專利名稱：一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，特別是一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其工作方法。
(二)
背景技術(shù)：
自從地球上出現(xiàn)人類以來，人類和能源就發(fā)生了不可分割的關(guān)系。然而人類一直使用的能源除柴草、動(dòng)植物油和水力可以再生外，其他如煤和石油等都不可再生，然而柴草和動(dòng)植物油己遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今生產(chǎn)力不斷發(fā)展的需要，水力的應(yīng)用也有一定限度，而煤和石油仍然是人類目前主要使用的能源，但是這些能源已經(jīng)面臨枯竭；另外上述所有能源的使用，都會(huì)對(duì)地球環(huán)境造成嚴(yán)重污染和破壞，危害到人類和所有生物的生存。
當(dāng)今世界上已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的能源危機(jī)，因此，世界各主要國家都把目光放在開發(fā)可再生清潔能源上，例如太陽能、風(fēng)能、潮汐能、波浪能、車輛對(duì)地面擠壓的能量等等。特別是太陽能，是一切能量的根源，然而，對(duì)地球來說，太陽能的密度是很低的，大概每平方米面積在最好的條件下只能產(chǎn)生lkw的功率，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的利用很困難。世界上開始研究太陽能利用以來，對(duì)要求不高的太陽能設(shè)備，采光裝置一般都固定不動(dòng)，但太陽能轉(zhuǎn)換效率很低；對(duì)要求較高的太陽能設(shè)備，采光裝置都需要跟蹤太陽，以便獲得盡可能多的太陽能。
但在跟蹤太陽的方法方面，普遍采用的都是所謂"二維驅(qū)動(dòng)法"，這個(gè)方法從理論上說，不能說是錯(cuò)誤的，但其形成主要是受到人類觀察周圍事物習(xí)慣的影響。看起來這個(gè)方法比較容易理解，但實(shí)際上卻把問題搞復(fù)雜了。所謂"二維驅(qū)動(dòng)法"，是用一個(gè)水平旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使太陽能采光裝置每天從東方轉(zhuǎn)向南方，再轉(zhuǎn)向西方，跟著太陽方位走(所謂"方位角驅(qū)動(dòng)")，但是日出和日落時(shí)，太陽都在地平線上，位置很低，而中午太陽到了頭頂，位置最高，這就需要使采光裝置每天從低到高，再從高到低來回俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)(所謂"俯仰角驅(qū)動(dòng)")，這樣就必須時(shí)時(shí)刻刻從X軸和Y軸兩個(gè)方向去跟蹤太陽。
目前國內(nèi)外研究太陽能開發(fā)的設(shè)計(jì)方案基本上都是采用這個(gè)模式。他們采用了 GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、傳感器和微機(jī)程序控制等方法來實(shí)現(xiàn)跟蹤的準(zhǔn)確性。這乍看起來似乎很科學(xué)，很嚴(yán)密，但事實(shí)上卻使問題復(fù)雜化了，不但加大了成本，增加了制造難度，同時(shí)使用時(shí)操作難度也相當(dāng)大，不是一般老百姓能夠掌握的，而且實(shí)際跟蹤精度也不高。有些資料上說他們的精度可以控制到每次跟蹤誤差不超過O.Ol度(也就是O. 6分)，實(shí)際上這是很困難的，因?yàn)闇p速機(jī)的"回差"要達(dá)到不超過l分已經(jīng)很困難了，何況還有許多中間環(huán)節(jié)，進(jìn)一步加大了誤差。更嚴(yán)重的是作為驅(qū)動(dòng)原件的減速機(jī)無法達(dá)到使采光裝置與太陽的視覺運(yùn)行軌道完全同步， 一般都是比太陽運(yùn)行速度快得多，因此不得不采用"間歇跟蹤"方法，當(dāng)太陽能采光裝置偏離太陽一定角度后才啟動(dòng)跟蹤裝置，使采光裝置趕上太陽，然后停下來，等再偏離一個(gè)角度，待傳感器感覺到該誤差以后，再啟動(dòng)跟蹤裝置，使采光裝置再一次趕上太陽。因此，跟蹤裝置不得不經(jīng)常不斷地間歇啟動(dòng)。由于在每次啟動(dòng)和停止時(shí)都會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊力，這就使跟蹤機(jī)構(gòu)特別是
減速機(jī)很容易損壞，造成太陽能設(shè)備不能正常運(yùn)行；同時(shí)，也是由于扭矩過大，不得不將減速機(jī)設(shè)計(jì)得非常龐大，而且水平轉(zhuǎn)動(dòng)和垂直轉(zhuǎn)動(dòng)必須分別設(shè)計(jì)減速機(jī)，因此極大地加大了制造成本和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，而設(shè)備制造成本過高，維護(hù)費(fèi)用偏高，使每千瓦小時(shí)的費(fèi)用大大高于目前火力發(fā)電和水力發(fā)電的水平，這是阻礙太陽能發(fā)電推廣使用的主要原因。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其工作方法，它采用全部齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，能夠無間歇地實(shí)時(shí)精確跟蹤太陽，完全避開了采用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、傳感器和微機(jī)程序控制等進(jìn)行間歇跟蹤的繁瑣模式，跟蹤精度高，大大簡化了整體結(jié)構(gòu)，而且大幅度降低了太陽能設(shè)備的造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案 一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于它是由采光裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)、能量輸出機(jī)構(gòu)、能量輸出管線及基座組成的；其中，所說的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一端與采光裝置相連接，另一端與減速機(jī)相連接；減速機(jī)另一端與電動(dòng)機(jī)相連接；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于可調(diào)節(jié)整個(gè)機(jī)構(gòu)傾角的基座上；用于將獲得的能量從連續(xù)旋轉(zhuǎn)的采光裝置輸送出去的能量輸出機(jī)構(gòu)置于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上；能量輸出管線一端連接能量輸出機(jī)構(gòu)，另一端連接到相應(yīng)的與地平面連接的固定設(shè)備上。
