一种碟式太阳能热发电用太阳跟踪系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种碟式太阳能热发电用太阳跟踪系统，包括太阳跟踪机构和太阳跟踪控制系统，太阳跟踪机构包括安装在地面上的支撑装置和安装在支撑装置上的支撑座，支撑座上安装有轴承、第一步进电机和减速器，轴承上安装有极轴，极轴上安装有连接块和固定套，连接块上连接有聚光装置，固定套上安装有第二步进电机，第二步进电机上连接有丝杠，丝杠上连接有丝杠螺母，聚光装置上安装有斯特林机组支架；太阳跟踪控制系统包括PLC控制器模块、触摸式液晶显示屏、供电电池、太阳方位传感器、风速传感器、风向传感器、第一步进电机驱动器和第二步进电机驱动器。本发明设计合理，灵敏度高，太阳跟踪精度高，不容易引起误跟踪，太阳能利用率高。
【专利说明】—种碟式太阳能热发电用太阳跟踪系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能发电【技术领域】，尤其是涉及一种碟式太阳能热发电用太阳跟踪系统。
【背景技术】
[0002]由于辐射到地面的阳光受到气候、纬度、经度等自然条件的影响，存在着低密度、间歇性、空间分布不断变化的问题，无论是对太阳能光伏发电还是太阳能热发电，能否经济高效利用太阳能的关键在于太阳聚光和跟踪水平的优劣。香港大学建筑系研究了太阳光角度与太阳能接收率的关系，理论分析表明:太阳的跟踪与非跟踪，能量的接收率相差37.7 %。景区的跟踪太阳可使接收器的热效率大大提闻，进而提闻了太阳能发电系统的太阳能利用率，拓宽了太阳能的利用领域。
[0003]美国Blackace，在1997年研制了单轴太阳跟踪器，完成了东西方向的自动跟踪，而南北方向则通过手动调节，接收器的热接收率提高了 15%。由于单轴跟踪装置一般只能实现东西方向的太阳跟踪，而不能对太阳的南北方向的倾角变化进行自动跟踪，因此太阳能接收率相对来说仍然较低。Neville分别对双轴跟踪和单轴跟踪装置的太阳能接收效率进行了理论分析，研究发现，双轴跟踪装置的接收效率比单轴跟踪装置提高5?10%。近年来，随着控制技术的不断发展与控制成本的不断降低，实现对太阳方位角和高度角的精确跟踪的双轴跟踪技术已成为研究与运用的热点。方位角-高度角式双轴跟踪虽然能实现跟踪精度，但是机械结构较复杂，系统成本高，方位角和高度角电机动作频繁，能耗较高，高度角和方位角计算较复杂等。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种碟式太阳能热发电用太阳跟踪系统，其结构简单，设计合理，实现方便，智能化程度高，灵敏度高，太阳的跟踪精度高，不容易引起误跟踪，太阳能利用率高，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种碟式太阳能热发电用太阳跟踪系统，其特征在于:包括太阳跟踪机构和用于对太阳跟踪机构进行智能控制的太阳跟踪控制系统，所述太阳跟踪机构包括通过地脚螺栓固定安装在地面上的支撑装置和通过螺栓安装在所述支撑装置上的支撑座，所述支撑座上安装有轴承、第一步进电机和与第一步进电机相接的减速器，所述轴承的数量为两个且两个所述轴承上安装有极轴，所述减速器输出轴通过联轴器与极轴连接，所述极轴上安装有连接块和固定套，所述连接块上连接有聚光装置，所述固定套上安装有第二步进电机，所述第二步进电机的输出轴上连接有丝杠，所述丝杠上连接有与所述聚光装置固定连接的丝杠螺母，所述聚光装置上安装有斯特林机组支架；所述太阳跟踪控制系统包括PLC控制器模块和与PLC控制器模块相接的触摸式液晶显示屏，以及为PLC控制器模块和触摸式液晶显示屏供电的供电电池，所述PLC控制器模块的输入端接有太阳方位传感器、风速传感器和风向传感器，所述PLC控制器模块的输出端接有第一步进电机驱动器和第二步进电机驱动器，所述第一步进电机与所述第一步进电机驱动器的输出端相接，所述第二步进电机与所述第二步进电机驱动器的输出端相接。
[0006]上述的一种碟式太阳能热发电用太阳跟踪系统，其特征在于:所述极轴与水平线之间的夹角与所述太阳跟踪系统所处位置的纬度相同。
[0007]上述的一种碟式太阳能热发电用太阳跟踪系统，其特征在于:所述斯特林机组支架由三角形桁架构成。
[0008]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0009]1、本发明的结构简单，设计合理，实现方便。
[0010]2、本发明的实现成本相对较低，耗能低，配制有太阳跟踪控制系统，实现了对太阳的全自动跟踪，智能化程度高，使用操作便捷。
[0011]3、本发明的制作工艺简单，灵敏度高，太阳的跟踪精度高，不容易引起误跟踪，太阳能利用率高。
[0012]4、本发明的实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0013]综上所述，本发明结构简单，设计合理，实现方便，智能化程度高，灵敏度高，太阳的跟踪精度高，不容易引起误跟踪，太阳能利用率高，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
[0014]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】·
