面板14的上邊框的側(cè)面，圖3中采用光柵作為俯仰角追蹤集熱管遮光控制器I，俯仰角追蹤集熱管遮光控制器I的光柵的遮光帶平面與太陽能利用設(shè)備安裝面板14成直角或接近直角，當(dāng)太陽入射的俯仰角度小于圖中所示角度時，俯仰角追蹤集熱管2完全被太陽能利用設(shè)備安裝面板14和俯仰角追蹤集熱管遮光控制器I遮擋而無法直接接受到太陽的入射光線，此時俯仰角追蹤集熱管2處于保溫狀態(tài)，整個俯仰角追蹤系統(tǒng)處于暫時靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)太陽入射的俯仰角度增大時(上午太陽入射角的俯仰角度逐漸增大)，太陽的入射光線從俯仰角追蹤集熱管遮光控制器I的光柵間隙投射到俯仰角追蹤集熱管2上，俯仰角追蹤集熱管2吸收太陽輻射熱量，對封閉在其內(nèi)部空腔的氣體進(jìn)行加熱，促使氣體溫度上升，體積膨脹，膨脹的氣體通過俯仰角追蹤系統(tǒng)導(dǎo)管3進(jìn)入到俯仰角追蹤驅(qū)動氣缸4內(nèi)，驅(qū)動俯仰角追蹤驅(qū)動氣缸4的活塞伸長，帶動太陽能利用設(shè)備安裝面板14繞俯仰角轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對太陽入射俯仰角度的追蹤。當(dāng)太陽入射的俯仰角度減小時(下午太陽入射角的俯仰角度逐漸減小)，俯仰角追蹤集熱管2較長時間接受不到太陽光的照射，由于其自身不斷緩慢散熱，導(dǎo)致其內(nèi)部的氣體溫度降低，體積縮小，進(jìn)而引起氣缸活塞收縮，帶動太陽能利用設(shè)備安裝面板14繞俯仰角轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對太陽俯仰角度的追蹤；晚上時沒有陽光的照射整個系統(tǒng)自動緩慢復(fù)位。
[0022]如圖4所示為俯仰角追蹤集熱管2和俯仰角追蹤集熱管遮光控制器I工作原理的另一個示意圖，圖4中采用單片式遮光板作為俯仰角追蹤集熱管遮光控制器1，俯仰角追蹤集熱管遮光控制器I的單片式遮光板平面與太陽能利用設(shè)備安裝面板14平行。當(dāng)太陽入射的俯仰角度小于圖中所示角度時，俯仰角追蹤集熱管2完全被太陽能利用設(shè)備安裝面板14和俯仰角追蹤集熱管遮光控制器I遮擋而無法直接接受到太陽的入射光線，此時俯仰角追蹤集熱管2處于保溫狀態(tài)，整個俯仰角追蹤系統(tǒng)處于暫時靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)太陽入射的俯仰角度增大時(上午太陽入射的俯仰角度逐漸增大)，太陽的入射光線從俯仰角追蹤集熱管遮光控制器I的單片式遮光板的上側(cè)投射到俯仰角追蹤集熱管2上，俯仰角追蹤集熱管2吸收太陽輻射熱量，對封閉在其內(nèi)部空腔的氣體進(jìn)行加熱，促使氣體溫度上升，體積膨脹，膨脹的氣體通過俯仰角追蹤系統(tǒng)導(dǎo)管3進(jìn)入到俯仰角追蹤驅(qū)動氣缸4內(nèi)，驅(qū)動俯仰角追蹤驅(qū)動氣缸4的活塞伸長，帶動太陽能利用設(shè)備安裝面板14繞俯仰角轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對太陽俯仰角度的追蹤；當(dāng)太陽入射的俯仰角度減小時(下午太陽入射的俯仰角度逐漸減小)，俯仰角追蹤集熱管2較長時間接受不到太陽光的照射，由于其自身要不斷緩慢散熱，導(dǎo)致氣內(nèi)部的氣體溫度降低，體積縮小，進(jìn)而引起氣缸活塞收縮，帶動太陽能利用設(shè)備安裝面板14繞俯仰角轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對太陽俯仰角度的追蹤，晚上時沒有陽光的照射整個系統(tǒng)自動緩慢復(fù)位。
