一种自跟踪太阳能热水器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种自跟踪太阳能热水器，属于太阳能技术领域。它解决了现有太阳能热水器不能对太阳光进行跟踪，从而太阳光的利用效率较低等技术问题。一种自跟踪太阳能热水器，包括底座和集热板，底座上设有转轴一，转轴一的上端固设有一控制箱，控制箱的边缘处通过一转轴二与集热板铰接，控制箱内设有一能够控制集热板绕转轴二摆动的趋光结构，底座与控制箱箱体之间设有能够控制控制箱在集热板摆动至水平位置时绕转轴一转动180°的换向结构。本实用新型专利技术具有太阳光利用效率高等优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Self tracking solar water heater

The utility model provides a self tracking solar water heater, which belongs to the technical field of solar energy. The utility model solves the technical problems that the prior solar water heater can not follow the sunlight, thereby reducing the utilization efficiency of the sunlight. A self tracking solar water heater, which comprises a base and a heat collecting plate, a rotating shaft is arranged on the base, the upper end of the rotating shaft is fixedly provided with a control box, at the edge of the control box through a rotating shaft two and the heat collecting plate is arranged inside the control box can control the structure of a light collecting plate two swing around the shaft. Can control the commutation control box structure around the shaft is rotated 180 degrees in a heat collecting plate swing to the horizontal position is arranged between the base and the control box. The utility model has the advantages of high utilization efficiency of sunlight, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种自跟踪太阳能热水器
本专利技术属于太阳能
，涉及一种自跟踪太阳能热水器。
技术介绍
太阳能热水器将太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠集热管。集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。众所周知，当太阳光垂直照射在集热板上时，集热板能够吸收的太阳能最多，也就是收集太阳能的效率最高，但是由于气候不定性、时间控制较难等因素的影响，现有的太阳能热水器均没有能较好的做到这一点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种自跟踪太阳能热水器，本专利技术所要解决的技术问题是如何适时跟踪太阳光、以增大太阳能利用效率。