上述所說的采光裝置是由采光器件、正向調(diào)節(jié)指針及曲柄組成；其中，所說的采光器件包括采光平面板，采光平面板上有用于調(diào)節(jié)采光器件以使其對(duì)準(zhǔn)太陽的正向調(diào)節(jié)指針，正向調(diào)節(jié)指針垂直安裝于采光器件的釆光平面板上；所說的用于調(diào)節(jié)采光平面板俯仰角度的曲柄的上端與采光平面板下端固定連接在一起，且曲柄始終保持與采光平面板呈約150度的夾角。
上述所說的采光裝置中的采光器件的采光平面板上可以選裝有用于加強(qiáng)采集太陽光線的聚光透鏡，用于傳輸光線的光纖或電熱用的集熱器的一種，或選裝用于光伏發(fā)電用的光敏電池。
上述所說的用于驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié)采光裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是由銷軸、調(diào)節(jié)連桿、可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿、調(diào)節(jié)螺母、滾動(dòng)軸承、外殼、傳動(dòng)軸及安裝地腳組成的；其中，所說的可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿一端通過銷軸與采光裝置中的采光器件相鉸接，另一端插入到用于驅(qū)動(dòng)整個(gè)太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)全部運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)軸上，并通過調(diào)節(jié)螺母與傳動(dòng)軸固定連接在一起；所說的調(diào)節(jié)連桿一端通過銷軸與采光裝置中曲柄的下端相連接，另一端通過銷軸連接到可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿上的用于使銷軸在其上來回移動(dòng)的滑槽處；所說的用于保持傳動(dòng)軸位置并使其靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承位于傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)軸下端連接減速機(jī)，傳動(dòng)軸外部包裹有用于保護(hù)滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸不受雨雪風(fēng)沙侵襲的外殼，外殼通過安裝地腳安裝在用于使傳動(dòng)軸及可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿與地平面的傾斜度均等于當(dāng)?shù)鼐暥鹊幕稀?br> 上述所說的電動(dòng)機(jī)采用恒定轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)，其功率根據(jù)太陽能設(shè)備的大小通過計(jì)算決定，其功率大小與扭矩和轉(zhuǎn)速的乘積成正比；所說的用于帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以同速度回轉(zhuǎn)從而驅(qū)動(dòng)采光裝置的減速機(jī)速比為(60分鐘X24(即每日24小時(shí))X電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)1，以上關(guān)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和減速機(jī)速比的定量關(guān)系決定采光器件保持為精確的每天1轉(zhuǎn)。
一種上述無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作方法，其特征在于它包括以下工作步驟
(1) 設(shè)備安裝對(duì)本太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行安裝，保證該機(jī)構(gòu)中的
傳動(dòng)軸的中心線與地平面的傾角a與當(dāng)?shù)鼐暥认嗤?，并平行于?dāng)?shù)亟?jīng)度，其低端靠近赤道方向，高端遠(yuǎn)離赤道方向；
(2) 調(diào)整本太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的采光裝置使之正對(duì)太陽即精確
調(diào)整采光裝置，可在白天有陽光的任一時(shí)段調(diào)整，先松開螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿，使采光裝置面向太陽方向，鎖緊螺母，再松開可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿滑槽中的銷軸上的螺母，移動(dòng)銷軸，當(dāng)正向調(diào)節(jié)指針下面沒有陰影時(shí)，鎖緊螺母，使該機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)軸的中心線與采光平面板的中心線間的夾角卩與
太陽從赤道偏移的角度值相同，保證采光裝置正對(duì)太陽；
(3) 啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)及相連接的減速機(jī)，使電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)共同保證輸出轉(zhuǎn)速正好為每天一轉(zhuǎn)；(4) 能量輸出該機(jī)構(gòu)中的能量輸出機(jī)構(gòu)和能量輸出管線將獲得的能量從連續(xù)旋轉(zhuǎn)的采光裝置輸送至與地面連接的固定裝置處，并根據(jù)具體需要再傳送至不同的設(shè)備；
(5) 誤差處理該機(jī)構(gòu)運(yùn)行中可能產(chǎn)生由于天象變化造成的誤差和機(jī)械傳動(dòng)誤差，對(duì)上述兩種誤差應(yīng)分別進(jìn)行微調(diào)操作，恢復(fù)到步驟(2)的狀態(tài)。
上述所說的步驟(1)中當(dāng)本太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在北半球時(shí)，安裝時(shí)要保證其低端在南，高端在北；當(dāng)本太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在南半球時(shí)，安裝時(shí)要將其旋轉(zhuǎn)180度，即保證其低端在北，高端在南。
上述所說的步驟(2)中精確調(diào)整采光裝置的具體操作過程為先將可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿與傳動(dòng)軸連接處的調(diào)節(jié)螺母松開，轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿，使采光裝置面向太陽，將調(diào)節(jié)螺母鎖緊，然后將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的位于可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿上滑槽處的銷軸上的螺母松開，手動(dòng)微調(diào)以控制銷軸沿可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿上的滑槽上下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與該銷軸相連接的調(diào)節(jié)連桿來回活動(dòng)，待采光裝置中的采光器件上的正向調(diào)節(jié)指針正對(duì)太陽，且正向調(diào)節(jié)指針下沒有陰影時(shí)，擰緊該銷軸上的螺母，將該銷軸的位置固定；
