[其他]機械式太陽能集熱器群體跟蹤機構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85202627
• 申請日: 1985-06-28
• 公開（公告）號: CN85202627U
• 公開（公告）日: 1986-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金福生
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北省紡織工業(yè)太陽能技術(shù)開發(fā)服務(wù)中心
• 主分類號: F24J2/38
• 分類號: F24J2/38
• 代理公司: 湖北省專利事務(wù)所
• 代理人: 趙宏

本實用新型屬太陽能跟蹤設(shè)備，跟蹤式太陽能集熱器與同等受光面積的固定式太陽能集熱器相比，由于能跟蹤太陽采集光照，其熱效率可提高70％左右。根據(jù)太陽運轉(zhuǎn)規(guī)律，跟蹤方式分為雙軸跟蹤和單軸跟蹤兩種，一般實用的中小型跟蹤設(shè)備主要是采用單軸跟蹤方式。現(xiàn)有的跟蹤設(shè)備主要有機械式、光電式、熱力式、液壓式、壓差式等幾種型式。其中光電式、壓差式在跟蹤太陽運行時受日光照變化影響，容易產(chǎn)生誤動作，上述幾種太陽能跟蹤設(shè)備由于制造成本高或生產(chǎn)工藝復(fù)雜等多種原因，不易推廣，并且多為太陽能集熱器單臺控制設(shè)備。與本實用新型較為接近的，上海機械學院研制的，機械式時鐘跟蹤裝置，雖有結(jié)構(gòu)簡單，跟蹤性能良好的優(yōu)點，但也只能控制單臺太陽能集熱器，針對上述問題，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種太陽能集熱器群體跟蹤機構(gòu)。

機械式太陽能集熱器群體跟蹤機構(gòu)主要由二部分組成。附圖1為集熱器群體跟蹤傳動系統(tǒng)，由偏心重錘（1）、過輪（2）、鋼絲繩卡（3）、大滑輪（4）、小滑輪（5）、鋼絲繩（6）等零件組成。其功能是用鋼絲繩卡子、過輪、滑輪將各臺集熱器聯(lián)接在一起，形成動力傳動網(wǎng)，將其由各臺集熱器偏心重錘勢能所產(chǎn)生的拉力，由鋼絲繩傳給安裝在跟蹤控制機內(nèi)的槽輪上，拖動整個機構(gòu)的運轉(zhuǎn)。

附圖2是跟蹤控制機構(gòu)。由箱體（1）、傳動軸（2）、槽輪（3）、齒輪Z₁（4）、Z₂（5）、Z₃（6）、Z₄（7）、Z₅（8）、Z₆（9）、Z₇（10）、Z₈（11）、Z₉（12）、Z₁₀（13）、棘輪（14）、 接觸銷（15）、擺叉（16）、調(diào)節(jié)銷（17）組成。其主要功能是調(diào)節(jié)、控制整個系統(tǒng)的能量釋放，以保證整個跟蹤系統(tǒng)與太陽運行速度同步。

本實用新型的發(fā)明要點是：齒輪傳動系統(tǒng)的傳動比為14400：1。由于本系統(tǒng)設(shè)計目的是用來控制多臺太陽能集熱器跟蹤太陽同步運行，因而其控制集熱器臺數(shù)多少是可變的，那么隨著控制臺數(shù)的變化，通過傳動線傳給跟蹤控制箱槽輪上的拉力也隨之變化。這樣齒輪的轉(zhuǎn)速、擺桿的擺動頻率也將發(fā)生變化，致使整個系統(tǒng)不能與太陽同步運行，這也是時鐘式太陽能跟蹤機構(gòu)不能適應(yīng)群體式跟蹤的原因。本系統(tǒng)是利用固定在跟蹤機箱體上的調(diào)節(jié)銷（17），調(diào)節(jié)擺叉（16）的擺角，然后通過固定在擺叉上的接觸銷（15），改變其與棘輪（14）的接觸點，從而改變了擺桿的擺動頻率，有效地控制了整個傳動系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)速度，及整個系統(tǒng)的能量釋放，使系統(tǒng)能跟蹤太陽同步運行。根據(jù)測試，擺叉的擺動角在7－10°范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，擺叉的擺動頻率為262－278次／分時，是對日跟蹤太陽同步運行的最佳頻率范圍。

本系統(tǒng)是按照控制50臺，其采光面積為200米²的太陽能集熱器群體而設(shè)計的。每臺集熱器上安裝了7.5公斤的偏心重錘，通過傳動系統(tǒng)，作用在跟蹤機箱內(nèi)槽輪上的合力約為5000公斤，此時我們將擺叉的擺動頻率調(diào)節(jié)到262－278次／分，就能保證整個系統(tǒng)準確、平穩(wěn)地跟蹤太陽同步運行。系統(tǒng)還設(shè)計有用于手工復(fù)位用的減力機構(gòu)，整個系統(tǒng)經(jīng)一天（12小時）運行后，只需人工便可進行復(fù)位。

本系統(tǒng)經(jīng)使用證明：該系統(tǒng)能在任何氣候條件下，不受季節(jié)影響，準確、平穩(wěn)地控制多臺太陽能集熱器跟蹤太陽同步運行。由于系統(tǒng)利用偏心重錘的勢能，因而不需外加動力。所有零部件是用鋼材等普通原材料制造，因而結(jié)構(gòu)簡單、牢固耐用、制造成本低，每套跟蹤設(shè)備只需投資2000元，便能拖動多臺集熱器跟蹤太陽同步運行，使其集熱效率提高70％左右，有著較好的經(jīng)濟效益。