[发明专利]一种太阳光反射聚光定日定位传感器及跟踪传动装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种太阳光反射聚光定日定位传感器及跟踪传动装置，属太阳能应用技术领域。

背景技术：

随着石油、煤炭等全球化学能源的日趋耗尽和价格日趋升高以及低碳环保节能潮流的日益兴起，使太阳能应用倍受关注，特别是高温太阳能应用。但高温太阳能的获得却因其控制技术复杂、制造工艺复杂、成本高昂而制约了其应用，甚至是可望而不可及。目前的控制方法是：将地球自转速度和地球围绕太阳公转的速度以及地球自转平面与地球绕太阳公转平面的夹角输入计算机。使用时首先必须将太阳能旋转跟踪主轴调准到与地球的旋转轴方向一致，然后输入所在位置的精确经纬度，时间及反射镜面现在与地平面的东西和南北面的精确夹角，此时计算机根据所输入的参数，计算出当前时刻太阳在天空中的位置，通过控制太阳能装置上的X和Y方向的步进电机转动，将聚光聚热面调整对准太阳，是一种主动式跟踪方式。如果是多个装置，特别高温太阳能，都是由很多反射面组成，各自的位置和初始角度又不一样，校准起来将更为复杂。而且，因为是采用主动跟踪方式，不可能考虑天气状况和云层运动状况，导致无论天气晴朗或阴雨以及有无云层遮挡，均控制聚光聚热面始终对准太阳，从而导致不必要的电能消耗。此外，由于采用步进电机进行控制，存在耗电量大，价格高的缺点。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，而本提供一种太阳光反射聚光定日传感器及跟踪传动装置。

本发明的太阳光反射聚光定日传感器及跟踪传动装置，采用阳光随动控制方式，当阳光强度达到预设基准值以上时，装置即时将太阳光准确反射到聚热器上。

本发明的一种太阳光反射聚光定日定位传感器及跟踪传动装置，由太阳光反射聚光定日定位传感器、通过转动主轴(17)与太阳光反射聚光定日定位传感器连接的太阳光反射聚光跟踪传动机构组成。接线盒(8)

所述的太阳光反射聚光定日定位传感器由定日瞄准传感器(18)和太阳光正射反射转换器(12)组成；太阳光反射聚光跟踪传动机构由由转动主轴(17)、置于转动主轴(17)上的半圆驱动轮(16)、安装在半圆驱动轮(16)支架上的太阳光反射镜片(13)、置于半圆驱动轮(16)下方的橡皮驱动轮(14)、与橡皮驱动轮(14)连接的直流减速电机(15)构成；直流减速电机(15)通过橡皮驱动轮(14)和半圆驱动轮(16)在160°范围内转动，带动太阳光反射镜片(13)将太阳光反射到固定的集热器上。

所述的定日瞄准传感器(18)由左侧太阳光亮采集腔(1)、右侧太阳光亮采集腔(5)及位于两个太阳光亮采集腔中部的定日瞄准臂(3)、置于外壳框架(7)下部的接线盒(8)构成。其中，左侧太阳光亮采集腔(1)中部紧贴定日瞄准臂(3)左侧中部装有左侧红外光敏二极管(2)，右侧太阳光亮采集腔(5)中部紧贴定日瞄准臂(3)右侧中部装有右侧红外光敏二极管(6)。定日瞄准传感器的外壳框架(7)上贴装有一层浅色漫透散射光材质薄片(4)；定日瞄准臂(3)采用不透光不反光材质，用于分隔左右光路。太阳光从定日瞄准臂两侧透过浅色漫透散射光材质薄片进入左右两个太阳光亮采集腔，并通过腔内的红外光敏二极管(2)进行光度检测与比较控制。

所述的太阳光正射反射转换器(12)由主动齿轮(9)、从动齿轮(11)和换向齿轮(10)相互啮合组成。三个齿轮采用硬质基轮并贴装上韧性涤纶齿带，构成无转动间歇的齿轮组，其中，主动齿轮与从动齿轮的齿数比为2∶1，完成太阳光正射到反射的光线转换；换向齿轮与从动齿轮齿数比为1∶1，完成太阳光反射聚光定日传感器的定日换向功能。

反射聚光跟踪传动机构由转动主轴(17)、半圆驱动轮(16)、直流减速电机(15)、橡皮驱动轮(14)以及安装在半圆驱动轮支架上的太阳光反射镜片(13)组成。其中，直流减速电机(15)通过橡皮驱动轮(14)驱动半圆驱动轮(16)在160°范围内转动，带动太阳光反射镜片(13)将太阳光反射到固定位置的集热器上；橡皮驱动轮(14)通过摩擦力驱动半圆驱动轮(16)，当半圆器动轮支架上出现卡死现象时，橡皮驱动轮与半圆驱动轮打滑，能够防止直流减速电机损毁。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

1、采用定日瞄准传感器与太阳光随动跟踪方式，当太阳光光亮低于一定阀值时，跟踪即停止，减少电能消耗，能够有效主动式跟踪方式所固有的在阴天或有云层遮挡时仍跟踪耗电的缺点。安装时也不必强调经纬度及方位，使安装、调试和维护非常简便，不论任何位置安装都能够精确跟踪太阳并准确将太阳光反射到集热器上。