[发明专利]一种太阳能跟踪追日集热装置、系统及方法

权利要求书

1.一种太阳能跟踪追日集热装置，其特征在于：包括集热组件、驱动装置、主动梁和被动梁，所述主动梁和所述被动梁平行且间隔设置，且两者之间均匀间隔设置有多个集热组件；所述集热组件包括槽体和吸热管，所述槽体内部中空且在平行于其轴线的方向开设有与其内部连通的矩形集热口，所述槽体的两端分别设置有一沿其轴线方向向外凸出延伸的转轴，各所述转轴分别经一轴承固定在主动梁和被动梁上，所述转轴内部中空且两端敞口设置，所述转轴的一端与所述槽体的内部连通；所述吸热管穿过两个转轴伸入所述槽体内部，且所述吸热管的两端分别伸出两个转轴，所述吸热管的两端分别经一连接管连接在与其前后相邻的吸热管的一端；各所述集热组件与所述主动梁相连的转轴均与驱动装置相连；所述槽体内壁为反光镜面。

2.根据权利要求1所述的太阳能跟踪追日集热装置，其特征在于：所述驱动装置包括驱动电机、电动推杆、传动钢板和传动钢带，所述主动梁上设置有沿其长度方向延伸的滑轨，所述传动钢板上设置有对应伸入所述滑轨中的滑动件，各所述集热组件与主动梁相连的转轴上分别缠绕有一个传动钢带，各所述传动钢带均与所述传动钢板固定连接，所述传动钢板与所述电动推杆相连，所述电动推杆与所述驱动电机相连；所述驱动电机带动电动推杆伸缩以驱动传动钢板移动，进而使传动钢带带动转轴转动。

3.根据权利要求2所述的太阳能跟踪追日集热装置，其特征在于：所述主动梁内部设置有容纳腔，所述驱动装置设置在所述容纳腔内。

4.根据权利要求3所述的太阳能跟踪追日集热装置，其特征在于：所述角度获取模块包括多个角度传感器，各所述槽体分别连接一个角度传感器，各所述角度传感器能够实时获取与其相连的槽体相对于地面的倾斜角度。

5.一种太阳能跟踪追日集热系统，所述集热系统包括上述权利要求1至4任一所述的集热装置；其特征在于：所述集热系统还包括

时间处理模块；所述时间处理模块以北京时间为准，并自动将集热系统的当前时间实时转化为对应的北京时间，并在内部设定时间与北京时间出现偏差时，自动校正其内部设定时间；

核心计算模块；所述核心计算模块根据北京时间和集热装置安放的经纬度，实时获取对应时刻的太阳相对角度；

输出控制模块；所述输出控制模块根据所述核心计算模块获取的太阳相对角度，驱动集热装置随太阳转动；

角度获取模块；所述角度获取模块用于获取槽体的当前倾斜角度；

判断报警模块；所述判断报警模块用于判断角度获取模块获取的槽体的当前倾斜角度与当前时刻对应的太阳相对角度是否相等，若不相等，则报警。

6.一种太阳能跟踪追日集热方法，所述集热方法使用上述权利要求5所述的集热系统实现，其特征在于：所述集热方法包括，

S1、对集热系统进行初始化，使集热系统获取当前时刻电动推杆的伸缩位置以及对应的槽体倾斜角度；

S2、时间处理模块读取集热系统的当前时间，并自动将集热系统的时间转化为与其对应的北京时间；核心计算模块根据当前时间对应的北京时间以及集热系统所在的经纬度，计算当前时刻的太阳相对角度，并向输出控制模块输出计算结果；

S3、所述输出控制模块根据计算获取的太阳相对角度，计算电动推杆所需的步进脉冲数；

S4、启动电机，驱动电动推杆伸展或收缩，以改变槽体的倾斜角度；对电动推杆的步进脉冲数进行计数，当计数值与电动推杆所需的步进脉冲数相等时，关闭电机；此时，槽体的倾斜角度与当前时刻的太阳相对角度相等；

S5、所述判断报警模块将槽体的倾斜角度与与其相连的角度传感器中角度值比较，若整数位对应，则表示槽体的倾斜角度与当前时刻的太阳相对角度相等；否则，表示槽体的倾斜角度与当前时刻的太阳相对角度不相等，判断报警模块将会报警。

7.根据权利要求6所述的太阳能跟踪集热方法，其特征在于：集热系统实时检测当前太阳辐照值，若当前太阳辐照值低于预设辐射值时，则认为有冰雹危险，角度获取模块实时获取槽体的当前倾斜角度，并计算槽体的当前倾斜角与第一预设角度的角度差，输出控制模块根据角度差计算电动推杆所需的步进脉冲数，并驱动电推杆伸展或收缩，使槽体转动的角度等于角度差，令槽体的集热口朝向正下方。

8.根据权利要求6所述的太阳能跟踪集热方法，其特征在于：集热系统实时检测当前的风力值，若当前风力值超过预设风力值时，则认为有风力损坏的危险，角度获取模块实时获取槽体的当前倾斜角度，并计算槽体的当前倾斜角与第二预设角度的角度差，输出控制模块根据角度差计算电动推杆所需的进脉冲数，并驱动电推杆伸展或收缩，使槽体转动的角度等于角度差，令槽体的集热口朝向正上方。