[发明专利]一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统

说明书

技术领域

本发明属于太阳跟踪技术领域，公开一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统。

背景技术

太阳光是一个相对不断运动变化的光能，在太阳能的利用领域里，太阳能的固定接受与跟踪接受存在着高达30％的功效差，传统的光电跟踪及液压伺服驱动组成的太阳跟踪系统，由于装备结构复杂，成本较高，是目前在太阳能接受设备上普及应用的重要障碍。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是公开一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统，该系统仿照多数植物趋光的原理，利用太阳光不同角度的光照差为能量，具有结构简单，无其他动力，不需维护不失误，成本低寿命长的特点。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统，包括：太阳光方位跟踪检测系统、太阳能接收板与液压传动伺服机构，所述的太阳光方位跟踪检测系统，具有全方位感知太阳光变化角度的三排沿圆周均布的感温管，所述每排感温管内设置有会膨胀的膨胀液，通过角度温差造成的感温仓内膨胀液膨胀体积比不同的变化，输出不同体积的膨胀液体，通过连接管道与对应的三组沿圆周均布的液压传动伺服机构连通，所述每组的液压传动伺服机构与太阳能接收板连接。

所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统，所述三排感温管分别在平面上为120°均布，位于东北方向，位于正南方向，位于西北方向；所述每排感温管由真空管与感温仓构成，所述感温仓为盲管结构，盲管结构的外部套置真空管，所述每排感温管至少为一根，感温管的下部固定在法兰盘上。

所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统，所述膨胀液为-40°～+200°的工作环境，膨胀系数大、无腐蚀性能。

所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统，三组沿圆周均布的液压传动伺服机构设置于太阳能接收板下方，用以推动太阳能接收板全方位对太阳光实时跟踪；，三组沿圆周均布的液压传动伺服机构相位设置为分别与相连通的三排沿圆周均布的感温管相差180°，即位于南方位感温管输出的膨胀液驱动北方位的液压传动伺服机构、位于东北方位感温管输出的膨胀液驱动西南方位的液压传动伺服机构、位于西北方位感温管输出的膨胀液驱动东南方位的液压传动伺服机构；每组液压传动伺服机构至少为一个。

所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统，所述液压传动伺服机构由驱动液压仓、液压传动缸体、活塞杆和调整弹簧构成，所述的驱动液压仓位于液压传动缸体内；液压传动缸体内设置的活塞杆上端通过调整弹簧、万向连接头与太阳能接收板连接，活塞杆下端连接驱动液压仓，驱动液压仓通过管道与感温管连通；活塞杆与驱动液压仓之间设置有活塞杆密封圈。

所述的一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统，所述的感温仓每排至少为一个，或多个感温仓并联。

所述仿生无动力全自动跟踪太阳的方法，步骤如下：

1)采用太阳光方位检测跟踪检测系统，通过三排沿圆周均布的感温管用以全方位感知太阳光的变化角度，并由角度温差造成的感温仓内膨胀液膨胀比不同的变化，输出不同体积的膨胀液体到三组液压传动伺服机构；

2)三组液压传动伺服机构沿圆周均布，相位与三个感温仓相差180°，为：南方位感温管与北方位的液压传动伺服机构对应；东北方位感温管与西南方位的液压传动伺服机构对应；西北方位感温管与东南方位的液压传动伺服机构对应；感温管采用的膨胀液为-40°～+200°工作环境的膨胀系数大、无腐蚀性能；

3)三组液压传动伺服机构用以支撑驱动太阳能接收板，通过每组液压传动伺服机构的膨胀液的膨胀，使接收设备全方位实时对太阳光跟踪；

4)跟踪方法：

a当夏日太阳从东北方向升起时，位于东北方向的感温管受光，感温管内的温度升高使液体感温仓内的膨胀液膨胀，膨胀出的液体通过太阳能接收板下方相差180°的西南方向的液压传动伺服机构，使太阳能接收板朝东北方向倾斜达到跟踪的目的；

b当阳光随时间变化，太阳光是一个角度缓慢变化的能量，圆柱型的太阳光方位跟踪检测系统会输出不同角度的感温仓膨胀液膨胀能量，该能量使相应的液压传动伺服机构驱动太阳能接收板平面同步倾斜跟踪变化；

c当夜晚及阴天无阳光时，在感温仓积聚的热能在无光照时通过金属的连接部分耗散；感温仓内液体冷缩回原体积，液压传动伺服机构在大气压的作用下使被驱动太阳能接收板回复水平状态。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：

一种仿生无动力全自动太阳跟踪系统，仿照多数植物趋光的原理，利用太阳光不同角度的光照差为能量，全自动自力控制同步跟踪。具有结构简单，无其他动力，不需维护不失误，成本低寿命长、全自动的特点。