[发明专利]用于太阳能设备的太阳能跟踪器

权利要求书

1.一种可在太阳能系统中利用的太阳能跟踪设备，所述太阳能跟踪设备包括：

可转动地耦接至转动轴的太阳能收集器，所述太阳能收集器具有光轴；

具有中心轴的太阳能接收器，所述太阳能接收器相对于所述太阳能收集器布置，使得所述中心轴大致处于所述太阳能收集器的焦点所在地；以及

与所述太阳能接收器热连通的介质，其中所述介质的膨胀致使所述太阳能收集器围绕所述转动轴转动，使得所述收集器的所述光轴在太阳行进方向上转动。

2.如权利要求1所述的太阳能跟踪设备，其中所述介质包括相变材料。

3.如权利要求2所述的太阳能跟踪设备，其中所述相变材料在预定温度处经历从固相到液相的相转变。

4.如权利要求1所述的太阳能跟踪设备，其中所述介质包括固体石蜡。

5.如权利要求1所述的太阳能跟踪设备，其中所述介质包括热膨胀介质。

6.如权利要求1所述的太阳能跟踪设备，其中所述介质的膨胀致使耦接至所述太阳能接收器的转轴轴向伸出与所述转轴同心的外壳。

7.如权利要求1所述的太阳能跟踪设备，还包括：

部分布置在所述太阳能接收器内的活塞，其中所述介质的膨胀在所述活塞上引起相对于所述太阳能接收器的力；

与所述活塞同心并与所述活塞可滑动接合的中空转轴，所述中空转轴耦接至所述太阳能接收器；

耦接至所述转轴的凸轮随动件；以及

与所述中空转轴同心的环形外壳，所述外壳具有凸轮行进轮廓，其中所述凸轮随动件可滑动地接合所述凸轮行进轮廓，并且其中所述凸轮行进轮廓和所述凸轮随动件将由所述活塞上相对于所述太阳能接收器的力引起的所述中空转轴相对于所述外壳的线性运动转化为所述中空转轴相对于所述环形外壳的同时转动运动。

8.如权利要求1所述的太阳能跟踪设备，其中由所述介质的膨胀引起的所述太阳能收集器的所述光轴的转动方向包括太阳方位的转动方向。

9.如权利要求1所述的太阳能跟踪设备，其中所述转动轴以一个与太阳仰角有关的轴倾斜角倾斜。

10.如权利要求1所述的太阳能跟踪设备，其中所述转动轴在地球表面上的投影大致为南北定向。

11.如权利要求1所述的太阳能跟踪设备，还包括与所述太阳能接收器同心且与所述太阳能接收器的外表面隔开一间隔的透明接收器包封。

12.如权利要求1所述的太阳能跟踪设备，其中所述太阳能收集器包括抛物线槽。

13.一种包括如权利要求1所述的太阳能跟踪设备的太阳能系统，还包括可转动耦接至所述转动轴的太阳能设备。

14.如权利要求13所述的太阳能系统，其中所述太阳能设备以关于所述转动轴的固定偏移角耦接至所述太阳能收集器。

15.如权利要求14所述的太阳能系统，其中所述固定偏移角约等于所述太阳能收集器的受光角。

16.一种太阳能跟踪的方法，包括：

使用太阳能收集器会聚入射的太阳辐射，所述太阳能收集器具有相对于所述太阳能收集器的光轴以小于或等于所述太阳能收集器的受光角的入射角来接收太阳辐射的焦点所在地；

在大致布置在所述太阳能收集器的所述焦点所在地的太阳能接收器处吸收会聚的太阳辐射；

把来自于由所述太阳能接收器吸收的所述会聚的太阳辐射的能量传递给介质，所述介质在所述介质的温度增加时膨胀；以及

通过所述介质的膨胀致使所述太阳能收集器的转动，其中所述转动致动转动所述太阳能收集器，使得所述太阳能收集器的所述光轴在太阳行进的方向上转动。

17.如权利要求16所述的方法，还包括至少部分通过所述介质上的重力在跟踪时间段结束之后将所述太阳能收集器返回到初始位置。

18.如权利要求16所述的方法，还包括至少部分通过机械弹簧力在跟踪时间段结束之后将所述太阳能收集器返回到初始位置。