一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤系統(tǒng)，包括太陽跟蹤機(jī)構(gòu)和太陽跟蹤控制系統(tǒng)，太陽跟蹤機(jī)構(gòu)包括安裝在地面上的支撐裝置和安裝在支撐裝置上的支撐座，支撐座上安裝有軸承、第一步進(jìn)電機(jī)和減速器，軸承上安裝有極軸，極軸上安裝有連接塊和固定套，連接塊上連接有聚光裝置，固定套上安裝有第二步進(jìn)電機(jī)，第二步進(jìn)電機(jī)上連接有絲杠，絲杠上連接有絲杠螺母，聚光裝置上安裝有斯特林機(jī)組支架；太陽跟蹤控制系統(tǒng)包括PLC控制器模塊、觸摸式液晶顯示屏、供電電池、太陽方位傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，靈敏度高，太陽跟蹤精度高，不容易引起誤跟蹤，太陽能利用率高。
【專利說明】—種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于輻射到地面的陽光受到氣候、緯度、經(jīng)度等自然條件的影響，存在著低密度、間歇性、空間分布不斷變化的問題，無論是對太陽能光伏發(fā)電還是太陽能熱發(fā)電，能否經(jīng)濟(jì)高效利用太陽能的關(guān)鍵在于太陽聚光和跟蹤水平的優(yōu)劣。香港大學(xué)建筑系研究了太陽光角度與太陽能接收率的關(guān)系，理論分析表明:太陽的跟蹤與非跟蹤，能量的接收率相差37.7 %。景區(qū)的跟蹤太陽可使接收器的熱效率大大提聞，進(jìn)而提聞了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的太陽能利用率，拓寬了太陽能的利用領(lǐng)域。
[0003]美國Blackace，在1997年研制了單軸太陽跟蹤器，完成了東西方向的自動(dòng)跟蹤，而南北方向則通過手動(dòng)調(diào)節(jié)，接收器的熱接收率提高了 15%。由于單軸跟蹤裝置一般只能實(shí)現(xiàn)東西方向的太陽跟蹤，而不能對太陽的南北方向的傾角變化進(jìn)行自動(dòng)跟蹤，因此太陽能接收率相對來說仍然較低。Neville分別對雙軸跟蹤和單軸跟蹤裝置的太陽能接收效率進(jìn)行了理論分析，研究發(fā)現(xiàn)，雙軸跟蹤裝置的接收效率比單軸跟蹤裝置提高5?10%。近年來，隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展與控制成本的不斷降低，實(shí)現(xiàn)對太陽方位角和高度角的精確跟蹤的雙軸跟蹤技術(shù)已成為研究與運(yùn)用的熱點(diǎn)。方位角-高度角式雙軸跟蹤雖然能實(shí)現(xiàn)跟蹤精度，但是機(jī)械結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，系統(tǒng)成本高，方位角和高度角電機(jī)動(dòng)作頻繁，能耗較高，高度角和方位角計(jì)算較復(fù)雜等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便，智能化程度高，靈敏度高，太陽的跟蹤精度高，不容易引起誤跟蹤，太陽能利用率高，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤系統(tǒng)，其特征在于:包括太陽跟蹤機(jī)構(gòu)和用于對太陽跟蹤機(jī)構(gòu)進(jìn)行智能控制的太陽跟蹤控制系統(tǒng)，所述太陽跟蹤機(jī)構(gòu)包括通過地腳螺栓固定安裝在地面上的支撐裝置和通過螺栓安裝在所述支撐裝置上的支撐座，所述支撐座上安裝有軸承、第一步進(jìn)電機(jī)和與第一步進(jìn)電機(jī)相接的減速器，所述軸承的數(shù)量為兩個(gè)且兩個(gè)所述軸承上安裝有極軸，所述減速器輸出軸通過聯(lián)軸器與極軸連接，所述極軸上安裝有連接塊和固定套，所述連接塊上連接有聚光裝置，所述固定套上安裝有第二步進(jìn)電機(jī)，所述第二步進(jìn)電機(jī)的輸出軸上連接有絲杠，所述絲杠上連接有與所述聚光裝置固定連接的絲杠螺母，所述聚光裝置上安裝有斯特林機(jī)組支架；所述太陽跟蹤控制系統(tǒng)包括PLC控制器模塊和與PLC控制器模塊相接的觸摸式液晶顯示屏，以及為PLC控制器模塊和觸摸式液晶顯示屏供電的供電電池，所述PLC控制器模塊的輸入端接有太陽方位傳感器、風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器，所述PLC控制器模塊的輸出端接有第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述第一步進(jìn)電機(jī)與所述第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出端相接，所述第二步進(jìn)電機(jī)與所述第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出端相接。
