[發(fā)明專利]一種跟蹤太陽的機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110332915.9
• 申請日: 2011-10-18
• 公開（公告）號: CN102707729A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱定平
• 申請（專利權(quán)）人: 邱定平
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種跟蹤太陽的機構(gòu)，屬于太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

用低造價，簡單的方法對太陽跟蹤及聚光對太陽能利用來說至關(guān)重要，為此國內(nèi)外許多人提出了許多種跟蹤太陽的方法和機構(gòu)，這些技術(shù)可歸結(jié)為以下五大類：

一是用一套控制和傳動系統(tǒng)控制一個太陽能接收器，這種方法最簡單，但造價很貴；

二是用一套控制和傳動系統(tǒng)控制多個柱面聚光鏡聚光，是一種單軸跟蹤聚光，此方法聚光區(qū)為一條焦線區(qū)，不能產(chǎn)生高溫，造價中等；

三是用一套控制和傳動系統(tǒng)控制多個聚光鏡分散聚光，聚光鏡總面積在數(shù)十平方米左右，這種多焦點的分散聚光應(yīng)用成本高，總造價也較高；

四是用多套控制和傳動系統(tǒng)控制多個聚光鏡將太陽光聚焦到塔上一點，如塔式聚光和盤式聚光。這種方法可得到高聚光度，但造價很高；

五是用一套控制和傳動系統(tǒng)控制多個接收器或聚光鏡，分散或集中聚光，聚光面積可達數(shù)十至數(shù)千平方米，甚至更大面積，用這種方法成本最低，有許多人提出了許多方案，如：

中國專利CN1361397提出了一種由柱面聚光鏡、導(dǎo)軌框架、傳動和控制裝置組成的聚光裝置，由一套控制和傳動系統(tǒng)控制多個聚光鏡聚光，但這種聚光方式為單軸聚光，聚光度低，光、熱損耗較多，造價中等。

中國專利CN101098113提到一種平面網(wǎng)架二維跟蹤太陽的光伏發(fā)電裝置，其方法是：多個光伏發(fā)電器一同裝在傾斜面搖動支架的平面網(wǎng)架上，用驅(qū)動平面轉(zhuǎn)動支架和垂直面轉(zhuǎn)動支架的方法跟蹤太陽，這種方法體積龐大，抗風(fēng)壓能力差，造價很高。

中國專利CN101504199提出了一種用一套控制和驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動一個由多個太陽能接收器或反射鏡組成的陣列的方案，但說明書中只提出了這種功能設(shè)想，實際方案無法實現(xiàn)其功能設(shè)想，如其在圖1中提出了一個基本的驅(qū)動原理圖實際上是不可能實現(xiàn)其功能設(shè)想的，因為按其圖1根本不可能實現(xiàn)有效的轉(zhuǎn)動，連一個方向的有效轉(zhuǎn)動也不可能，在其后提出的方案中沒有標明整個陣列如何與地面連結(jié)，其如何有效驅(qū)動無法看出來，另外在其后的方案中提出用螺桿連桿機構(gòu)驅(qū)動，這樣會造成靠近螺桿機構(gòu)的接收器(或反光板)與遠離螺桿機構(gòu)的接收器或反光板的轉(zhuǎn)動角度不一樣，且差距很大，無法有效接收或聚光。

中國專利200810007285.6(申請?zhí)?和中國專利200810182738.9(申請?zhí)?，兩者都提出了一種用一套控制和驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動一個由多個太陽能接收器或反射鏡組成的陣列的方案，其中提出了多種方案，這些方案中有如下嚴重問題，無法有效實現(xiàn)其提出的功能：

一是方案中的多套方案都沒有標明整個陣列如何與地面連結(jié)，以及行列如何互動，不知其如何有效驅(qū)動；

二是方案中提出用螺桿連桿機構(gòu)驅(qū)動，這樣會造成靠近螺桿機構(gòu)的接收器或反射鏡與遠離螺桿機構(gòu)的接收器或反射鏡的轉(zhuǎn)動角度不一樣，且差距很大，無法有效接收或聚光；

三是行驅(qū)動對列驅(qū)動相互間造成影響，其實際聚光效果不僅不是空間中的點聚光，就連線聚光都談不上，而是一個很大的平面，原因是，行列相互影響，每塊反射鏡的上、下、左、右、前、后方向均有很大差異，每一行和每一列的連桿實際運行后都不在一個平面上，行、列連桿互相扭曲，既不能跟蹤太陽，更不可能將太陽光聚焦到空間某點狀區(qū)域；

四是專利說明書中沒有說明行驅(qū)動和列驅(qū)動放在什么位置，按說明書的敘述理解應(yīng)該兩者放在一起或相互間很近距離，或至少在同一方向或同一邊沿上，這樣會造成陣列的驅(qū)動不對稱，特別在有風(fēng)壓時和大的偏轉(zhuǎn)角時，由于裝置的自重等會引起裝置的非對稱扭轉(zhuǎn)，造成各聚光反射鏡的方向混亂；

五是其中之一方案提到用連桿控制行(或列)跟蹤，扭動控制列(或行)跟蹤，方案中僅用功能性語言描述了要達到的目的，而沒有具體的實施方案和結(jié)構(gòu)，即便如此，這一方案的功能實際上跟早已申請的美國專利US6302099幾乎一樣，其缺點如下述美國專利一樣，不再敘述；

六是上述專利中提到用角平分線方法補償達不到真正跟蹤聚焦的目的；

七是沒有考慮溫度和應(yīng)力伸縮的影響，實際上對一個大的陣列來說，溫度和應(yīng)力引起的裝置的尺寸的伸長和縮短影響非常大，會產(chǎn)生較大的跟蹤精度偏差；