自动跟踪太阳光装置制造方法及图纸

一种自动跟踪太阳光装置，它包括太阳能面板固定架、支撑架、俯仰角跟踪构件和左右角跟踪构件，太阳能面板固定架通过三维活节与支撑架连接，俯仰角跟踪构件包括第一传动部件和与之配合的驱动装置；左右角跟踪构件包括第二传动部件和与之配合的驱动装置；所述的三维活节包括十字型连接的俯仰角调节轴和左右角调节轴。本实用新型专利技术具有结构简单合理，运转能耗低易于控制，运行精确度高；同时便于安装和日常维护的特点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及太阳能利用
，具体地说是一种能通过依据天文常数设定 的程序控制，自动调整映日面，使太阳光始终保持最佳入射角度，达到最大效率利用太阳能 的自动跟踪太阳光装置。
技术介绍
由于化石能源的日益枯竭，以及其在生产和使用过程中造成的环境污染、温室效 应等问题越来越严重，使得新能源的开发和利用已经广受各国重视。其中，太阳能作为一种 高效清洁、分布广泛、几乎可以无限利用的新型能源，吸引人们对其研发的投入逐渐加大。 但是，目前在太阳能利用方面，尤其是在光伏发电领域利用率低，发电成本高昂仍是普遍 存在的问题。这主要表现在以下两个方面其一，由于现在的光伏发电技术所使用的光伏电 池主要采用的是单晶硅和多晶硅等半导体材料，其价格昂贵，而且在生产的过程中需要消 耗大量电能，这违背了人类发展太阳能的初衷。其二，目前高质量的单晶硅电池板，其光电 转化率也仅能达到17%左右，且其最长使用寿命只有二十几年，这样也加大了太阳能发电 的成本，增加了太阳能发电市场化的难度。因此，在想方设法降低电池板成本，开发利用新 的光电转化率更高的电池板材料的同时，如何提高现有光伏电池板的单位发电效率，就成 为降低太阳能发电成本的主要途径之一。现在的太阳能光伏发电系统，大多是将太阳能电池板固定安装，这样就仅能保证 在每年的某一天的某一时间，太阳光以最佳角度照射，所以太阳光的利用率相对较低。如 果使太阳能电池板能始终与太阳光保持最佳角度或采用聚光技术，就可以用同样面积的 电池板原件，获得更多的电能，这一切都需要一种成熟、可靠的太阳光跟踪技术，据研究， 采用跟踪技术比固定安装的太阳能电池板发电量因不同地区光照条件不同，可以提高 30% -50%以上。但是现有的太阳光跟踪技术大都因为结构复杂等原因导致成本偏高，甚 至超过发电装置总投资的30%，而且跟踪本身要有电能损耗，占用的土地也比固定安装时 多，设备的养护、维修又需要额外增加技术人员，装置运行风险也大于固定安装等等；同时， 为了降低跟踪成本，生产厂家现在将跟踪装置造的越来越大，这又产生了风阻加大，安装维 护难度增加，对道路和地基要求提高等一系列问题，使得跟踪技术产生的效果的吸引力大 大降低，阻碍了太阳光跟踪技术的商业化发展。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种简单有效的自动跟踪太阳光装置，通过依据天文常 数设定的程序控制，自动调整映日面，使太阳光始终保持最佳入射角度，达到最大效率利用 太阳能的目的。本技术解决其技术问题所采取的技术方案是该自动跟踪太阳光装置，包括 太阳能面板固定架、支撑架、俯仰角跟踪构件和左右角跟踪构件，其特征是，所述的太阳能 面板固定架通过三维活节与支撑架连接，一铰接在太阳能面板固定架或者固定在三维活节3上的刚性支架，所述刚性支架能随太阳能面板固定架的俯仰角变化而转动。所述的俯仰角跟踪构件包括两端分别连接在太阳能面板固定架上和刚性支架上 的控制俯仰角转动的第一传动部件，以及与第一传动部件相配合的固定安装在支撑架上的 第一驱动装置或手动调节装置。所述的左右角跟踪构件包括连接在太阳能面板固定架上的控制左右角转动的第 二传动部件，以及固定安装在刚性支架或支撑架上的与第二传动部件相配合的第二驱动装置。所述的三维活节包括十字型连接的俯仰角调节轴和左右角调节轴，所述的俯仰角 调节轴两端铰接在支撑架顶端，所述的左右角调节轴两端铰接在面板固定架上。所述的第一传动部件和第二传动部件为刚性圆弧体和/或柔性体，所述的刚性圆 弧体上设有传动构造。所述的第一传动部件和第二传动部件皆为柔性体，所述柔性体为传动带或传动链 或绳索之一，所述第一驱动装置和第二驱动装置皆由电机和蜗轮蜗杆减速器构成，所述蜗 轮蜗杆减速器输出轴上设有与柔性体对应配合的带轮或链轮或收绳器，所述第二驱动装置 安装在与三维活节一体的刚性支架上。 所述的柔性体为绳索，所述第一驱动装置和第二驱动装置皆由电机和蜗轮蜗杆减 速器构成，所述蜗轮蜗杆减速器输出轴上设有收绳器；所述第二驱动装置固定安装在支撑 架上，所述第二传动部件的绳索通过安装在刚性支架自由端的一对滑轮和三维活节俯仰角 调节轴上的一对滑轮后与第二驱动装置输出端的收绳器相配合，实现左右角度调节。所述第一传动部件和第二传动部件皆为带齿状传动构造的刚性圆弧体，所述的刚 性圆弧体分别与所述第一驱动装置和第二驱动装置输出端的齿轮相啮合；所述的刚性支架 为弧形，一端铰接在太阳能面板固定架上，另一端与第一刚性圆弧体连接成一体，整体呈半 圆弧状。