[0015]图1为本发明太阳跟踪机构的结构示意图。
[0016]图2为本发明太阳跟踪控制系统的电路原理框图。
[0017]附图标记说明:
[0018]I一聚光装置；2—连接块；3—第一步进电机；
[0019]4一减速器；5—联轴器；6—螺栓；
[0020]7一支撑装置；8—地脚螺栓；9一第二步进电机；
[0021]10—固定套；11—极轴；12—轴承；
[0022]13—丝杠；14一丝杠螺母；15—斯特林机组支架；
[0023]16—支撑座；17 — PLC控制器模块；
[0024]18—触摸式液晶显示屏；19 一供电电池；
[0025]20—太阳方位传感器； 21—风速传感器； 22—风向传感器；
[0026]23—第一步进电机驱动器；24—第二步进电机驱动器。
【具体实施方式】
[0027]如图1和图2所示，本发明包括太阳跟踪机构和用于对太阳跟踪机构进行智能控制的太阳跟踪控制系统，所述太阳跟踪机构包括通过地脚螺栓8固定安装在地面上的支撑装置7和通过螺栓6安装在所述支撑装置7上的支撑座16，所述支撑座16上安装有轴承
12、第一步进电机3和与第一步进电机3相接的减速器4，所述轴承12的数量为两个且两个所述轴承12上安装有极轴11，所述减速器4输出轴通过联轴器5与极轴11连接，所述极轴11上安装有连接块2和固定套10，所述连接块2上连接有聚光装置1，所述固定套10上安装有第二步进电机9，所述第二步进电机9的输出轴上连接有丝杠13，所述丝杠13上连接有与所述聚光装置I固定连接的丝杠螺母14，所述聚光装置I上安装有斯特林机组支架15 ;所述太阳跟踪控制系统包括PLC控制器模块17和与PLC控制器模块17相接的触摸式液晶显示屏18，以及为PLC控制器模块17和触摸式液晶显示屏18供电的供电电池19，所述PLC控制器模块17的输入端接有太阳方位传感器20、风速传感器21和风向传感器22，所述PLC控制器模块17的输出端接有第一步进电机驱动器23和第二步进电机驱动器24，所述第一步进电机3与所述第一步进电机驱动器23的输出端相接，所述第二步进电机9与所述第二步进电机驱动器24的输出端相接。
[0028]本实施例中，所述极轴11与水平线之间的夹角与所述太阳跟踪系统所处位置的纬度相同。所述斯特林机组支架15由三角形桁架构成。
[0029]本发明的工作原理及工作过程是:PLC控制器模块17采集太阳方位传感器20、风速传感器21和风向传感器22所检测到的信号并对信号进行分析处理后，通过第一步进电机驱动器23输出相应的控制信号给第一步进电机3，通过第二步进电机驱动器24输出相应的控制信号给第二步进电机9 ;第一步进电机3旋转，带动减速器4旋转,减速器4再带动极轴11旋转，极轴11通过连接块2带动聚光装置I和固定套10旋转，聚光装置I带动斯特林机组支架15旋转，实现了对太阳东西方位的跟踪；第二步进电机9旋转时，带动丝杠13旋转，丝杠13带动丝杠螺母14上下运动，丝杠螺母14带动聚光装置I上下运动，聚光装置I带动斯特林机组支架15上下运动，实现了对太阳高低方位的跟踪。
[0030]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种碟式太阳能热发电用太阳跟踪系统，其特征在于:包括太阳跟踪机构和用于对太阳跟踪机构进行智能控制的太阳跟踪控制系统，所述太阳跟踪机构包括通过地脚螺栓(8)固定安装在地面上的支撑装置(7)和通过螺栓(6)安装在所述支撑装置(7)上的支撑座(16)，所述支撑座(16)上安装有轴承(12)、第一步进电机(3)和与第一步进电机(3)相接的减速器(4)，所述轴承(12)的数量为两个且两个所述轴承(12)上安装有极轴(11)，所述减速器(4 )输出轴通过联轴器(5 )与极轴(11)连接，所述极轴(11)上安装有连接块(2 )和固定套(10)，所述连接块(2)上连接有聚光装置(1)，所述固定套(10)上安装有第二步进电机(9 )，所述第二步进电机(9 )的输出轴上连接有丝杠(13)，所述丝杠(13)上连接有与所述聚光装置(I)固定连接的丝杠螺母(14)，所述聚光装置(I)上安装有斯特林机组支架(15);所述太阳跟踪控制系统包括PLC控制器模块(17)和与PLC控制器模块(17)相接的触摸式液晶显示屏(18)，以及为PLC控制器模块(17)和触摸式液晶显示屏(18)供电的供电电池(19)，所述PLC控制器模块(17)的输入端接有太阳方位传感器(20)、风速传感器(21)和风向传感器(22)，所述PLC控制器模块(17)的输出端接有第一步进电机驱动器(23)和第二步进电机驱动器(24)，所述第一步进电机(3)与所述第一步进电机驱动器(23)的输出端相接，所述第二步进电机(9)与所述第二步进电机驱动器(24)的输出端相接。
2.按照权利要求1所述的一种碟式太阳能热发电用太阳跟踪系统，其特征在于:所述极轴(11)与水平线之间的夹角与所述太阳跟踪系统所处位置的纬度相同。
3.按照权利要求1所述的一种碟式太阳能热发电用太阳跟踪系统，其特征在于:所述斯特林机组支架(15)由三角形桁架构成。
【文档编号】G05B19/05GK103853179SQ201210501728
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月29日 优先权日:2012年11月29日
【发明者】胡剑峰 申请人:西安大昱光电科技有限公司