上述所說的歩驟(3)中的電動(dòng)機(jī)及相連接的減速機(jī)是帶動(dòng)傳動(dòng)軸及其上面的機(jī)件以相同速度轉(zhuǎn)動(dòng)，且保持每天24小時(shí)不停止，無需回位及定時(shí)啟動(dòng)動(dòng)作，次日天明采光裝置自然對(duì)準(zhǔn)太陽。
上述所說的步驟(4)中的能量輸出管線可以是電能輸出線路、液體輸送管道或光能輸出光纖。
上述所說的步驟(5)微調(diào)操作中的天象誤差微調(diào)，其操作過程可為手動(dòng)或機(jī)動(dòng)，當(dāng)本太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)用于小型太陽能設(shè)備時(shí)，采取手動(dòng)微調(diào)，其操作過程為將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的位于可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿上滑槽處的銷軸上的螺母松開，手動(dòng)微調(diào)以控制銷軸沿可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿上的滑槽上下移動(dòng)，帶動(dòng)與該銷軸相連接的調(diào)節(jié)連桿來回活動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與調(diào)節(jié)連桿相連接的采光裝置中的曲柄上下轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使與曲柄固定在一起的采光裝置中的采光器件上下擺動(dòng)以調(diào)節(jié)俯仰角度，待采光裝置中的采光器件上的正向調(diào)節(jié)指針正對(duì)太陽，且正向調(diào)節(jié)指針下沒有陰影時(shí)，即可擰緊該銷軸上的螺母，將該銷軸的位置固定；當(dāng)該機(jī)構(gòu)應(yīng)用于大型的群體發(fā)電站時(shí)，采用工業(yè)自動(dòng)化控制方法微調(diào)，即采用速比為(365.2563657X60分鐘X24 (即每日24小時(shí))X電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)1的減速控制裝置進(jìn)行微調(diào)操作。
上述所說的步驟(5)微調(diào)操作中的機(jī)械誤差微調(diào)，其操作過程為手動(dòng)，手動(dòng)微調(diào)操作過程為將可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿與傳動(dòng)軸連接處的調(diào)節(jié)螺母松開，轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿，進(jìn)而帶動(dòng)與可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿相連接的采光裝置中的采光器件左右轉(zhuǎn)動(dòng)，直到采光裝置上的正向調(diào)節(jié)指針下面沒有陰影，即可擰緊調(diào)節(jié)螺母，使釆光裝置正對(duì)太陽。
本發(fā)明的工作原理為該太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不是按傳統(tǒng)的觀念采用"二維驅(qū)動(dòng)法"，即不用水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)加垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)從X軸和Y軸兩個(gè)方向同時(shí)去跟蹤太陽的方法，而是使采光裝置的旋轉(zhuǎn)軸心完全平行于太陽視覺運(yùn)行軌道的軸心。按相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，以地球中心為參考點(diǎn)，從地球上觀察太陽，其運(yùn)行軌道就是一個(gè)以地球中心為圓心的圓。這樣，當(dāng)采光裝置圍繞其軸心旋轉(zhuǎn)時(shí)，其掃描的平面就和太陽視覺運(yùn)行軌道處在同一平面內(nèi)，如果采光裝置旋轉(zhuǎn)的速度和太陽的視覺運(yùn)行速度相同，采光裝置自然就永遠(yuǎn)正對(duì)太陽，實(shí)現(xiàn)最大限度采集陽光的目的；由于太陽視覺運(yùn)行軌道的直徑非常大，采光裝置所處位置與太陽視覺運(yùn)行軌道圓心之間的偏差就顯得微乎其微，可以忽略不計(jì)。由于地球在圍繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)，地球的軸心在不斷擺動(dòng)，使得太陽光線照射地球的角度不斷變化，每年從南諱23度26分15.67秒到北緯23度26分15.67秒來回?cái)[動(dòng)一次，這就形成太陽的視覺位置對(duì)北半球來說，冬至最低，夏至最高，其高低相差角度為46.875372度。當(dāng)?shù)厍蛐D(zhuǎn)軸心傾斜某一角度時(shí)，太陽的視覺位置也偏離赤道同一角度。在每天中午當(dāng)采光裝置正對(duì)太陽時(shí)，采光裝置與太陽的連線在南北方向上的法線與地平面的傾斜角度等于采光裝置所在位置的緯度減去太陽光線向北偏移的角度，而每天午夜采光裝置與太陽的連線在南北方向上的法線與地平面的傾斜角度等于采光裝置所在位置的緯度加上太陽光線向北偏移的角度，在晨昏這兩段時(shí)間，該法線與地平面的傾斜角度正好處在這兩個(gè)角度的中間位置，也就是設(shè)備當(dāng)時(shí)所處的緯度。如果要使采光裝置永遠(yuǎn)正對(duì)太陽，不發(fā)生偏差，采光裝置除了必須每天自傳一周之外，上述法線還必須在以兩倍于太陽從赤道北移角度為圓錐角的圓錐面上旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，而圓錐的中心線與地平面的傾角也正好等于當(dāng)?shù)氐木暥取?br> 由于地球除了自轉(zhuǎn)之外，還圍繞太陽公轉(zhuǎn)，地球自轉(zhuǎn)一圈后，已圍繞太陽公轉(zhuǎn)了一個(gè)角度，地球上原來正對(duì)太陽中心的點(diǎn)已偏離太陽中心。由于地球自傳一周(360度)需時(shí)23小時(shí)56分4.1秒，即等于1436.06833333…分，而地球一恒星年(即地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周)的時(shí)間為365.2563657天，按此計(jì)算，地球必須比自轉(zhuǎn)一周多轉(zhuǎn)一個(gè)角度，地球上的某觀察點(diǎn)才能再一次正對(duì)太陽中心。這個(gè)多轉(zhuǎn)的角度是360/365.2563657= 0.9856091058度。這時(shí)地球應(yīng)該自轉(zhuǎn)的角度就是360.9856091058度，所需時(shí)間為1436.0683333333 X 360.9856091058 / 360= 1440分，