所述第一传动部件为刚性圆弧体，第二传动部件为柔性体，所述柔性体为传动带 或传动链或绳索之一；一手动调节装置设置在支撑架上，手动调节装置上设有与刚性圆弧 体设置的定位孔相配合的定位销；第二驱动装置由电机和蜗轮蜗杆减速器构成，所述蜗轮 蜗杆减速器输出轴上设有与柔性体对应配合的带轮或链轮或收绳器，所述第二驱动装置安 装在与三维活节一体的刚性支架上。所述的支撑架安装在基座上或埋植于地下，或为直立或为倾斜的柱状或框架结 构。所述太阳能面板固定架上的太阳能面板，可根据使用地区纬度不同，与固定架保 持一定倾斜角度安装。所述的第一驱动装置和第二驱动装置由外接程序控制器控制运转。本技术的有益效果是1)装置结构简单合理，组合方式灵活，易于实现规模化生产。2)加长了驱动太阳能面板固定架的力臂，配合涡轮蜗杆减速传动结构，使装置驱 动动力要求大大减小，而采用定时运行控制程序以及利用涡轮蜗杆的自锁特性，也大幅度 降低了装置自身的运转能耗。3)通过俯仰角跟踪构件和左右角跟踪构件的协同运转，简化了装置的控制程序，4提高了装置运行的精确度；同时减少了故障的几率，便于安装和日常维护。4)大大降低了装置的成本，使大、小面板的跟踪都能产生可观的经济效益。5)本装置有效解决了回归线以内太阳光直射点南北两侧摆动问题，适用范围广。附图说明图1为实施例一的结构图；图2为三维活节安装局部示意图；图3为太阳能面板安装示意图；图4为三维活节剖面图之一；图5为三维活节剖面图之二 ；图6为实施例二的结构图；图7为两组滑轮的局部布置示意图；图8为实施例三的结构图；图9为实施例四的结构图；图10为实施例五的结构图；图11为实施例六的结构图。图中1太阳能面板固定架，11太阳能面板，2支撑架，3三维活节，31俯仰角调节 轴，32左右角调节轴，41第一同步带，42第一传动绳索，43第一刚性圆弧体，51刚性支架， 51 ‘刚性支架，61第一带轮，65第二带轮，71第二同步带，72第二传动绳索，73第二刚性圆 弧体，91第一驱动装置，92第二驱动装置，93定位销。具体实施方式该种自动跟踪太阳光装置，包括太阳能面板固定架、支撑架、俯仰角跟踪构件和左 右角跟踪构件，实施例一如图1所示，为便于叙述，首先将与太阳能面板固定架所在平面平行且沿太阳日 运行轨迹的方向定义为Y方向，将与太阳能面板固定架所在平面平行且沿太阳年运行轨迹 的方向定义为Z方向，则与YZ平面垂直且朝向太阳能面板固定架背面的方向为X方向。如图2所示，太阳能面板固定架1为焊接式框架结构，用于固定太阳能面板11。根 据使用地区纬度不同，太阳能面板固定架1与太阳能面板11之间可以平行安装，也可以相 互成一定倾斜角度安装，如图3所示。支撑架2为直立的柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动跟踪太阳光装置，包括太阳能面板固定架、支撑架、俯仰角跟踪构件和左右角跟踪构件，其特征是，所述的太阳能面板固定架通过三维活节与支撑架连接，一铰接在太阳能面板固定架或者固定在三维活节上的刚性支架，所述刚性支架能随太阳能面板固定架的俯仰角变化而转动；　　所述的俯仰角跟踪构件包括两端分别连接在太阳能面板固定架上和刚性支架上的控制俯仰角转动的第一传动部件，以及与第一传动部件相配合的固定安装在支撑架上的第一驱动装置或手动调节装置；　　所述的左右角跟踪构件包括连接在太阳能面板固定架上的控制左右角转动的第二传动部件，以及固定安装在刚性支架或支撑架上的与第二传动部件相配合的第二驱动装置。

【技术特征摘要】
CN 2010-4-2 201010138078.1一种自动跟踪太阳光装置，包括太阳能面板固定架、支撑架、俯仰角跟踪构件和左右角跟踪构件，其特征是，所述的太阳能面板固定架通过三维活节与支撑架连接，一铰接在太阳能面板固定架或者固定在三维活节上的刚性支架，所述刚性支架能随太阳能面板固定架的俯仰角变化而转动；所述的俯仰角跟踪构件包括两端分别连接在太阳能面板固定架上和刚性支架上的控制俯仰角转动的第一传动部件，以及与第一传动部件相配合的固定安装在支撑架上的第一驱动装置或手动调节装置；所述的左右角跟踪构件包括连接在太阳能面板固定架上的控制左右角转动的第二传动部件，以及固定安装在刚性支架或支撑架上的与第二传动部件相配合的第二驱动装置。2.根据权利要求1所述的自动跟踪太阳光装置，其特征是，所述的三维活节包括十字 型连接的俯仰角调节轴和左右角调节轴，所述的俯仰角调节轴两端铰接在支撑架顶端，所 述的左右角调节轴两端铰接在面板固定架上。3.根据权利要求1或2所述的自动跟踪太阳光装置，其特征是，所述的第一传动部件和 第二传动部件为刚性圆弧体和/或柔性体，所述的刚性圆弧体上设有传动构造。4.根据权利要求3所述的自动跟踪太阳光装置，其特征是，所述的第一传动部件和第 二传动部件皆为柔性体，所述柔性体为传动带或传动链或绳索之一，所述第一驱动装置和 第二驱动装置皆由...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建中，刘方舟，
申请(专利权)人：刘建中，
类型：实用新型
国别省市：88[中国|济南]