[0023]如圖5所示為水平角追蹤集熱管6和水平角追蹤集熱管遮光控制器5的工作原理示意圖，水平角追蹤集熱管6和水平角追蹤集熱管遮光控制器5安裝在太陽能利用設(shè)備安裝面板14的右邊框的側(cè)面，圖5中采用光柵作為水平角追蹤集熱管遮光控制器5，水平角追蹤集熱管遮光控制器5的光柵的遮光帶平面與太陽能利用設(shè)備安裝面板14成直角或接近直角，當(dāng)太陽入射的水平角度小于圖中所示角度時，水平角追蹤集熱管6完全被太陽能利用設(shè)備安裝面板14和水平角追蹤集熱管遮光控制器5遮擋而無法直接接受到太陽的入射光線，此時水平角追蹤集熱管6處于保溫狀態(tài)，整個水平角追蹤系統(tǒng)處于暫時靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)太陽入射的水平角度增大時，太陽的入射光線從水平角追蹤集熱管遮光控制器5的光柵間隙投射到水平角追蹤集熱管6上，水平角追蹤集熱管6吸收太陽輻射熱量，對封閉在其內(nèi)部空腔的氣體進(jìn)行加熱，促使氣體溫度上升，體積膨脹，膨脹的氣體通過水平角追蹤系統(tǒng)導(dǎo)管7進(jìn)入到水平角追蹤驅(qū)動氣缸8內(nèi)，驅(qū)動水平角追蹤驅(qū)動氣缸8的活塞伸長，帶動太陽能利用設(shè)備安裝面板14繞水平角轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對太陽水平角度的追蹤，晚上時沒有陽光的照射整個系統(tǒng)自動緩慢復(fù)位。
[0024]如圖6所示為水平角追蹤集熱管6和水平角追蹤集熱管遮光控制器5的工作原理的另一個示意圖，水平角追蹤集熱管6和水平角追蹤集熱管遮光控制器5安裝在太陽能利用設(shè)備安裝面板14的右邊框的側(cè)面，圖6中采用單片式遮光板作為水平角追蹤集熱管遮光控制器5，水平角追蹤集熱管遮光控制器5的單片式遮光板平面與太陽能利用設(shè)備安裝面板14平行，當(dāng)太陽入射的水平角度小于圖中所示角度時，水平角追蹤集熱管6完全被太陽能利用設(shè)備安裝面板14和水平角追蹤集熱管遮光控制器5遮擋而無法直接接受到太陽的入射光線，此時水平角追蹤集熱管6處于保溫狀態(tài)，整個水平角追蹤系統(tǒng)處于暫時靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)太陽入射的水平角度增大時,太陽的入射光線從水平角追蹤集熱管遮光控制器5的單片式遮光板的右側(cè)投射到水平角追蹤集熱管6上，水平角追蹤集熱管6吸收太陽輻射熱量，對封閉在其內(nèi)部空腔的氣體進(jìn)行加熱，促使氣體溫度上升，體積膨脹，膨脹的氣體通過水平角追蹤系統(tǒng)導(dǎo)管7進(jìn)入到水平角追蹤驅(qū)動氣缸8內(nèi)，驅(qū)動水平角追蹤驅(qū)動氣缸8的活塞伸長,帶動太陽能利用設(shè)備安裝面板14繞水平角轉(zhuǎn)軸9轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)對太陽水平角度的追蹤，晚上時沒有陽光的照射整個系統(tǒng)自動緩慢復(fù)位。
【主權(quán)項】
1.一種無電機(jī)全自動太陽追蹤裝置，其特征在于所述無電機(jī)全自動太陽追蹤裝置包括:集熱管遮光控制器，集熱管，導(dǎo)管，驅(qū)動氣缸，可調(diào)式太陽能利用設(shè)備安裝控制架；所述集熱管遮光控制器與集熱管呈上下平行的方式固定安裝在可調(diào)式太陽能利用設(shè)備安裝控制架的太陽能利用設(shè)備安裝面板框的側(cè)面，可隨太陽能利用設(shè)備安裝面板一起轉(zhuǎn)動；所述集熱管遮光控制器能夠根據(jù)太陽入射角自動控制集熱管接受到的太陽輻射量；所述集熱管為一端封閉一端開口的太陽能集熱管；所述導(dǎo)管的一端與集熱管的開口端連通，另一端與驅(qū)動氣缸的進(jìn)氣端連通；驅(qū)動氣缸的兩個連接端分別連接在可調(diào)式太陽能利用設(shè)備安裝控制架的兩個可以繞同一轉(zhuǎn)軸相對轉(zhuǎn)動的部件上；所述可調(diào)式太陽能利用設(shè)備安裝控制架為通用的雙軸可調(