太阳直接辐射光双轴自动聚光集热器的制作方法

1.技术领域：

太阳直接辐射光双轴自动聚光集热器，涉及太阳直接辐射光的自动跟踪，是全自动实现太阳直接辐射光的全自动自适应跟踪系统。

2.

背景技术：

微机电技术的发展，使原来的机械结构以电结构方式通过集成电路实现。直接辐射光传感器、角速度和倾角传感器等已经被集成在8mmx8mm甚至更小的芯片中，使这些原来只有用非常大的体积才能实现的功能现在用微小的集成电路实现成为现实。以至于把这些技术应用在自动跟踪及太阳直接辐射光集热器的系统得以实现。并可以充分利用直接辐射光来实现各种应用。比如光转换成电、光转换成热。实现无穷无尽的太阳能资源最大化利用。为社会做出贡献。

3.要解决的技术问题

在现有的太阳光跟踪器中，只是实现太阳光轨迹运动的跟踪，而直接辐射光的跟踪需要非常复杂的系统才能实现，特别是无法实现自适应的全自动调节。一旦跟踪器安装好后，就不能让跟踪器出现过大的位移。众所周知，直接辐射光如果偏移了很小的角度，光就无法直接照射到要辐射到的物体上，比如此系统中的集热器。从而无法实现太阳光的最大效率利用。该系统解决了这个问题。它使用了多个传感器和电子陀螺仪组成一个控制位移系统。同时在需要直接辐射光集热器处，放置一个光传感器如图1的8处来接收直接辐射光，判断位置是否准确后，反馈给系统单片机去调节跟踪器的位置，如果位置发生偏移，就发出一个调整信号给跟踪器单片机进行校对，让跟踪器始终保持和阳光处于直接辐射的状态。实现光的最大利用。形成一个全自动调节的跟踪系统。不同于传统的跟踪系统，必须要把跟踪器的初始位置固定，现在的集热器位置是由几吨重的支柱来定位。并在任何时候都不能移动，比如台风或地理变化使跟踪器移位，就必须要对每个跟踪器进行重新校对。这对几万个甚至几十万个跟踪器来说，是一个巨大的工程。该发明的方法对双轴跟踪器本身的位置没有过高的要求。只要把光传感器的信号加以判断，需要调整的时候自动进行调整到直接辐射光照的位置，就可以实现直接辐射光不改变对集热器的入射角。从而解决了现跟踪器必须固定好位置才能准确跟踪直接辐射光这一难题。

4.

技术实现要素：
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1.本发明的目的是提供一种“自适应调节接收太阳直接辐射光的全自动系统”。解决跟踪器由于环境变化或非人为位移，而使太阳直接辐射光无法照射到所需要的集热器上而失去作用或需要人工重新调整入射角度。本装置在跟踪器上增加了一个直接辐射光传感器如图1中的8，当跟踪器产生位移后，它发出偏差型号给单片机进行自动校准，使物体时刻保持和阳光的直接辐射状态。图1是太阳直接辐射光双轴自动聚光集热器的结构图，图2是太阳直接辐射光双轴自动聚光集热器中的集热器位置布置图，每排有4个聚光集热器。如果不是直接辐射光照在上面，则光的能量会大幅度的减少和降低，使太阳光无法达到最高的效率。

2.本发明的目的是提供一种“自适应全自动跟踪技术”，解决由于台风或环境地表变化引起的跟踪器位置变化所带来的大量人工调整。对大面积使用直接辐射光的集热器跟踪系统来说，大大减少了维护成本和人工成本。如太阳能光热发电系统，必须使用直接辐射光才能实现光的最大利用，而一般的光热发电系统有数以万计的跟踪器，这些跟踪器必须非常牢固的固定在地面上，避免移动，使每天阳光能够直接辐射在反射镜或集热器上。这种苛刻的条件对无法预测的环境是一种愿望。因为我们知道环境中的台风是随时让这些跟踪器移动，地表面的变化更是无法预测。所以随时需要人工进行调整。这是一个巨大的工程。增加了投资者的维护成本和人工成本，使太阳能的利用受到影响。如果使用该发明，将彻底解决此问题。

3.本发明利用跟踪器上的直接辐射光传感器，每一小时对直接辐射光进行一次检测，从而实现全自动自适应跟踪控制。发现偏移后自动调准位置。如图1中的8就是直接辐射光传感器。调整时间可以自由设定。

4.附图说明

图1是太阳直接辐射光双轴自动聚光集热器的的整体结构图。1是集热器，它是起到对光的倍数放大作用后将集热器内的液体加热后利用；2是固定集热器架子；3是日光跟踪环形导轨；4是日光跟踪环形主驱动器，由单片机控制步进电机驱动运转；5是日光跟踪环形从动轮，它的材料是使用一种耐力橡胶，在旋转时具有耐磨防水功能，避免使用滑轮、轴承等需要润滑和维护材料，这样可以长时间的使用，降低维护成本；6是日光角向驱动器；7是日光角向驱动连杆机构；8是直接辐射光传感器，判断光的照射角度来调整集热器的角度。通常每天光照时，给单片机一个角度信号来调整集热器的初始位置。使集热器处在接收直接辐射光的位置；9是跟踪器与地面混凝土基础支架；10是固定夹。

图2是太阳直接辐射光双轴自动聚光集热器角向驱动连杆机构图。图1由是有两个图2结构组成。101连杆1；102是驱动滑块；103是导向槽，跟踪太阳起落轨迹运行；104是连杆2；105是日光导向驱动缸；106是连接销子；107是角向旋转轴；

图3是集热器结构图。1是菲涅尔透镜，太阳的直接辐射光照在表面并将其放大后照在真空集热管3上，真空集热管内有液体，照射在真空集热管上的光经过菲涅尔透镜1放大后，将真空集热管内的液体加热到一定的温度后进行使用；2是集热器外壳。3是真空集热管。

技术特征：

技术总结
本发明的目的是提供一种“自适应全自动跟踪技术”，解决由于台风或环境地表变化引起的跟踪器位置变化所带来的大量人工调整。对大面积使用直接辐射光的集热器跟踪系统来说，大大减少了维护成本和人工成本。如太阳能光热发电系统，必须使用直接辐射光才能实现光的最大利用，而一般的光热发电系统有数以万计的跟踪器，这些跟踪器必须非常牢固的固定在地面上，避免移动，使每天太阳的直接辐射光能够照在集热器上。这种苛刻的条件对无法预测的环境是一种愿望。因为我们知道环境中的风是随时让这些跟踪器移动，地表面的变化更是无法预测。所以随时需要人工进行调整。这是一个巨大的工程。增加了投资者的维护成本和人工成本，使太阳能的利用受到影响。如果使用该发明，将彻底解决此问题。

技术研发人员：辜荣;林国富
受保护的技术使用者：辜荣;林国富
技术研发日：2017.07.24
技术公布日：2017.10.20