[實用新型]一種模擬太陽運行軌跡的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220061294.5
• 申請日: 2012-02-23
• 公開（公告）號: CN202486624U
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 季長芹;杜寶江;郭京敏;魏雄;孫安波
• 申請（專利權(quán)）人: 上海理工大學
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00;H02N6/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 吳澤群

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及太陽運行軌跡的模擬技術(shù)，更具體地說是涉及一種模擬太陽運行軌跡的裝置。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，能源問題已成為制約人們發(fā)展的瓶頸，而太陽能作為一種潔凈的可再生能源，也越來越受到重視，所以，在各種場合不時的有人介紹不同的光伏發(fā)電系統(tǒng)。但是，由于地球上不同地點以及不同季節(jié)的太陽光照強度都不同，因此市場上缺少一種能夠根據(jù)需求實時反映地球上任何一個地方在任何一個季節(jié)內(nèi)太陽光照強度的數(shù)據(jù)展示以及模擬裝置。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種模擬太陽運行軌跡的裝置。

為達到上述目的，本實用新型采用如下的技術(shù)方案：

一種模擬太陽運行軌跡的裝置，包括外殼、圓形板、弧形軌道、擺動機構(gòu)、曳引機構(gòu)、太陽模擬機構(gòu)、控制機構(gòu)以及顯示屏，所述外殼采用中空的半球形結(jié)構(gòu)，所述圓形板的直徑與外殼的直徑相對應(yīng)，所述圓形板水平設(shè)于外殼上，并與外殼固定連接；所述弧形軌道設(shè)于圓形板上方，弧形軌道的兩端穿過圓形板并伸入外殼內(nèi)；所述擺動機構(gòu)設(shè)于外殼內(nèi)，擺動機構(gòu)分別與弧形軌道的兩端相連；所述曳引機構(gòu)設(shè)于外殼內(nèi)并分別與擺動機構(gòu)以及弧形軌道相連；所述太陽模擬機構(gòu)套設(shè)在弧形軌道外，太陽模擬機構(gòu)通過設(shè)于弧形軌道內(nèi)的鋼絲與曳引機構(gòu)相連；所述控制機構(gòu)分別與擺動機構(gòu)、曳引機構(gòu)、太陽模擬機構(gòu)以及顯示屏相連。

所述擺動機構(gòu)包括底板、水平設(shè)置的擺動軸、擺動盤、電機以及配重盤，所述底板上設(shè)有軸承座，所述擺動軸穿過軸承座，擺動軸的外端與擺動盤固定連接，其中一擺動軸的內(nèi)端通過聯(lián)軸器與電機相連，另一擺動軸的內(nèi)端通過配重板與配重盤相連，所述擺動盤與弧形軌道連接固定。

所述曳引機構(gòu)包括支架、電機、滑輪以及曳引輪，所述弧形軌道的一端與滑輪連接固定，所述曳引輪設(shè)于弧形軌道另一端的下方；所述支架與擺動機構(gòu)相連，所述電機設(shè)于支架上，電機通過轉(zhuǎn)動軸與曳引輪相連。

所述太陽模擬機構(gòu)包括變頻器、滑動小車以及照射燈，所述滑動小車套設(shè)在弧形軌道外，所述照射燈設(shè)于滑動小車上，所述變頻器設(shè)于滑動小車的車座內(nèi)，所述照射燈通過變頻器與控制機構(gòu)相連。

所述控制機構(gòu)包括服務(wù)器以及觸控屏，所述觸控屏與服務(wù)器相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的一種模擬太陽運行軌跡的裝置，包括外殼、圓形板、弧形軌道、擺動機構(gòu)、曳引機構(gòu)、太陽模擬機構(gòu)、控制機構(gòu)以及顯示屏，所述外殼采用中空的半球形結(jié)構(gòu)，所述圓形板的直徑與外殼的直徑相對應(yīng)，所述圓形板水平設(shè)于外殼上，并與外殼固定連接；所述弧形軌道設(shè)于圓形板上方，弧形軌道的兩端穿過圓形板并伸入外殼內(nèi)；所述擺動機構(gòu)設(shè)于外殼內(nèi)，擺動機構(gòu)分別與弧形軌道的兩端相連；所述曳引機構(gòu)設(shè)于外殼內(nèi)并分別與擺動機構(gòu)以及弧形軌道相連；所述太陽模擬機構(gòu)套設(shè)在弧形軌道外，太陽模擬機構(gòu)通過設(shè)于弧形軌道內(nèi)的鋼絲與曳引機構(gòu)相連；所述控制機構(gòu)分別與擺動機構(gòu)、曳引機構(gòu)、太陽模擬機構(gòu)以及顯示屏相連。其中，圓形板代表地平面，弧形軌道的弧度與每天太陽升落的運動軌跡相對應(yīng)，太陽模擬機構(gòu)代表太陽光的光照強度。操作者通過控制機構(gòu)輸入所要查詢的地點、季節(jié)、時間以及天氣等要素后，控制機構(gòu)索引數(shù)據(jù)庫得到所選地點的光照強度、光照角度等參數(shù)后，通過控制擺動機構(gòu)帶動弧形軌道的擺動，形成查詢地點的太陽與地平面的光照角度，通過控制曳引機構(gòu)帶動太陽模擬機構(gòu)沿弧形軌道的滑動，模擬出太陽每天的運動軌跡，通過控制太陽模擬機構(gòu)的亮暗變化完成光照強度的模擬，同時顯示屏來顯示觀眾所要查詢的地點、季節(jié)、時間以及天氣等的圖像場景及發(fā)電情況，圖像場景針對所選城市的標志性建筑作為顯示載體，使觀眾有身臨其境的感受。

總之，本實用新型的一種模擬太陽運行軌跡的裝置通過采用在弧形軌道的兩側(cè)偏轉(zhuǎn)以及太陽模擬機構(gòu)沿弧形軌道的移動這兩個曲面上運動軌跡的疊加完成了太陽照射角度的模擬，由此實現(xiàn)在不同地區(qū)、不同季節(jié)、不同時間太陽所在位置及光照強度的模擬。同時，根據(jù)實際的工程要求進行研究，控制機構(gòu)還可以實現(xiàn)經(jīng)緯度和海拔高度綜合影響太陽照射的程序算法，從數(shù)據(jù)庫中索引一些參數(shù)，然后插入索引值參加計算，提高了太陽角度及光照強度控制算法的精度。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種模擬太陽運行軌跡的裝置的外觀示意圖；

圖2是本實用新型的外殼以及擺動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2中左側(cè)的擺動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖2中右側(cè)的擺動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1中太陽模擬機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式