diào)太陽能利用設(shè)備安裝控制架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱管遮光控制器是一種能夠阻擋一定角度的陽光穿過而在其背后特定區(qū)域形成陰影的裝置，其能夠根據(jù)太陽入射角自動控制平行安裝在其下面的集熱管可接收到的光照值，其有兩種結(jié)構(gòu)形式:一種是單片式遮光板，一種是由多條相互平行的遮光帶組成的光柵；所述集熱管遮光控制器分為:俯仰角追蹤集熱管遮光控制器(I)和水平角追蹤集熱管遮光控制器(5)，俯仰角追蹤集熱管遮光控制器(I)固定安裝在太陽能利用設(shè)備安裝面板(14)的上邊框的側(cè)面并與太陽能利用設(shè)備安裝面板(14)的上邊框平行，水平角追蹤集熱管遮光控制器(5)安裝在太陽能利用設(shè)備安裝面板(14)的右邊框的側(cè)面并與太陽能利用設(shè)備安裝面板(14)的右邊框平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集熱管是一種能夠高效吸收太陽輻射能量轉(zhuǎn)化成自身熱能，并具有較好的保溫隔熱效果的圓形或橢圓形或其它合適形狀截面的雙層中空管；所述集熱管分為:俯仰角追蹤集熱管(2)和水平角追蹤集熱管￠)，俯仰角追蹤集熱管(2)安裝固定在俯仰角追蹤集熱管遮光控制器(I)的下面并與之平行，水平角追蹤集熱管(6)安裝固定在水平角追蹤集熱管遮光控制器(5)的下面并與之平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管是一種能夠密封和傳導(dǎo)具有一定溫度和壓力的氣體的可彎曲柔性管，所述導(dǎo)管分為:俯仰角追蹤系統(tǒng)導(dǎo)管(3)和水平角追蹤系統(tǒng)導(dǎo)管(7)，俯仰角追蹤系統(tǒng)導(dǎo)管(3)的一端與俯仰角追蹤集熱管(2)的開口端連通，另一端與俯仰角追蹤驅(qū)動氣缸(4)的進(jìn)氣端連通；水平角追蹤系統(tǒng)導(dǎo)管(7)的一端與水平角追蹤集熱管(6)的開口端連通，另一端與水平角追蹤驅(qū)動氣缸(8)的進(jìn)氣端連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動氣缸為自復(fù)位氣缸，所述驅(qū)動氣缸分為:俯仰角追蹤驅(qū)動氣缸(4)和水平角追蹤驅(qū)動氣缸(8);俯仰角追蹤驅(qū)動氣缸(4)的兩個連接端分別連接在可調(diào)式太陽能利用設(shè)備安裝控制架的俯仰角轉(zhuǎn)軸(12)連接的兩個組件上，水平角追蹤驅(qū)動氣缸(8)的兩個連接端分別連接在可調(diào)式太陽能利用設(shè)備安裝控制架的水平角轉(zhuǎn)軸(9)連接的兩個組件上。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無電機(jī)全自動太陽追蹤裝置，包括：集熱管遮光控制器，集熱管，導(dǎo)管，驅(qū)動氣缸，可調(diào)式太陽能利用設(shè)備安裝控制架。本發(fā)明，通過集熱管遮光控制器控制集熱管吸收太陽能，對集熱管內(nèi)的封閉氣體加熱，引起集熱管內(nèi)氣體膨脹，通過導(dǎo)管將膨脹的氣體導(dǎo)入驅(qū)動氣缸內(nèi)，推動氣缸活塞運(yùn)動，從而帶動可調(diào)式太陽能利用設(shè)備安裝控制架追蹤太陽光入射角，實現(xiàn)對太陽能的高效利用。本發(fā)明的有益效果是：不需要電機(jī)及控制電路，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，追蹤效果好，使用壽命長。
【IPC分類】G05D3-12
【公開號】CN104850135
【申請?zhí)枴緾N201410220189
【發(fā)明人】張紅偉
【申請人】張紅偉
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2014年5月23日