[發(fā)明專利]自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的小型槽式集熱器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210040122.4
• 申請(qǐng)日: 2012-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102589156A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙彥堂;劉培先;林超;張繼磊;馬興良;尹清洋;張修田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇明太陽(yáng)能股份有限公司
• 主分類號(hào): F24J2/10
• 分類號(hào): F24J2/10;F24J2/24;F24J2/40;F24J2/38
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭華清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能集熱器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的小型槽式集熱器。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，人們對(duì)于太陽(yáng)能熱利用的意識(shí)漸漸增強(qiáng)，在食品加工，塑料加工，玻璃加工，化學(xué)工業(yè)，造紙工業(yè)，木材加工，合成橡膠，紡織工業(yè)等需求蒸汽的行業(yè)中利用太陽(yáng)能取熱的設(shè)備逐漸增加?，F(xiàn)階段利用太陽(yáng)能主要是采用可安裝于屋頂?shù)奶?yáng)能小型槽式系統(tǒng)作為熱源給水加熱以得到所需蒸汽，這種技術(shù)和設(shè)備存在的缺點(diǎn)是：集熱器的布置方式單一、不能適應(yīng)不同走向的房屋；采用日蹤傳感器，無(wú)法達(dá)到聚光器所需的跟蹤精度；采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)成本過(guò)高，不利于推廣普及。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的太陽(yáng)能集熱器存在的的布置方式單一、不能適應(yīng)不同走向的房屋要求，以及跟蹤精度低、使用成本高、不能推廣普及的問(wèn)題；提出了一種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的小型槽式集熱器；具有聚光器跟蹤精度高、集熱效率高，投入成本低的優(yōu)點(diǎn)，適于大規(guī)模推廣普及。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的小型槽式集熱器，包括基架，槽式集熱管，反射鏡，主梁，基架與主梁連接，基架一端設(shè)有電機(jī)和控制柜，電機(jī)和控制柜電連接，電機(jī)輸出端與主梁聯(lián)接，主梁上設(shè)有槽架和支架，反射鏡設(shè)在槽架上，槽式集熱管設(shè)在支架上，反射鏡把太陽(yáng)光聚焦到槽式集熱管上，所述控制柜的內(nèi)部設(shè)有實(shí)現(xiàn)槽式集熱器實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)的控制系統(tǒng)模塊。反射鏡通過(guò)電機(jī)繞主梁旋轉(zhuǎn)、實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)，以使照射在反光鏡上的太陽(yáng)光始終聚焦到槽式集熱管上。

所述控制柜的控制系統(tǒng)模塊包括PLC電源，PLC控制器，斷路器，過(guò)熱保護(hù)器，交流接觸器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，交流電源，交流電源與斷路器連接，斷路器與過(guò)熱保護(hù)器連接，PLC控制器通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)及轉(zhuǎn)速。其中過(guò)熱保護(hù)器用來(lái)在電機(jī)功率過(guò)大或電機(jī)接線相序錯(cuò)誤時(shí)使接觸器開(kāi)路、保護(hù)電機(jī)。

所述電機(jī)輸出端與主梁通過(guò)減速機(jī)聯(lián)接。

所述基架上設(shè)有軸承座，軸承座內(nèi)設(shè)有軸承，主梁通過(guò)軸承與軸承座連接。

小型槽式集熱器根據(jù)安裝地點(diǎn)，選擇聚光器南北地軸、南北水平、東西水平三種布置方式，進(jìn)行單軸多方式跟蹤。通過(guò)PLC控制器和電機(jī)減速機(jī)組合，保證入射光線位于主光軸和焦線平面，使小型槽式集熱器最大限度的獲取太陽(yáng)輻射能。

所述PLC控制器的跟蹤程序按照集熱器的不同布置方式，根據(jù)天文學(xué)公式進(jìn)行更改，實(shí)現(xiàn)達(dá)到太陽(yáng)的實(shí)時(shí)跟蹤。

所述天文學(xué)公式為：

南北地軸跟蹤：

cosθ＝cosδ；

南北水平跟蹤：

東西水平跟蹤：

cosθ=cosδ[cos2ω+tan2δ]12;]]>

式中，θ：入射角?ω：時(shí)角?δ：赤緯角緯度。

本發(fā)明工作原理：本發(fā)明包括控制部分和傳動(dòng)部分，控制部分分為手動(dòng)和自動(dòng)，手動(dòng)控制通過(guò)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，急停按鈕，來(lái)實(shí)現(xiàn)集熱器的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，急停，可在安裝調(diào)試、意外故障、惡劣天氣及緊急狀態(tài)時(shí)使用；自動(dòng)控制根據(jù)太陽(yáng)的高度角和方位角，采用PLC控制器調(diào)整輸出脈沖，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，對(duì)太陽(yáng)軌跡進(jìn)行定位。日落后，小型槽式集熱器根據(jù)PLC控制器設(shè)定程序用于自動(dòng)回位至下一個(gè)工作日太陽(yáng)升起時(shí)的接收位置。傳動(dòng)部分采用機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，由電機(jī)和減速機(jī)來(lái)帶動(dòng)太陽(yáng)能小型槽式集熱器主梁的旋轉(zhuǎn)以調(diào)整集熱器聚光鏡的跟蹤角度，使集熱器聚光鏡接收的入射光線位于主軸和焦線平面，保證集熱器最大限度的獲得太陽(yáng)輻射能。