[0006]上述的一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤系統(tǒng)，其特征在于:所述極軸與水平線之間的夾角與所述太陽跟蹤系統(tǒng)所處位置的緯度相同。
[0007]上述的一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤系統(tǒng)，其特征在于:所述斯特林機(jī)組支架由三角形桁架構(gòu)成。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0009]1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便。
[0010]2、本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)成本相對較低，耗能低，配制有太陽跟蹤控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對太陽的全自動(dòng)跟蹤，智能化程度高，使用操作便捷。
[0011]3、本發(fā)明的制作工藝簡單，靈敏度高，太陽的跟蹤精度高，不容易引起誤跟蹤，太陽能利用率高。
[0012]4、本發(fā)明的實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0013]綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便，智能化程度高，靈敏度高，太陽的跟蹤精度高，不容易引起誤跟蹤，太陽能利用率高，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣使用。
[0014]下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】·
[0015]圖1為本發(fā)明太陽跟蹤機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明太陽跟蹤控制系統(tǒng)的電路原理框圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明:
[0018]I一聚光裝置；2—連接塊；3—第一步進(jìn)電機(jī)；
[0019]4一減速器；5—聯(lián)軸器；6—螺栓；
[0020]7一支撐裝置；8—地腳螺栓；9一第二步進(jìn)電機(jī)；
[0021]10—固定套；11—極軸；12—軸承；
[0022]13—絲杠；14一絲杠螺母；15—斯特林機(jī)組支架；
[0023]16—支撐座；17 — PLC控制器模塊；
[0024]18—觸摸式液晶顯示屏；19 一供電電池；
[0025]20—太陽方位傳感器； 21—風(fēng)速傳感器； 22—風(fēng)向傳感器；
[0026]23—第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；24—第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括太陽跟蹤機(jī)構(gòu)和用于對太陽跟蹤機(jī)構(gòu)進(jìn)行智能控制的太陽跟蹤控制系統(tǒng)，所述太陽跟蹤機(jī)構(gòu)包括通過地腳螺栓8固定安裝在地面上的支撐裝置7和通過螺栓6安裝在所述支撐裝置7上的支撐座16，所述支撐座16上安裝有軸承
12、第一步進(jìn)電機(jī)3和與第一步進(jìn)電機(jī)3相接的減速器4，所述軸承12的數(shù)量為兩個(gè)且兩個(gè)所述軸承12上安裝有極軸11，所述減速器4輸出軸通過聯(lián)軸器5與極軸11連接，所述極軸11上安裝有連接塊2和固定套10，所述連接塊2上連接有聚光裝置1，所述固定套10上安裝有第二步進(jìn)電機(jī)9，所述第二步進(jìn)電機(jī)9的輸出軸上連接有絲杠13，所述絲杠13上連接有與所述聚光裝置I固定連接的絲杠螺母14，所述聚光裝置I上安裝有斯特林機(jī)組支架15 ;所述太陽跟蹤控制系統(tǒng)包括PLC控制器模塊17和與PLC控制器模塊17相接的觸摸式液晶顯示屏18，以及為PLC控制器模塊17和觸摸式液晶顯示屏18供電的供電電池19，所述PLC控制器模塊17的輸入端接有太陽方位傳感器20、風(fēng)速傳感器21和風(fēng)向傳感器22，所述PLC控制器模塊17的輸出端接有第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器23和第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器24，所述第一步進(jìn)電機(jī)3與所述第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器23的輸出端相接，所述第二步進(jìn)電機(jī)9與所述第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器24的輸出端相接。