正好是24小時(shí)。這就是太陽的視覺運(yùn)行速度。太陽能采光裝置圍繞自己軸心旋轉(zhuǎn)的速度如果正好等于這個(gè)速度，采光器就可以永遠(yuǎn)正對(duì)太陽。為了保證減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)速正好是lrpd (每天一轉(zhuǎn))，減速機(jī)的速比應(yīng)為1440X電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，例如當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為準(zhǔn)確的1500rpm時(shí)，減速機(jī)的速比就是1440X1500 = 2160000，那么晝夜不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，采光裝置就能準(zhǔn)確無誤地對(duì)準(zhǔn)太陽，沒有偏差。
由于地球從南回歸線到北回歸線來回?cái)[動(dòng)的影響，太陽光線照射地球的角度每年從南到北，再從北到南擺動(dòng)一次。要使采光裝置無論冬夏都能正對(duì)太陽，就必須用一臺(tái)輸出轉(zhuǎn)速為lrpn (每年一轉(zhuǎn))的減速機(jī)帶動(dòng)一套往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)采光裝置每年來回?cái)[動(dòng)一次。又由于地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈(即1恒星年)需要365.2563657天，減速機(jī)的速比應(yīng)為365.2563657X1440X電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為準(zhǔn)確的1500rpm時(shí)，減速機(jī)的速比就應(yīng)該是365.2563657X1440X1500 = 788953749.9。由于地球每年從南緯23度26分15.67秒到北緯23度26分15.67秒來回?cái)[動(dòng)一次，擺動(dòng)的總角度為2X46.875372 = 93.750744度，地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈(即1恒星年)所需時(shí)間為365.2563657天，因此太陽每天高度的變化為93.750744 +365.2563657 —0.2566711度。這個(gè)角度很小，對(duì)于一些小型的太陽能設(shè)備來說，每5天到10天手動(dòng)微調(diào)一次就可以了，不需要采用機(jī)械傳動(dòng)；但在大型的數(shù)百兆瓦級(jí)以上的群體發(fā)電站方面就很需要了，否則，手動(dòng)調(diào)節(jié)不但麻煩，還會(huì)增加管理費(fèi)用。
嚴(yán)格講，在無限長的宇宙長河中，太陽和地球的運(yùn)行軌道和運(yùn)行速度是會(huì)變化的，但在短短的幾萬年的時(shí)間中，對(duì)整個(gè)宇宙來說，僅僅是一瞬間，可以認(rèn)為，它們的運(yùn)行軌道和運(yùn)行速度是穩(wěn)定不變的。因此用這個(gè)方案來解決跟蹤太陽的問題，就應(yīng)該是非常準(zhǔn)確的，無需再使用傳感器和微機(jī)控制等方法來彌補(bǔ)跟蹤產(chǎn)生的誤差。
根據(jù)以上分析，本發(fā)明中速比為1440X電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的減速機(jī)，其輸出
轉(zhuǎn)速為精確的每天1轉(zhuǎn)，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以同速度回轉(zhuǎn)，用安裝基座使驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)軸與地平面的傾角等于設(shè)備所在緯度，太陽能設(shè)備(包括太陽能發(fā)電以及太陽能加熱和照明)整體的旋轉(zhuǎn)中心與地面的傾角應(yīng)等于安裝該設(shè)備所在地的緯度ot，而采光器回轉(zhuǎn)中心與地平面的傾角是隨時(shí)變化的，除時(shí)間等于零的一瞬間外，全部時(shí)間都不等于當(dāng)?shù)鼐暥?。如上所述，采光裝置與太陽的連線在南北方向上的法線是在兩倍于太陽從赤道偏移的角度P為圓錐角的圓錐面上旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)，而太陽在一年中，其視覺高度是不斷變化的，因此，太陽與赤道偏移的角度也在不斷變化，因此該圓錐角也在不斷變化。太陽與赤道偏移的角度每天的變化量為
93.750744+365.2563657 — 0.2566711度
這個(gè)角度很小，對(duì)于一些小型的太陽能設(shè)備來說，每5天到10天手動(dòng)微調(diào)一次就可以了，不需要采用機(jī)械傳動(dòng)。
按本發(fā)明制造的太陽能設(shè)備，可以日夜不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，使采光器永遠(yuǎn)正對(duì)太陽，雖然夜間采光面被地球遮擋，不能接收陽光，但太陽剛出地平線，采光面就已經(jīng)正對(duì)太陽，并繼續(xù)跟隨太陽運(yùn)動(dòng)。因此就沒有回歸原位和準(zhǔn)時(shí)啟動(dòng)的麻煩，不僅可以省去回歸和啟動(dòng)必須的復(fù)雜機(jī)構(gòu)和控制原件，而且由于運(yùn)動(dòng)部件只向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，不存在回差間隙的影響，傳動(dòng)機(jī)件的精度要求也無需太高。同時(shí)，由于是連續(xù)運(yùn)動(dòng)，不是間歇傳動(dòng)，不存在沖擊問題。眾所周知，電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)，其啟動(dòng)電流比正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)大6 7倍，甚至更大。