一种自动追踪式太阳能集热器底座的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及能源采集领域，特别涉及一种自动追踪式太阳能集热器底座。
【背景技术】
[0002] 在化石燃料日趋枯竭的今天，太阳能作为一种可再生能源已成为人类能源利用的 重要组成部分，近些年太阳能光热利用发展尤其迅速，集热器是太阳能光热利用系统中的 基本部件，直接决定系统对太阳能光热的收集，因此提高集热器集热效率意义重大。
[0003] 平板式集热器和真空管集热器是目前应用最广泛的太阳能集热器形式，两类集热 器安放时要求与正南方向的偏差角度不大于15°，一般为正南固定放置，由于太阳高度角 和方位角均随时间发生变化，集热器固定放置显然无法使有效受光面积最大化。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
[0005] 在现有技术中的集热器往往采取固定式的结构，这样仅能保证在一天中太阳直射 集热器的时候进行太阳能的收集工作，一旦太阳不能直射集热器时，集热器的集热效率就 会降低。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种自动追踪式太阳能集热器底座，所 述自动追踪式太阳能集热器底座用于承载太阳能集热器，所述自动追踪式太阳能集热器底 座，包括：
[0007] 工字型支架和底座，所述工字型支架位于所述底座上方；
[0008] 所述工字型支架分为上层、下层以及连接所述上层和所述下层的中心轴体，所述 工字型支架上层表面边缘设置有用于所述太阳能集热器底部滑动的滑槽，所述工字型支架 下层设置有滚轮，设置在所述工字型支架上的升降电机通过行星齿轮组与所述太阳能集热 器顶部的支撑杆连接；
[0009] 所述底座中部设置有用于所述滚轮运动的滚槽，设置在所述底座边缘的旋转电机 与所述工字型支架通过皮带进行传动；
[0010] 所述底座上设置有感光组件和电机控制模块，所述电机控制模块与所述旋转电机 和所述升降电机相连。
[0011] 可选的，所述工字型支架下层设置有滚轮，包括：
[0012] 所述工字型支架下层设置有四个短臂，在每个所述短臂的底面设置有滚轮。
[0013] 可选的，所述滚轮，包括：
[0014] 在所述工字型支架下层的末端设置有滚轮挡板，所述滚轮挡板相对的两个侧面上 设置有圆形孔洞，在两个所述圆形孔洞之间嵌有圆形键，在所述圆形键上套有垫片，在两个 所述垫片之间设置有轮体。
[0015] 可选的，所述旋转电机与所述工字型支架通过皮带进行传动，包括：
[0016] 在所述工字型支架的中心轴体上固定有皮带轮，所述旋转电机通过皮带与所述皮 带轮连接。
[0017] 可选的，所述升降电机通过行星齿轮组与所述太阳能集热器顶部的支撑杆连接， 包括：
[0018] 所述升降电机的转轴与固定设置在所述工字型支架上层的行星齿轮组的输入轴 心固定连接，所述行星齿轮组的输出轴心与所述太阳能集热器顶部的支撑杆连接。
[0019] 可选的，所述行星齿轮组，包括：
[0020] 太阳齿轮、行星小齿轮、行星轮系外齿圈以及连接构件；
[0021] 其中所述太阳齿轮的轴心即为所述输入轴心，所述太阳齿轮与所述行星小齿轮外 切啮合，所述行星小齿轮内切啮合与所述行星轮系外齿圈；
[0022] 在所述行星小齿轮的轴心与所述连接构件的一端铰接，所述连接构件的另一端与 所述支撑杆相连，所述连接构件的另一端即为所述输出轴心。
[0023] 本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
[0024] 通过感光组件监测太阳的移动情况，将移动情况发送至电机控制模块，进而分别 控制位于该太阳能集热器底座中旋转电机和升降电机运转，使得该太阳能集热器底座承载 的太阳能集热器能够长时间的处于太阳直射的条件下，延长了接收太阳光照射的时间，提 高了集热器的集热效率。
【附图说明】
[0025] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图 作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普 通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026] 图1是本发明提供的一种自动追踪式太阳能集热器底座的侧视图；
[0027] 图2是本发明提供的一种自动追踪式太阳能集热器底座的俯视图；
[0028] 图3是本发明提供的一种自动追踪式太阳能集热器底座中滚轮的详细结构示意 图；
[0029] 图4是本发明提供的一种自动追踪式太阳能集热器底座的局部结构示意图； [0030]图5是本发明提供的一种自动追踪式太阳能集热器底座的行星齿轮组的结构示 意图；
[0031] 图6a是本发明提供的一种自动追踪式太阳能集热器底座中行星齿轮组的仿真效 果示意图一；
[0032] 图6b是本发明提供的一种自动追踪式太阳能集热器底座中行星齿轮组的仿真效 果示意图二；
[0033] 图6c是本发明提供的一种自动追踪式太阳能集热器底座中行星齿轮组的仿真效 果示意图三；
[0034] 图6d是本发明提供的一种自动追踪式太阳能集热器底座中行星齿轮组的仿真效 果示意图四；
[0035] 图7a是本发明提供的太阳入射方向与集热器的角度关系示意图；
[0036] 图7b是本发明提供的太阳方位角γ示意图；
[0037] 图8是本发明提供的一种自动追踪式太阳能集热器底座与普通太阳能集热器太 阳能利用率比值随时间变化规律图。
【具体实施方式】
[0038] 为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地 描述。
[0039] 实施例一
[0040] 本发明提供了一种自动追踪式太阳能集热器底座，所述自动追踪式太阳能集热器 底座用于承载太阳能集热器1，如图1所示，所述自动追踪式太阳能集热器底座，包括：
[0041] 工字型支架2和底座3,所述工字型支架2位于所述底座3上方；
[0042] 所述工字型支架2分为上层4、下层5以及连接所述上层4和所述下层5的中心轴 体〇,所述工字型支架上层4表面边缘设置有用于所述太阳能集热器1底部滑动的滑槽41， 所述工字型支架下层5设置有滚轮51，设置在所述工字型支架2上的升降电机7通过行星 齿轮组8与所述太阳能集热器1顶部的支撑杆11连接；
[0043] 所述底座3中部设置有用于所述滚轮51运动的滚槽31，设置在所述底座3边缘的 旋转电机6与所述工字型支架2通过皮带21进行传动，所述底座3上设置有感光组件9和 电机控制模块10,所述电机控制模块10与所述旋转电机6和所述升降电机7相连。
[0044] 在实施中，为了提高太阳能集热器的集热效率，特设计了一种可根据天空中太阳 位置移动实时进行角度旋转和俯仰度调节的太阳能集热底座，该太阳能集热底座的具体结 构如下：
[0045] 简单来说，该太阳能集热底座主要分为两部分，即工字型支架2和底座3。
[0046] 顾名思义，工字型支架的切面结构如图1所示，为"工"型结构，也就是最上方的上 层4、最下方的下层5以及二者中间的中心轴体0。通过中心轴体0将上层4和下层5固定 在一起。当然，为了缩小整个太阳能底座的占地面积，上层4的面积要大于下层