[发明专利]太阳能空调和太阳能热水器的非感应式追踪系统

权利要求书

1.太阳能空调和太阳能热水器的非感应式追踪系统，包含轨道装置、太阳能角度控制器、太阳能空调或太阳能热水器的分体式或一体式的集热器、追踪系统分为1维度或2维度追踪两种不同的模式，这两种类型当中又分为1+1模式和1+N两种不同的类型，在2纬度追踪模式的轨道装置包含了基座、轨道、支架、滑轮、转盘，在一个固定于地基上的圆形基座上安装有圆形状的轨道，轨道的截断面形状分为L型或多边形两种，在每条轨道两侧各预埋有一条圆环状的凹槽构件，凹槽构件开口部是上窄下宽，在L型截断面基座的上壁上也预埋有一条圆环状的凹槽构件，共有三条，而多边形截断面的基座只有两条凹槽形构件，轨道上安装有一个圆形或三角形的支架，圆形支架下安装有X个滑轮，而三角形支架的各个角处各安装有一个滑轮，每个滑轮的轴在滑轮的两侧分别下垂固定安装有根梁或链条，梁或链条的下端带有个圆形或多边形的构件，把梁或链条分别插入轨道两侧的凹槽内，其圆形或多边形构件卡扣在凹槽内随着滑轮移动，在L型截断面轨道上的滑轮，带有圆形或多边形构件的一端是扣在轨道上壁的凹槽内，另一端是直接固定或通过链条固定在滑轮的轴上，在圆形或三角形支架的中心处固定安装有一个转盘，S条梁两端分别固定在转盘和圆形或三角形支架上，在圆形或三角形支架的上方固定安装有一个多边形的框架，在多边形框架的周边上固定安装有P根T型的托梁，T型托梁中有一边安装有铰接装置的构件，与安装有铰接装置构件相对应的另一边安装有H套驱动装置，其余的T型托梁顶端固定安装一个U型的框，一个多边形或圆形平台架在T型托梁和驱动装置上，平台底部的边框中，一条与T型托梁铰接形成铰接装置，其余的边框托放在T型托梁的U型框内，驱动装置的顶端与平台是螺栓固定连接，所述转盘是一根可转动的柱，根据支柱是自转还是非自转分为1+1模式或1+N两种不同的模式，1+1模式的转盘是自转模式，其是一根智能电动柱，其柱体主要由轴、空心管所构成，空心管固定在轴上随轴一起旋转而不能上下移动，柱体上安装有S根梁，所述1+N模式的转盘为非自转模式，转盘的结构及安装方式与1+1模式的相同，只是机座中没有驱动电机和机械传动机构，却在轴上多增加了一个齿轮，齿轮固定安装在转盘的轴上，N个转盘的齿轮通过一根闭合的链条链接为一体，链条的一端与机械传动机构链接，由驱动电机通过机械传动机构共同驱动N个转盘同时转动，1+1模式的转盘能够独自带动一个圆形或三角形的支架转动，而1+N模式则由驱动电机与机械传动机构共同驱动N个圆形或三角形支架一同转动，所述驱动装置是一种可升降的智能电动柱，其柱体主要由多边形或圆形的螺母、带有螺纹的轴、T型空心管所构成，T型空心管固定在螺母上形成一体，螺母沿着轴上下移动，上述所有的智能电动柱的柱体固定在机座上，其的驱动将采用固定在机座内的电机和机械传动机构的组合体来进行，多边形或圆形平台上水平安装有R组大空心管，多边形或圆形平台安装的系统有三种不同的类型，第一种都是光电系统；第二种是光热系统，第二种是光电和光热一体化系统，在2纬度追踪模式当中，光伏板或分体式集热器或聚光集热器底部固定安装有R组小空心管，分别把R组小空心管插入平台的R组大空心管内，水平状螺栓固定安装在多边形或圆形平台上，一体式的集热真空管一种是与平台倾斜，另一种是与平台平行的两种不同的安装方式，与平台倾斜的安装，就是在目前一体式太阳能热水器固定支架安装模式当中，把保温桶的固定支撑杆去掉，把其支座固定在平台上；与平台平