目前所有跟蹤機(jī)構(gòu)都是間歇傳動(dòng)，每幾分鐘就啟動(dòng)一次，有的"精密跟蹤系統(tǒng)"甚至在非常短的時(shí)間內(nèi)就頻繁啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)基本上是在遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常運(yùn)轉(zhuǎn)電流的狀態(tài)下運(yùn)行；其次，由于啟動(dòng)和停止時(shí)產(chǎn)生的沖擊扭矩非常大，常常將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一特別是減速機(jī)一一撞壞，造成事故，(在某些場合，是絕對(duì)不允許意外停電的，否則會(huì)帶來極大的破壞)，因此不得不將減速機(jī)和整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)得非常龐大，這就是太陽能設(shè)備造價(jià)高昂，維護(hù)費(fèi)用很高的重要原因。按照本發(fā)明的方案，由于上述問題不存在，減速機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)得非常輕巧，又由于速比特別大，用很小的電機(jī)就可以產(chǎn)生非常巨大的扭矩，因此雖然是晝夜不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，其耗電量比目前普遍采用的方案還會(huì)降低很多。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于1、本采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠連續(xù)不斷無間歇跟蹤太陽，導(dǎo)致最充分釆光，且跟蹤精度非常高，只需將減速機(jī)的速比定為1440X電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，采光面就永遠(yuǎn)正對(duì)太陽，無論任何時(shí)候都不會(huì)產(chǎn)生偏差；若電動(dòng)機(jī)存在微小誤差，則可通過調(diào)節(jié)連桿和可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿進(jìn)行微調(diào)，以使采光平面在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)均可調(diào)整到正對(duì)太陽的位置；2、采光角度的調(diào)節(jié)方法簡單易行，不用俯仰調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，成本低廉，適于在家庭及其他小規(guī)模用電場合推廣使用；對(duì)于大型的群體發(fā)電站，則需要一套速比為365.2563657X1440X電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的減速機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)采光裝置，使其自動(dòng)永遠(yuǎn)正對(duì)太陽；3、由于減速機(jī)速比非常大，在電動(dòng)機(jī)功率非常小的情況下就可以產(chǎn)生極大的輸出扭矩，因此驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)得非常小巧，不僅可以省電，而且可以大幅度降低制造成本；4、由于是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，耗電量比斷 續(xù)驅(qū)動(dòng)小得多，同時(shí)不存在沖擊負(fù)荷，設(shè)備不易損壞，壽命比間歇傳動(dòng)大 大延長，適合于太陽能電站長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的需要；5、與以往設(shè)備相比，售 價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用均大幅度降低，加速太陽能利用的推廣，對(duì)推廣可再生清潔 能源，改變當(dāng)前危機(jī)四伏的能源結(jié)構(gòu)極為有利，有希望成為今后解決能源 問題的主要方向；特別是在高山、沙漠、草原和遠(yuǎn)離海岸的海島等不易架 設(shè)高壓電網(wǎng)的地方，采用小型太陽能發(fā)電或其它功能的設(shè)備，作為家庭或 其他小型場所的能源，極其方便且有利；6、本發(fā)明是一項(xiàng)環(huán)保、節(jié)能的能 源采集設(shè)備，值得廣泛推廣應(yīng)用。
(四)


附圖1為本發(fā)明所涉的一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的 整體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本發(fā)明所涉的一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的 工作原理流程示意圖。
附圖3為本發(fā)明所涉的一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的 工作原理結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，l為采光器件；2為正向調(diào)節(jié)指針；3為銷軸；4為調(diào)節(jié)連桿；5 為調(diào)節(jié)螺母；6為滾動(dòng)軸承；7為外殼；8為傳動(dòng)軸；9為安裝地腳；10為 減速機(jī)；11為電動(dòng)機(jī)；12為可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿；13為能量輸出機(jī)構(gòu)；14為能 量輸出管線；15為基座；16為地平面；17為曲柄。
(五)
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例 一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(見附圖1)，其 特征在于它是由采光裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、減速機(jī)IO、電動(dòng)機(jī)ll、能量輸出 機(jī)構(gòu)13、能量輸出管線14及基座15組成的；其中，所說的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一端 與采光裝置相連接，另一端與減速機(jī)10相連接；減速機(jī)10另一端與電動(dòng) 機(jī)ll相連接；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于可調(diào)節(jié)整個(gè)機(jī)構(gòu)傾角的基座15上；用于將 獲得的能量從連續(xù)旋轉(zhuǎn)的采光裝置輸送出去的能量輸出機(jī)構(gòu)13置于驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)上；能量輸出管線14一端連接能量輸出機(jī)構(gòu)13,另一端連接到相應(yīng)的與 地平面16連接的固定設(shè)備上。
上述所說的采光裝置(見附圖l)是由采光器件l、正向調(diào)節(jié)指針2及 曲柄17組成；其中，所說的采光器件1包括采光平面板，采光平面板上有 用于調(diào)節(jié)采光器件1以使其對(duì)準(zhǔn)太陽的正向調(diào)節(jié)指針2，正向調(diào)節(jié)指針2垂 直安裝于采光器件1的采光平面板上；所說的用于調(diào)節(jié)采光平面板俯仰角度的曲柄17的上端與采光平面板下端固定連接在一起，且曲柄17始終保 持與采光平面板呈約150度的夾角。