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现:一种自跟踪太阳能热水器，包括底座和集热板，其特征在于，所述底座上设有转轴一，所述转轴一的上端固设有一控制箱，所述控制箱的边缘处通过一转轴二与所述集热板铰接，所述控制箱内设有一能够控制集热板绕转轴二摆动的趋光结构，所述底座与控制箱箱体之间设有能够控制控制箱在集热板摆动至水平位置时绕转轴一转动180°的换向结构。本专利技术的工作原理是:本太阳能热水器采用趋光结构使集热板随着太阳光的照射方向而摆动，从而使集热板能够始终保持与太阳光近视垂直的位置，这样的话，太阳能能够尽可能高效率的被集热板吸收，由于集热板绕转轴二摆动，其摆动至水平位置时，太阳光的直照方向不能与集热板垂直，此时，换向结构将转轴一转动180°，从而使集热板继续与太阳光保持近视垂直的状态；需要提到的是:集热板的摆动时缓慢的，每12小时完成一个摆动周期，而换向结构驱使的转轴一的转动时瞬间完成的。在上述的一种自跟踪太阳能热水器中，所述趋光结构包括固设在控制箱箱体上的连杆，所述连杆的一端转动连接有一定时齿轮，所述连杆与定时齿轮之间通过销钉连接，所述连杆的另一端开设有滑槽，所述滑槽内插设有一推杆，所述推杆上连接有一摆杆，所述摆杆的一端与推杆连接，所述摆杆的另一端与定时齿轮的偏心位置处铰接，所述推杆横向抵靠在所述集热板上。摆杆铰接在定时齿轮的偏心位置，定时齿轮的转动带动摆杆摆动，摆杆的外端通过推杆滑动连接在滑槽内，最终的结果是:定时齿轮的转动，带动推杆做竖直方向上的往复运动，从而推动集热板绕转轴二来回摆动，以水平面为基准，摆动夹角大约为0°?75°之间(由于在集热板处于75°?90°之间时，属于即将日落或太阳刚刚升起的时候，太阳光较弱，而且在此角度范围内，能够遮挡太阳光的建筑物、植物、山峰等较多，本太阳光是否垂直照射在集热板上对所能利用的太阳能的大小影响较小，本方案中将不予考虑)。在上述的一种自跟踪太阳能热水器中，所述集热板的下端面上开设有导向槽，所述推杆抵靠所述导向槽内；所述集热板上开设有一避让槽，所述连杆插设在所述避让槽内。推杆在竖直方向上的往复运动时，能够沿导向槽滑动，从而推动集热板绕转轴二摆动；避让槽用于给集热板摆动时预留空间，同时也用于插设连杆。在上述的一种自跟踪太阳能热水器中，所述控制箱箱体上固设有电机一，所述电机一的输出轴上固设有基准齿轮，所述控制箱箱体上设有一中间轴，所述中间轴上设有减速齿轮一和减速齿轮二，所述基准齿轮与所述减速齿轮一啮合，所述减速齿轮二与所述定时齿轮啮合；所述定时齿轮的转动角速度为每12小时转动一圈。减速齿轮一、减速齿轮二、定时齿轮和基准齿轮的作用是，将电机一的匀速转动转变为定时齿轮的缓慢转动，定时齿的转动角速度为每12小时转动一圈，这样的话，定时齿轮转动一圈能够带动集热板摆动一个周期，完成对太阳光的跟踪，夜间正常运转，使集热板恢复到原来的状态。在上述的一种自跟踪太阳能热水器中，所述换向结构包括设置在销钉上的触头，所述连杆上设有感应开关，所述触头向定时齿轮的一侧伸出且定时齿轮旋转至所述触头处时均能与感应开关接触。当销钉上的触头与连杆上的感应开关接触时，正好是集热板处于水平位置时，即正当中午12点或午夜0点，感应开关对此时间进行判定并使集热板绕转轴二转动180°，完成换向。在上述的一种自跟踪太阳能热水器中，所述底座上设有电机二，所述电机二与一个延时开关相连，所述延时开关和电机二均与所述感应开关相连。电机二在集热板处于水平位置时驱动转轴一使控制箱转动180°，即集热板绕转轴转动180°，从而集热板继续摆动时能够继续跟踪太阳光。在上述的一种自跟踪太阳能热水器中，所述电机二的输出轴和转轴一上分别设有相互啮合的传动齿轮一和传动齿轮二 ；所述控制箱与集热板铰接处设有一限位块。为使转轴一的转动角度精准，本方案中，转轴一与电机二的输出轴之间通过传动齿轮一和传动齿轮二进行传动，集热板摆动时受限位块的限制，推杆下移也不会导致集热板板面低于控制箱箱体上表面。在上述的一种自跟踪太阳能热水器中，所述集热板上端面设有若干个集热管和一个太阳能蓄电池，所述电机一、电机二、延时开关、触头和感应开关均与所述太阳能蓄电池相连。太阳能蓄电池能够储存电能，即使在无太阳光的时候也能保持趋光结构和换向结构的正常运转，保证本太阳能热水器的定时精准。在上述的一种自跟踪太阳能热水器中，所述集热管均匀分布在集热板的上端面，所述集热板上端面还设有一联通管，且所有所述集热管均通过所述联通管相通；太阳能热水器还包括一个固设在底座上的水箱，所述水箱与联通管之间通过软管相连。各个集热管相通保证热水顺畅的循环，提高受热效率和水温同步。