自动跟踪太阳及太阳高度的跟踪器制造技术

一种自动跟踪太阳及太阳高度的跟踪器，由对称安置在向日台（５）东西两边的两个利用太阳能做动力的纯机械向日单元（１）及安置在向日台南北轴线下方的太阳高度跟踪机构（３）、支撑架（２）、配重（４）组成。具有结构简单，成本低，制做方便，太阳能利用率高（与平板电池向日台相配，太阳能利用率提高３０％以上；与抛物向日台相配，可实现连续不断的开水供应）抗风及寿命长（可达２０年）等优点。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属太阳能利用装置。本技术是关于太阳跟踪器的一种改造。太阳能利用已在近年得到较大发展，为了提高采光面的采光效率，人类专利技术了各种各样跟踪太阳的方法，如计算机跟踪法，传感器跟踪法(94117451.4)，温差压力跟踪法(B9209020.0)，卷簧发条跟踪法(参见ZL95250027.2)等。这些跟踪法尽管效果很好，但是由于它们有的成本高(如计算机跟踪法)、有的结构复杂(如传感器跟踪法)、有的制造工艺要求高(如温差压力跟踪法)、有的需要不断的人工干预(如卷簧发条跟踪法)。如果将它们用在民用太阳能技术产品上，将难为普通家庭所接受。这就阻碍了太阳能技术在民用领域中的推广。本技术的目的在于克服已有太阳跟踪器存在的缺陷，提供一种可自动跟踪太阳，抗风，运行准确，无噪声污染，无需外接电源，无需人工干预，不易出故障的太阳跟踪器。本技术的技术方案是一种自动跟踪太阳及太阳高度的跟踪器，包括纯机械向日单元、支撑架、太阳高度跟踪机构、配重和向日台，所述的纯机械向日单元对称安装在所述的向日台东西两侧，所述的太阳高度跟踪机构安装在所述的向日台南北中心线下方，所述的配重安装在所述的向日台上，所述的太阳高度跟踪机构及向日台安装在所述的支撑架上。上述设备对太阳及太阳高度的跟踪是通过纯机械向日单元将太阳热能转化为机械力而使向日台始终朝向太阳，同时带动太阳高度跟踪机构调整向日台使其南北轴法线与地平的夹角始终与太阳高度相等来实现的，由于太阳高度跟踪机构能自动复位(每年一次)，因此实现了对太阳及太阳高度跟踪的完全自动化，可实现无人看管；同时，这种方案跟踪精度高、结构简单、造价低、寿命长，适合各种规模的太阳能设备。本技术的具体结构由附图及实施例给出附图说明图1是《自动跟踪太阳及太阳高度跟踪器》整体安装示意图图2是《自动跟踪太阳及太阳高度跟踪器》太阳高度跟踪机构示意图图3是《自动跟踪太阳及太阳高度跟踪器》纯机械向日单元示意图附图图面说明如下1-纯机械向日单元，2-支撑架，3-太阳高度跟踪机构，4-配重，5-向日台，6-棘爪，7-棘轮，8-传动杆，9-支撑杆，10-滑块，11-连接头，12-支座，13-定位弹簧，14-限位杆，15-磨擦片，16-定位拉绳，17-丝杆，18-集热管，19-反射罩，20-热弹性马氏体弹簧本技术的全部构件均用Q235-A钢进行防锈处理或45#钢制做。以下结合附图详细说明本技术的具体细节及工作情况。从图1可以清楚看出各部件的相互位置关系，从图2、图3可以清楚地看到本技术的详细结构。早晨太阳从东方升起，阳光照在向日台5上的东边一侧纯机构向日单元1中的反射罩19，再反射给集热管18，使集热管18的温度很快上升至热弹性马氏体弹簧20的逆变终止温度Af点，从而热弹性马氏体弹簧因相变而收缩，并产生一机械拉力(同时向日台5西边一侧的纯机械向日单元1中的集热管18，因反射罩19对阳光的遮挡作用，而使其内温度保持在环境温度附近，此温度始终低于热弹性马氏体弹簧20的始变温度fa点，使热弹性马氏体弹簧20处在自由状态，而无任何力产生。)；该拉力拉动向日台5使其自动朝向太阳方向；随着太阳的西移，当太阳光线越过向日台5的法线时，向日台5西边一侧的纯机械向日单元1中的集热管18接受阳光，使集热管18中的温度迅速上升至热弹性马氏逆变终止温度Af点，从而该热弹性马氏体弹簧20因恢复记忆而收缩，并产生一机械拉力(在此过程中，向日台5东边一侧的纯机械向日单元1中的集热管18，因反射罩19对阳光的遮挡作用，而使其内温度因散热而迅速下降至环境温度附近，因此温度低于热弹性马氏体弹簧20的始变温度fa，而使热弹性马氏体20处在自由状态，而无任何力产生。)