上述所說的采光裝置中的采光器件1的采光平面板上可以選裝有用于 加強(qiáng)采集太陽光線的聚光透鏡，用于傳輸光線的光纖或電熱用的集熱器的 一種，或選裝用于光伏發(fā)電用的光敏電池。
上述所說的用于驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié)采光裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(見附圖1)是由銷軸 3、調(diào)節(jié)連桿4、可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12、調(diào)節(jié)螺母5、滾動(dòng)軸承6、外殼7、傳動(dòng) 軸8及安裝地腳9組成的；其中，所說的可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12—端通過銷軸3 與采光裝置中的采光器件1相鉸接，另一端插入到用于驅(qū)動(dòng)整個(gè)太陽能釆 光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)全部運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)軸8上，并通過調(diào)節(jié)螺母5與傳動(dòng)軸8固定連 接在一起；所說的調(diào)節(jié)連桿4 一端通過銷軸3與采光裝置中曲柄17的下端 相連接，另一端通過銷軸3連接到可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12上的用于使銷軸3在其 上來回移動(dòng)的滑槽處；所說的用于保持傳動(dòng)軸位置并使其靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng) 軸承6位于傳動(dòng)軸8上，傳動(dòng)軸8下端連接減速機(jī)10，傳動(dòng)軸外部包裹有 用于保護(hù)滾動(dòng)軸承6和傳動(dòng)軸8不受雨雪風(fēng)沙侵襲的外殼7，外殼7通過安 裝地腳9安裝在用于使傳動(dòng)軸8及可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12與地平面16的傾斜度 均等于當(dāng)?shù)鼐暥鹊幕?5上。
上述所說的電動(dòng)機(jī)11采用轉(zhuǎn)速恒定為1500rpm的電動(dòng)機(jī)，其功率根據(jù) 太陽能設(shè)備的大小通過計(jì)算決定，其功率大小與扭矩和轉(zhuǎn)速的乘積成正比； 所說的用于帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以同速度回轉(zhuǎn)從而驅(qū)動(dòng)采光裝置的減速機(jī)10速比 為2160000:1，以上關(guān)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和減速機(jī)速比的定量關(guān)系決定采光 器件l保持為精確的每天l轉(zhuǎn)。
一種上述無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作方法，其特征 在于它包括以下工作步驟-
(1) 設(shè)備安裝本太陽能釆光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在北半球，保證該機(jī)構(gòu)中 的傳動(dòng)軸8的中心線與地平面16的傾角a與當(dāng)?shù)鼐暥认嗤?，并平行于?dāng)?shù)?經(jīng)度，其低端靠近赤道方向，高端遠(yuǎn)離赤道方向；
(2) 調(diào)整本太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的采光裝置使之正對(duì)太陽即精確 調(diào)整采光裝置，可在白天有陽光的任一時(shí)段調(diào)整，先松開螺母5，轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào) 節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12，使采光裝置面向太陽方向，鎖緊螺母5，再松開可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng) 桿滑槽中的銷軸3上的螺母，移動(dòng)銷軸3，當(dāng)正向調(diào)節(jié)指針2下面沒有陰影 時(shí)，鎖緊螺母，使該機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)軸8的中心線與采光平面板的中心線間 的夾角(3與太陽從赤道偏移的角度值相同，保證采光裝置正對(duì)太陽；(3) 啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)及相連接的減速機(jī)，使電動(dòng)機(jī) 11和減速機(jī)10共同保證輸出轉(zhuǎn)速正好為每天一轉(zhuǎn)；
(4) 能量輸出該機(jī)構(gòu)中的能量輸出機(jī)構(gòu)14和能量輸出管線15將獲 得的能量從連續(xù)旋轉(zhuǎn)的采光裝置輸送至與地面連接的固定裝置處，并根據(jù) 具體需要再傳送至不同的設(shè)備；
(5) 誤差處理該機(jī)構(gòu)運(yùn)行中可能產(chǎn)生由于天象變化造成的誤差和機(jī) 械傳動(dòng)誤差，對(duì)上述兩種誤差應(yīng)分別進(jìn)行微調(diào)操作，恢復(fù)到步驟(2)的狀態(tài)。
上述所說的步驟(2)中精確調(diào)整采光裝置的具體操作過程為先將可 調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12與傳動(dòng)軸連接處的調(diào)節(jié)螺母5松開，轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12， 使采光裝置面向太陽，將調(diào)節(jié)螺母5鎖緊，然后將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的位于可調(diào) 節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12上滑槽處的銷軸3上的螺母松開，手動(dòng)微調(diào)以控制銷軸3沿可 調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12上的滑槽上下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與該銷軸3相連接的調(diào)節(jié)連桿 4來回活動(dòng)，待采光裝置中的采光器件1上的正向調(diào)節(jié)指針2正對(duì)太陽，且 正向調(diào)節(jié)指針2下沒有陰影時(shí)，擰緊該銷軸3上的螺母，將該銷軸3的位 置固定.