在上述的一种自跟踪太阳能热水器中，所述延时开关与一个反向模块相联。电机二在顺时针转动180°后,下次转动时收反向模块作用沿相反的逆时针方向转动180° ,从而使软管不会打结。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:1、摆杆铰接在定时齿轮的偏心位置，定时齿轮的转动带动摆杆摆动，摆杆的外端通过推杆滑动连接在滑槽内，最终的结果是:定时齿轮的转动，带动推杆做竖直方向上的往复运动，从而推动集热板绕转轴二来回摆动，以水平面为基准，摆动夹角大约为0°?75°之间(由于在集热板处于75°?90°之间时，属于即将日落或太阳刚刚升起的时候，太阳光较弱，而且在此角度范围内，能够遮挡太阳光的建筑物、植物、山峰等较多，本太阳光是否垂直照射在集热板上对所能利用的太阳能的大小影响较小，本方案中将不予考虑)。2、当销钉上的触头与连杆上的感应开关接触时，正好是集热板处于水平位置时，即正当中午12点或午夜0点，感应开关对此时间进行判定并使集热板绕转轴二转动180°，完成换向。【附图说明】图1是本太阳能热水器的整体结构示意图。图2是本太阳能热水器中趋光结构的立体结构示意图。图3是本太阳能热水器的截面图。图4是本太阳能热水器的电路控制结构示意图。图中，1、底座；2、集热板；21、集热管；22、联通管；3、控制箱；4、趋光结构；41、转轴二 ；42、连杆；43、定时齿轮；44、销钉；45、滑槽；46、摆杆；47、推杆；48、导向槽；49、避让槽；4a、电机一 ；4b、基准齿轮；4c、中间轴；4d、减速齿轮一 ；4e、减速齿轮二 ；5、换向结构；51、转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自跟踪太阳能热水器，包括底座（1）和集热板（2），其特征在于，所述底座（1）上设有转轴一（51），所述转轴一（51）的上端固设有一控制箱（3），所述控制箱（3）的边缘处通过一转轴二（41）与所述集热板（2）铰接，所述控制箱（3）内设有一能够控制集热板（2）绕转轴二（41）摆动的趋光结构（4），所述底座（1）与控制箱（3）箱体之间设有能够控制控制箱（3）在集热板（2）摆动至水平位置时绕转轴一（51）转动180°的换向结构（5）。

【技术特征摘要】
1.一种自跟踪太阳能热水器，包括底座(I)和集热板(2)，其特征在于，所述底座(I)上设有转轴一(51)，所述转轴一(51)的上端固设有一控制箱(3)，所述控制箱(3)的边缘处通过一转轴二( 41)与所述集热板(2 )铰接，所述控制箱(3 )内设有一能够控制集热板(2 )绕转轴二(41)摆动的趋光结构(4)，所述底座(I)与控制箱(3)箱体之间设有能够控制控制箱(3)在集热板(2)摆动至水平位置时绕转轴一(51)转动180°的换向结构(5)。2.根据权利要求1所述的一种自跟踪太阳能热水器，其特征在于，所述趋光结构(4)包括固设在控制箱(3)箱体上的连杆(42)，所述连杆(42)的一端转动连接有一定时齿轮(43)，所述连杆(42)与定时齿轮(43)之间通过销钉(44)连接，所述连杆(42)的另一端开设有滑槽(45)，所述滑槽(45)内插设有一推杆(47)，所述推杆(47)上连接有一摆杆(46)，所述摆杆(46)的一端与推杆(47)连接，所述摆杆(46)的另一端与定时齿轮(43)的偏心位置处铰接，所述推杆(47 )横向抵靠在所述集热板(2 )上。3.根据权利要求2所述的一种自跟踪太阳能热水器，其特征在于，所述集热板(2)的下端面上开设有导向槽(48)，所述推杆(47)抵靠所述导向槽(48)内；所述集热板(2)上开设有一避让槽(49 )，所述连杆(42 )插设在所述避让槽(49 )内。4.根据权利要求3所述的一种自跟踪太阳能热水器，其特征在于，所述控制箱(3)箱体上固设有电机一(4a)，所述电机一(4a)的输出轴上固设有基准齿轮(4b)，所述控制箱(3)箱体上设有一中间轴(4c)，所述中间轴(4c)上设有减速齿轮一(4d)和减速齿轮二(4e)，所述基准齿轮(4b)与所述减速齿轮一(4d)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志毅，
申请(专利权)人：海宁太阳村热水器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：