，该拉力拉动向日台5使向日台5向西转动朝向太阳……，随着太阳的不断西移，此过程不断重复，直到太阳落西；在此过程中，向日台5的转动会通过棘爪6推动棘轮7带动传动杆8转动一定角度(约180°)，由于滑块10未随传动杆8转动，因此滑块10将会在传动杆8上向北方向攀升约半个螺距(新的一天开始时，当向日台5再朝向东方时，由于棘爪6的作用传动杆8并不转动。)，这就改变了由支撑架2，传动杆8，支撑杆9所围成的三角形的一边边长，而使向日台5南端上升，完成了对太阳高度的跟踪。上述过程每日重复一次，并直到太阳高度达到最大时，此时滑块10已与限位杆14上方的磨擦片15相接触，随着滑块10的继续向北移动，在定位弹簧13的作用下，在滑块10与磨擦片15间产生一磨擦力。由于滑块10无法转动，因此该磨擦力会迫使磨擦片15顺时针(面朝北)转动，磨擦片15又带动限位杆14转动，限位杆14的转动又拉动定位拉绳16，并通过定位拉绳16拉动棘爪6换向(此过程总会在太阳高度达最高点附近时的一至两天内完成。)。此后随着每日太阳的东升西落，滑块10又在向日台5的带动下每日由北向南移动约半个螺距，从而使向日台5南端下降，保证了对太阳高度的跟踪。随着每日的周而复始，当太阳高度接近最小时，此时滑块10已与限位杆14下方的磨擦片15相接触，随着滑块10的继续向南移动，在定位弹簧13的作用下，会在滑块10与磨擦片15间产生一磨擦力，由于滑块10无法转动，因此该磨擦力会迫使磨擦片15逆时针(面朝北)方向转动，磨擦片15又带动限位杆14转动，限位杆14的转动又拉动定位拉绳16，并通过定位拉绳16拉动棘爪6，使棘爪6换向(此过程总会在太阳高度达最低点附近时的一至两天内完成。)。至此完成了一个年度周期，日后随着太阳的东升西落，该机构便会日复一日年复一年的自动运行。在地球的不同纬度、不同地区，只要知道该地区的年平均阴雨天数，再根据不同纬度处的当时太阳高度值，在使用前，人为一次性调整好滑块10的位置及两磨擦片的具体位置，便可一劳永逸，实现该设备对太阳及太阳高度的精确跟踪。权利要求1.一种自动跟踪太阳及太阳高度的跟踪器；由向日台(5)(平面、抛物面可互换)、纯机械向日单元(1)、太阳高度跟踪机构(3)、支撑架(2)、配重(4)组成；其特征在于，纯机械向日单元(1)对称安置在向日台(5)东西两边，太阳高度跟踪机构(3)安置在向日台(5)南北轴线下方，向日台(5)通过太阳高度跟踪机构(3)与支撑架(2)相连，纯机械向日单元(1)另一端直接固定在支撑架(2)相应位置，配重(4)直接与向日台(5)相连。2.根据权利要求1所述的自动跟踪太阳及太阳高度的跟踪器，其特征在于在向日台(5)东西两边对称安置两个利用太阳能做动力的纯机械向日单元(1)，在向日台(5)南北轴线下方，安置有太阳高度跟踪机构(3)，在向日台(5)上连有可改变自动跟踪太阳及太阳高度的跟踪器重心位置的配重(4)。3.根据权利要求1所述的自动跟踪太阳及太阳高度的跟踪器，其特征在于纯机械向日单元(1)的主要动力部件是用热弹性马氏体钢制成。4.根据权利要求1所述的自动跟踪太阳及太阳高度的跟踪器，其特征在于太阳高度跟踪机构主要由传动杆(8)及与其相平行的限位杆(14)，装于传动杆(8)上的棘轮(7)、滑块(10)，装于限位杆(14)上的棘爪(6)、磨擦片(15)、定位弹簧(13)构成；通过滑块(10)与磨擦片(15)的作用来实现自动换向之目的。专利摘要一种自动跟踪太阳及太阳高度的跟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动跟踪太阳及太阳高度的跟踪器；由向日台（５）（平面、抛物面可互换）、纯机械向日单元（１）、太阳高度跟踪机构（３）、支撑架（２）、配重（４）组成；其特征在于，纯机械向日单元（１）对称安置在向日台（５）东西两边，太阳高度跟踪机构（３）安置在向日台（５）南北轴线下方，向日台（５）通过太阳高度跟踪机构（３）与支撑架（２）相连，纯机械向日单元（１）另一端直接固定在支撑架（２）相应位置，配重（４）直接与向日台（５）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏葆春，
申请(专利权)人：魏葆春，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]