上述所說的步驟(3)中的電動(dòng)機(jī)及相連接的減速機(jī)是帶動(dòng)傳動(dòng)軸8及 其上面的機(jī)件以相同速度轉(zhuǎn)動(dòng)，且保持每天24小時(shí)不停止，無需回位及定 時(shí)啟動(dòng)動(dòng)作，次日天明采光裝置自然對(duì)準(zhǔn)太陽。
上述所說的步驟(4)中的能量輸出管線15采用電能輸出線路。
上述所說的步驟(5)微調(diào)操作中的天象誤差微調(diào)，其操作過程為將驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)中的位于可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12上滑槽處的銷軸3上的螺母松開，手動(dòng)微 調(diào)以控制銷軸3沿可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12上的滑槽上下移動(dòng)，帶動(dòng)與該銷軸3相 連接的調(diào)節(jié)連桿4來回活動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與調(diào)節(jié)連桿4相連接的采光裝置中 的曲柄17上下轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使與曲柄17固定在一起的采光裝置中的采光器 件1上下擺動(dòng)以調(diào)節(jié)俯仰角度，待采光裝置中的采光器件1上的正向調(diào)節(jié) 指針2正對(duì)太陽，且正向調(diào)節(jié)指針2下沒有陰影時(shí)，即可擰緊該銷軸3上 的螺母，將該銷軸3的位置固定。
上述所說的步驟(5)微調(diào)操作中的機(jī)械誤差微調(diào)，其操作過程為手動(dòng)， 手動(dòng)微調(diào)操作過程為將可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12與傳動(dòng)軸8連接處的調(diào)節(jié)螺母5 松開，轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12，進(jìn)而帶動(dòng)與可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿12相連接的采光裝 置中的采光器件1左右轉(zhuǎn)動(dòng)，直到采光裝置上的正向調(diào)節(jié)指針2下面沒有 陰影，即可擰緊調(diào)節(jié)螺母5，使采光裝置正對(duì)太陽。
權(quán)利要求
1、一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于它是由采光裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)、能量輸出機(jī)構(gòu)、能量輸出管線及基座組成的；其中，所說的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一端與采光裝置相連接，另一端與減速機(jī)相連接；減速機(jī)另一端與電動(dòng)機(jī)相連接；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于可調(diào)節(jié)整個(gè)機(jī)構(gòu)傾角的基座上；用于將獲得的能量從連續(xù)旋轉(zhuǎn)的采光裝置輸送出去的能量輸出機(jī)構(gòu)置于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上；能量輸出管線一端連接能量輸出機(jī)構(gòu)，另一端連接到相應(yīng)的與地平面連接的固定設(shè)備上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)，其特征在于所說的采光裝置是由采光器件、正向調(diào)節(jié)指針及曲柄組成; 其中，所說的采光器件包括采光平面板，采光平面板上有用于調(diào)節(jié)采光器 件以使其對(duì)準(zhǔn)太陽的正向調(diào)節(jié)指針，正向調(diào)節(jié)指針垂直安裝于采光器件的 采光平面板上；所說的用于調(diào)節(jié)采光平面板俯仰角度的曲柄的上端與采光 平面板下端固定連接在一起，且曲柄始終保持與采光平面板呈約150度的 夾角；其中，所說的采光裝置中的采光器件的采光平面板上可以選裝有用 于加強(qiáng)采集太陽光線的聚光透鏡，用于傳輸光線的光纖或電熱用的集熱器 的一種，或選裝用于光伏發(fā)電用的光敏電池。。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)，其特征在于所說的用于驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié)采光裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是由銷軸、調(diào) 節(jié)連桿、可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿、調(diào)節(jié)螺母、滾動(dòng)軸承、外殼、傳動(dòng)軸及安裝地腳 組成的；其中，所說的可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿一端通過銷軸與采光裝置中的采光器 件相鉸接，另一端插入到用于驅(qū)動(dòng)整個(gè)太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)全部運(yùn)動(dòng)的傳 動(dòng)軸上，并通過調(diào)節(jié)螺母與傳動(dòng)軸固定連接在一起；所說的調(diào)節(jié)連桿一端 通過銷軸與采光裝置中曲柄的下端相連接，另一端通過銷軸連接到可調(diào)節(jié) 驅(qū)動(dòng)桿上的用于使銷軸在其上來回移動(dòng)的滑槽處；所說的用于保持傳動(dòng)軸 位置并使其靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的滾動(dòng)軸承位于傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)軸下端連接減速機(jī)， 傳動(dòng)軸外部包裹有用于保護(hù)滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸不受雨雪風(fēng)沙侵襲的外殼， 外殼通過安裝地腳安裝在用于使傳動(dòng)軸及可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿與地平面的傾斜 度均等于當(dāng)?shù)鼐暥鹊幕稀?br> 4、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)，其特征在于所說的電動(dòng)機(jī)采用恒定轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)，其功率根據(jù)太陽能設(shè) 備的大小通過計(jì)算決定，其功率大小與扭矩和轉(zhuǎn)速的乘積成正比；所說的用于帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以同速度回轉(zhuǎn)從而驅(qū)動(dòng)采光裝置的減速機(jī)速比為(60 分鐘X24 (即每日24小時(shí))X電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)1，以上關(guān)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和 減速機(jī)速比的定量關(guān)系決定采光器件保持為精確的每天1轉(zhuǎn)。
