1.技術(shù)領(lǐng)域：

太陽直接輻射光雙軸自動(dòng)聚光集熱器，涉及太陽直接輻射光的自動(dòng)跟蹤，是全自動(dòng)實(shí)現(xiàn)太陽直接輻射光的全自動(dòng)自適應(yīng)跟蹤系統(tǒng)。

2.

背景技術(shù)：

微機(jī)電技術(shù)的發(fā)展，使原來的機(jī)械結(jié)構(gòu)以電結(jié)構(gòu)方式通過集成電路實(shí)現(xiàn)。直接輻射光傳感器、角速度和傾角傳感器等已經(jīng)被集成在8mmx8mm甚至更小的芯片中，使這些原來只有用非常大的體積才能實(shí)現(xiàn)的功能現(xiàn)在用微小的集成電路實(shí)現(xiàn)成為現(xiàn)實(shí)。以至于把這些技術(shù)應(yīng)用在自動(dòng)跟蹤及太陽直接輻射光集熱器的系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。并可以充分利用直接輻射光來實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用。比如光轉(zhuǎn)換成電、光轉(zhuǎn)換成熱。實(shí)現(xiàn)無窮無盡的太陽能資源最大化利用。為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。

3.要解決的技術(shù)問題

在現(xiàn)有的太陽光跟蹤器中，只是實(shí)現(xiàn)太陽光軌跡運(yùn)動(dòng)的跟蹤，而直接輻射光的跟蹤需要非常復(fù)雜的系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)，特別是無法實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的全自動(dòng)調(diào)節(jié)。一旦跟蹤器安裝好后，就不能讓跟蹤器出現(xiàn)過大的位移。眾所周知，直接輻射光如果偏移了很小的角度，光就無法直接照射到要輻射到的物體上，比如此系統(tǒng)中的集熱器。從而無法實(shí)現(xiàn)太陽光的最大效率利用。該系統(tǒng)解決了這個(gè)問題。它使用了多個(gè)傳感器和電子陀螺儀組成一個(gè)控制位移系統(tǒng)。同時(shí)在需要直接輻射光集熱器處，放置一個(gè)光傳感器如圖1的8處來接收直接輻射光，判斷位置是否準(zhǔn)確后，反饋給系統(tǒng)單片機(jī)去調(diào)節(jié)跟蹤器的位置，如果位置發(fā)生偏移，就發(fā)出一個(gè)調(diào)整信號給跟蹤器單片機(jī)進(jìn)行校對，讓跟蹤器始終保持和陽光處于直接輻射的狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)光的最大利用。形成一個(gè)全自動(dòng)調(diào)節(jié)的跟蹤系統(tǒng)。不同于傳統(tǒng)的跟蹤系統(tǒng)，必須要把跟蹤器的初始位置固定，現(xiàn)在的集熱器位置是由幾噸重的支柱來定位。并在任何時(shí)候都不能移動(dòng)，比如臺(tái)風(fēng)或地理變化使跟蹤器移位，就必須要對每個(gè)跟蹤器進(jìn)行重新校對。這對幾萬個(gè)甚至幾十萬個(gè)跟蹤器來說，是一個(gè)巨大的工程。該發(fā)明的方法對雙軸跟蹤器本身的位置沒有過高的要求。只要把光傳感器的信號加以判斷，需要調(diào)整的時(shí)候自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整到直接輻射光照的位置，就可以實(shí)現(xiàn)直接輻射光不改變對集熱器的入射角。從而解決了現(xiàn)跟蹤器必須固定好位置才能準(zhǔn)確跟蹤直接輻射光這一難題。

4.

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

1.本發(fā)明的目的是提供一種“自適應(yīng)調(diào)節(jié)接收太陽直接輻射光的全自動(dòng)系統(tǒng)”。解決跟蹤器由于環(huán)境變化或非人為位移，而使太陽直接輻射光無法照射到所需要的集熱器上而失去作用或需要人工重新調(diào)整入射角度。本裝置在跟蹤器上增加了一個(gè)直接輻射光傳感器如圖1中的8，當(dāng)跟蹤器產(chǎn)生位移后，它發(fā)出偏差型號給單片機(jī)進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)，使物體時(shí)刻保持和陽光的直接輻射狀態(tài)。圖1是太陽直接輻射光雙軸自動(dòng)聚光集熱器的結(jié)構(gòu)圖，圖2是太陽直接輻射光雙軸自動(dòng)聚光集熱器中的集熱器位置布置圖，每排有4個(gè)聚光集熱器。如果不是直接輻射光照在上面，則光的能量會(huì)大幅度的減少和降低，使太陽光無法達(dá)到最高的效率。