行的安装，集热真空管是L型状，集热真空管通过支架是水平状固定在平台上，短的另一端连接在保温桶的底部，保温桶的支撑架固定在平台上，两种不同模式集热真空管的支架都是固定安装在平台上，在保温桶两侧安装光伏板的固定支架，光伏板平行平台固定在支架上，所述的1纬度追踪模式只能调节方位角，其1+1或1+N两种类型的轨道装置的结构与上述2纬度追踪模式的相同，但多边形或圆形的平台是直接固定安装在多边形或圆形框架上，无驱动装置和T型托梁，在平台上固定安装有阶梯型框架，光电系统的光伏板或分体式集热器或聚光集热器或一体式太阳能热水器的集热器与地面倾斜采用固定支架固定安装在平台和阶梯型框架上，太阳能空调或太阳能热水器的角度调节，是调节多边形或圆形平台的角度，将由安装有嵌入式的角度传感器的太阳能角度控制器，来进行控制，所述太阳能角度控制器，是利用时间计时来控制多边形或圆形平台的角度发生改变的一种智能控制装置，其主要有主芯片、角度传感器、GPS卫星定位或电子指南针、时钟芯片、蓝牙、电机驱动的模块，主芯片通过读取实时的时钟及角度数值，根据不同的时间段来控制多边形或圆形平台角度的变化，时钟芯片在太阳能角度控制器接通电源后，将自动采用GPS或蓝牙进行时间的校对，多边形或圆形平台角度调节的工作原理为，太阳能角度控制器与多边形平台安装在同一个水平面上，当时间到达预设的调节时刻时，太阳能角度控制器接受到一个调节角度的信号，则通过控制电机控制模块来使角度检测模块做出转动动作，以使得多边形或圆形平台完成水平或倾斜动作，此时的智能电动柱将随着电机的转动完成水平或伸或缩的运动，推动多边形或圆形平台转动到预定位置的同时，角度传感器输出的模拟量经过模拟数字转换器转换后送入主控制器，主控制器再根据此输入来判定多边形或圆形平台是否已经转动到预定的角度，并据此来控制电机的控制模块，由此完成一次角度的调节，电子指南针调节方位角的具体实施方式为，在电子指南针的刻度上，北面是在刻度为0度之处，东面是在刻度为90度之处，南面是在刻度为180度之处，西面是在刻度为270度之处，东西南北4个方面的方位角度值和模拟电压值分别为90°、θ伏；270°、ζ伏；180°、β伏；0°、η伏，把东面或西面的角度及模拟电压值预先输入到控制器的储存模块当中，则在上午或下午时段，方位角在0°~180°或180°~360°，模拟电压值在η~β或β~θ的区间变化时，根据输入的方位角度值或模拟电压值，就能够调节方位角时刻朝向东面或西面；在倾角1日之内的多次调节模式当中，每次新调节的角度值，在上午时段为ψ-J*ψ/F；正午时段，倾角固定不变，在下午时段为γ+ψ/F，把计算出每次所需调节的倾角角度值跟与其相对应的模拟电压值或调节时刻一起预先输入到控制器的储存模块当中，具体的实施方式为，当角度传感器处于水平位置角度为0°时，输出端Vo输出的为A伏的模拟电压，当角度传感器与水平面成最大倾角的角度值ψ时，此时输出的是B伏的模拟电压，当角度传感器在0°~ψ或ψ~180°的区间变化时，输出端Vo输出的电压将从A伏依此变化到B伏或B伏依此变化到A伏的模拟电压信号，因此通过测定角度传感器输出端Vo电压的大小，就可以确定多边形或圆形平台与水平面间的夹角，其特征在于：不需要光电传感装置，分别采用轨道装置、多边形或圆形平台、固定或活动的支架的不同组合体，构建成一个非感应式的1维度或2维度追踪的光热或光电和光热一体化的追日系统，光电和光热系统的方位角和倾角的调节将采用时间计时，采用太阳能角度控制器来进行控制。