5、 一種上述無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作方法，其 特征在于它包括以下工作步驟(1) 設(shè)備安裝對(duì)本太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行安裝，保證該機(jī)構(gòu)中 的傳動(dòng)軸的中心線與地平面的傾角(X與當(dāng)?shù)鼐暥认嗤⑵叫杏诋?dāng)?shù)亟?jīng)度， 其低端靠近赤道方向，高端遠(yuǎn)離赤道方向；(2) 調(diào)整本太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的采光裝置使之正對(duì)太陽即精 確調(diào)整采光裝置，可在白天有陽光的任一時(shí)段調(diào)整，先松開螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)可 調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿，使采光裝置面向太陽方向，鎖緊螺母，再松開可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿 滑槽中的銷軸上的螺母，移動(dòng)銷軸，當(dāng)正向調(diào)節(jié)指針下面沒有陰影時(shí)，鎖 緊螺母，使該機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)軸的中心線與采光平面板的中心線間的夾角卩 與太陽從赤道偏移的角度值相同，保證采光裝置正對(duì)太陽；(3) 啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)及相連接的減速機(jī)，使電動(dòng) 機(jī)和減速機(jī)共同保證輸出轉(zhuǎn)速正好為每天一轉(zhuǎn)；(4) 能量輸出該機(jī)構(gòu)中的能量輸出機(jī)構(gòu)和能量輸出管線將獲得的 能量從連續(xù)旋轉(zhuǎn)的采光裝置輸送至與地面連接的固定裝置處，并根據(jù)具體 需要再傳送至不同的設(shè)備；(5) 誤差處理該機(jī)構(gòu)運(yùn)行中可能產(chǎn)生由于天象變化造成的誤差和 機(jī)械傳動(dòng)誤差，對(duì)上述兩種誤差應(yīng)分別進(jìn)行微調(diào)操作，恢復(fù)到步驟(2)的狀 態(tài)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所說的一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)，其特征在于所說的步驟(1)中當(dāng)本太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在北半 球時(shí)，安裝時(shí)要保證其低端在南，高端在北；當(dāng)本太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安 裝在南半球時(shí)，安裝時(shí)要將其旋轉(zhuǎn)180度，即保證其低端在北，高端在南。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所說的一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)，其特征在于所說的步驟(2)中精確調(diào)整采光裝置的具體操作過程為 先將可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿與傳動(dòng)軸連接處的調(diào)節(jié)螺母松開，轉(zhuǎn)動(dòng)可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿， 使采光裝置面向太陽，將調(diào)節(jié)螺母鎖緊，然后將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的位于可調(diào)節(jié) 驅(qū)動(dòng)桿上滑槽處的銷軸上的螺母松開，手動(dòng)微調(diào)以控制銷軸沿可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng) 桿上的滑槽上下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與該銷軸相連接的調(diào)節(jié)連桿來回活動(dòng)，待 采光裝置中的采光器件上的正向調(diào)節(jié)指針正對(duì)太陽，且正向調(diào)節(jié)指針下沒有陰影時(shí)，擰緊該銷軸上的螺母，將該銷軸的位置固定；
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所說的一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)，其特征在于所說的步驟(3)中的電動(dòng)機(jī)及相連接的減速機(jī)是帶動(dòng)傳 動(dòng)軸及其上面的機(jī)件以相同速度轉(zhuǎn)動(dòng)，且保持每天24小時(shí)不停止，無需 回位及定時(shí)啟動(dòng)動(dòng)作，次日天明采光裝置自然對(duì)準(zhǔn)太陽。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所說的一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)，其特征在于所說的步驟(4)中的能量輸出管線可以是電能輸出線路、 液體輸送管道或光能輸出光纖。
10、 根據(jù)權(quán)利要求5所說的一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)，其特征在于所說的步驟(5)微調(diào)操作中的天象誤差微調(diào)，其操作過 程可為手動(dòng)或機(jī)動(dòng)，當(dāng)本太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)用于小型太陽能設(shè)備時(shí)， 采取手動(dòng)微調(diào)，其操作過程為將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的位于可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿上滑槽處 的銷軸上的螺母松開，手動(dòng)微調(diào)以控制銷軸沿可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿上的滑槽上下 移動(dòng)，帶動(dòng)與該銷軸相連接的調(diào)節(jié)連桿來回活動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)與調(diào)節(jié)連桿相 連接的采光裝置中的曲柄上下轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使與曲柄固定在一起的采光裝置 中的采光器件上下擺動(dòng)以調(diào)節(jié)俯仰角度，待采光裝置中的采光器件上的正 向調(diào)節(jié)指針正對(duì)太陽，且正向調(diào)節(jié)指針下沒有陰影時(shí)，即可擰緊該銷軸上 的螺母，將該銷軸的位置固定；當(dāng)該機(jī)構(gòu)應(yīng)用于大型的群體發(fā)電站時(shí)，采 用工業(yè)自動(dòng)化控制方法微調(diào)，即采用速比為(365.2563657X60分鐘X24(即每日24小時(shí))X電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)1的減速控制裝置進(jìn)行微調(diào)操作；所 說的步驟(5)微調(diào)操作中的機(jī)械誤差微調(diào)，其操作過程為手動(dòng)，手動(dòng)微 調(diào)操作過程為將可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿與傳動(dòng)軸連接處的調(diào)節(jié)螺母松開，轉(zhuǎn)動(dòng)可 調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿，進(jìn)而帶動(dòng)與可調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)桿相連接的采光裝置中的采光器件左 右轉(zhuǎn)動(dòng)，直到采光裝置上的正向調(diào)節(jié)指針下面沒有陰影，即可擰緊調(diào)節(jié)螺 母，使采光裝置正對(duì)太陽。
全文摘要
一種無間歇實(shí)時(shí)跟蹤的太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其工作方法，其特征在于它是由采光裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)、能量輸出機(jī)構(gòu)、能量輸出管線及基座組成的；工作方法為①設(shè)備安裝；②調(diào)整本太陽能采光驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的采光裝置使之正對(duì)太陽；③啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；④能量輸出；⑤誤差處理；本發(fā)明的優(yōu)越性在于本采光機(jī)構(gòu)能夠連續(xù)不斷無間歇跟蹤太陽；采光角度的調(diào)節(jié)方法簡單易行，成本低廉，適于在家庭及其他小規(guī)模用電場合推廣使用；連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，耗電量比斷續(xù)驅(qū)動(dòng)小得多，不存在沖擊負(fù)荷，設(shè)備不易損壞，壽命比間歇傳動(dòng)大大延長；是一項(xiàng)環(huán)保、節(jié)能的能源采集設(shè)備，值得廣泛推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)F24J2/38GK101539343SQ200910068468
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者楊天博 申請(qǐng)人:楊天博