减配重块的时间间隔根据力矩平衡关系事先设定好。配重块数量越多，增减配重块的间隔时间越短，追踪精度越高。弹簧的倔强系数等参数选择，本文档来自技高网...

【技术保护点】
计时转向装置，其特征在于，包括支撑件和与支撑件转动连接的转向杠杆，所述转向杠杆上设有用于使转向杠杆向沿重力方向转动的配重结构，还设有用于平衡所述配重结构的配重变化的弹性部件。

【技术特征摘要】
1.计时转向装置，其特征在于，包括支撑件和与支撑件转动连接的转向杠杆，所述转向杠杆上设有用于使转向杠杆向沿重力方向转动的配重结构，还设有用于平衡所述配重结构的配重变化的弹性部件。2.如权利要求1所述的计时转向装置，其特征在于，所述转向杠杆包括转向支架，在转向支架的朝阳侧上设置光能利用装置。3.如权利要求2所述的计时转向装置，其特征在于，所述弹性部件为拉力弹簧，转向支架通过转向轴与支撑件转动连接，所述转向轴位于转向支架的中部，在转向支架上位于转向轴的两侧分别设置所述配重结构和所述拉力弹簧。4.如权利要求2所述的计时转向装置，其特征在于，所述弹性部件为压力弹簧，转向支架通过转向轴与支撑件转动连接，所述转向轴位于转向支架的一端，在转向支架上远离转向轴的端部分别设置所述配重结构和所述压力弹簧。5.如权利要求3或4所述的计时转向装置，其特征在于，所述转向轴沿南北方向延伸，转向支架随配重结构的配重变化在东西方向转动，形成追踪太阳经度变化的方位角追踪装置；或者所述转向轴沿东西方向延伸，转向支架随配重结构的配重变化在南北方向转动，形成追踪太阳纬度变化的俯仰角追踪装置。6.如权利要求1～4任一项所述的计时转向装置，其特征在于，所述配重结构包括设于转向支架上的上液箱和设于上液箱下方的下液箱，上液箱、下液箱之...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏寄闲，苏跃进，
申请(专利权)人：苏寄闲，
类型：新型
国别省市：河南,41