[0028]本實(shí)施例中，所述極軸11與水平線之間的夾角與所述太陽跟蹤系統(tǒng)所處位置的緯度相同。所述斯特林機(jī)組支架15由三角形桁架構(gòu)成。
[0029]本發(fā)明的工作原理及工作過程是:PLC控制器模塊17采集太陽方位傳感器20、風(fēng)速傳感器21和風(fēng)向傳感器22所檢測到的信號并對信號進(jìn)行分析處理后，通過第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器23輸出相應(yīng)的控制信號給第一步進(jìn)電機(jī)3，通過第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器24輸出相應(yīng)的控制信號給第二步進(jìn)電機(jī)9 ;第一步進(jìn)電機(jī)3旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)減速器4旋轉(zhuǎn),減速器4再帶動(dòng)極軸11旋轉(zhuǎn)，極軸11通過連接塊2帶動(dòng)聚光裝置I和固定套10旋轉(zhuǎn)，聚光裝置I帶動(dòng)斯特林機(jī)組支架15旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)了對太陽東西方位的跟蹤；第二步進(jìn)電機(jī)9旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)絲杠13旋轉(zhuǎn)，絲杠13帶動(dòng)絲杠螺母14上下運(yùn)動(dòng)，絲杠螺母14帶動(dòng)聚光裝置I上下運(yùn)動(dòng)，聚光裝置I帶動(dòng)斯特林機(jī)組支架15上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對太陽高低方位的跟蹤。
[0030]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤系統(tǒng)，其特征在于:包括太陽跟蹤機(jī)構(gòu)和用于對太陽跟蹤機(jī)構(gòu)進(jìn)行智能控制的太陽跟蹤控制系統(tǒng)，所述太陽跟蹤機(jī)構(gòu)包括通過地腳螺栓(8)固定安裝在地面上的支撐裝置(7)和通過螺栓(6)安裝在所述支撐裝置(7)上的支撐座(16)，所述支撐座(16)上安裝有軸承(12)、第一步進(jìn)電機(jī)(3)和與第一步進(jìn)電機(jī)(3)相接的減速器(4)，所述軸承(12)的數(shù)量為兩個(gè)且兩個(gè)所述軸承(12)上安裝有極軸(11)，所述減速器(4 )輸出軸通過聯(lián)軸器(5 )與極軸(11)連接，所述極軸(11)上安裝有連接塊(2 )和固定套(10)，所述連接塊(2)上連接有聚光裝置(1)，所述固定套(10)上安裝有第二步進(jìn)電機(jī)(9 )，所述第二步進(jìn)電機(jī)(9 )的輸出軸上連接有絲杠(13)，所述絲杠(13)上連接有與所述聚光裝置(I)固定連接的絲杠螺母(14)，所述聚光裝置(I)上安裝有斯特林機(jī)組支架(15);所述太陽跟蹤控制系統(tǒng)包括PLC控制器模塊(17)和與PLC控制器模塊(17)相接的觸摸式液晶顯示屏(18)，以及為PLC控制器模塊(17)和觸摸式液晶顯示屏(18)供電的供電電池(19)，所述PLC控制器模塊(17)的輸入端接有太陽方位傳感器(20)、風(fēng)速傳感器(21)和風(fēng)向傳感器(22)，所述PLC控制器模塊(17)的輸出端接有第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(23)和第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(24)，所述第一步進(jìn)電機(jī)(3)與所述第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(23)的輸出端相接，所述第二步進(jìn)電機(jī)(9)與所述第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(24)的輸出端相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤系統(tǒng)，其特征在于:所述極軸(11)與水平線之間的夾角與所述太陽跟蹤系統(tǒng)所處位置的緯度相同。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種碟式太陽能熱發(fā)電用太陽跟蹤系統(tǒng)，其特征在于:所述斯特林機(jī)組支架(15)由三角形桁架構(gòu)成。
【文檔編號】G05B19/05GK103853179SQ201210501728
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月29日
【發(fā)明者】胡劍峰 申請人:西安大昱光電科技有限公司