2.本發(fā)明的目的是提供一種“自適應(yīng)全自動(dòng)跟蹤技術(shù)”，解決由于臺(tái)風(fēng)或環(huán)境地表變化引起的跟蹤器位置變化所帶來的大量人工調(diào)整。對大面積使用直接輻射光的集熱器跟蹤系統(tǒng)來說，大大減少了維護(hù)成本和人工成本。如太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)，必須使用直接輻射光才能實(shí)現(xiàn)光的最大利用，而一般的光熱發(fā)電系統(tǒng)有數(shù)以萬計(jì)的跟蹤器，這些跟蹤器必須非常牢固的固定在地面上，避免移動(dòng)，使每天陽光能夠直接輻射在反射鏡或集熱器上。這種苛刻的條件對無法預(yù)測的環(huán)境是一種愿望。因?yàn)槲覀冎拉h(huán)境中的臺(tái)風(fēng)是隨時(shí)讓這些跟蹤器移動(dòng)，地表面的變化更是無法預(yù)測。所以隨時(shí)需要人工進(jìn)行調(diào)整。這是一個(gè)巨大的工程。增加了投資者的維護(hù)成本和人工成本，使太陽能的利用受到影響。如果使用該發(fā)明，將徹底解決此問題。

3.本發(fā)明利用跟蹤器上的直接輻射光傳感器，每一小時(shí)對直接輻射光進(jìn)行一次檢測，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)自適應(yīng)跟蹤控制。發(fā)現(xiàn)偏移后自動(dòng)調(diào)準(zhǔn)位置。如圖1中的8就是直接輻射光傳感器。調(diào)整時(shí)間可以自由設(shè)定。

4.附圖說明

圖1是太陽直接輻射光雙軸自動(dòng)聚光集熱器的的整體結(jié)構(gòu)圖。1是集熱器，它是起到對光的倍數(shù)放大作用后將集熱器內(nèi)的液體加熱后利用；2是固定集熱器架子；3是日光跟蹤環(huán)形導(dǎo)軌；4是日光跟蹤環(huán)形主驅(qū)動(dòng)器，由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)；5是日光跟蹤環(huán)形從動(dòng)輪，它的材料是使用一種耐力橡膠，在旋轉(zhuǎn)時(shí)具有耐磨防水功能，避免使用滑輪、軸承等需要潤滑和維護(hù)材料，這樣可以長時(shí)間的使用，降低維護(hù)成本；6是日光角向驅(qū)動(dòng)器；7是日光角向驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)；8是直接輻射光傳感器，判斷光的照射角度來調(diào)整集熱器的角度。通常每天光照時(shí)，給單片機(jī)一個(gè)角度信號來調(diào)整集熱器的初始位置。使集熱器處在接收直接輻射光的位置；9是跟蹤器與地面混凝土基礎(chǔ)支架；10是固定夾。

圖2是太陽直接輻射光雙軸自動(dòng)聚光集熱器角向驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)圖。圖1由是有兩個(gè)圖2結(jié)構(gòu)組成。101連桿1；102是驅(qū)動(dòng)滑塊；103是導(dǎo)向槽，跟蹤太陽起落軌跡運(yùn)行；104是連桿2；105是日光導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)缸；106是連接銷子；107是角向旋轉(zhuǎn)軸；

圖3是集熱器結(jié)構(gòu)圖。1是菲涅爾透鏡，太陽的直接輻射光照在表面并將其放大后照在真空集熱管3上，真空集熱管內(nèi)有液體，照射在真空集熱管上的光經(jīng)過菲涅爾透鏡1放大后，將真空集熱管內(nèi)的液體加熱到一定的溫度后進(jìn)行使用；2是集熱器外殼。3是真空集熱管。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的目的是提供一種“自適應(yīng)全自動(dòng)跟蹤技術(shù)”，解決由于臺(tái)風(fēng)或環(huán)境地表變化引起的跟蹤器位置變化所帶來的大量人工調(diào)整。對大面積使用直接輻射光的集熱器跟蹤系統(tǒng)來說，大大減少了維護(hù)成本和人工成本。如太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)，必須使用直接輻射光才能實(shí)現(xiàn)光的最大利用，而一般的光熱發(fā)電系統(tǒng)有數(shù)以萬計(jì)的跟蹤器，這些跟蹤器必須非常牢固的固定在地面上，避免移動(dòng)，使每天太陽的直接輻射光能夠照在集熱器上。這種苛刻的條件對無法預(yù)測的環(huán)境是一種愿望。因?yàn)槲覀冎拉h(huán)境中的風(fēng)是隨時(shí)讓這些跟蹤器移動(dòng)，地表面的變化更是無法預(yù)測。所以隨時(shí)需要人工進(jìn)行調(diào)整。這是一個(gè)巨大的工程。增加了投資者的維護(hù)成本和人工成本，使太陽能的利用受到影響。如果使用該發(fā)明，將徹底解決此問題。

技術(shù)研發(fā)人員：辜榮;林國富
受保護(hù)的技術(shù)使用者：辜榮;林國富
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.24
技術(shù)公布日：2017.10.20