CN201656832U - 半自动太阳光跟踪装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的一种半自动太阳光跟踪装置,包括底面上设置有立柱的支撑底座,支撑底座的立柱上垂直设置有主轴,主轴的外部通过主轴套连接轴连接有主轴套,主轴的一端通过变速机构与伺服电机相连接,主轴的另一端设置有太阳能光伏板,主轴的中部设置有由蜗轮及蜗杆连接而成的传动机构,蜗杆通过蜗杆支撑轴与主轴套相连接,蜗轮固定在底座的立柱上。本实用新型半自动太阳光跟踪装置采用单极轴跟踪装置,用电机驱动主轴自转,手动调整主轴俯仰角,使此单极轴跟踪装置始终对准太阳,既降低了运营成本又保证了***的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于光跟踪装置技术领域,具体涉及一种半自动太阳光跟踪装置。
背景技术
目前传统的跟踪太阳光***(一般是用单支柱式,但也有采用园盘式的)是采用光感应***。光感应***在有云彩时,因不停寻找光源造成用电量大。而云彩离开时,需时间调准跟踪,不仅影响设备的发电量,而且增加了工作过程中的耗电量。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种半自动太阳光跟踪装置,解决了现有太阳光跟踪装置不但耗电量大,而且精度低的问题。
本实用新型所采用的技术方案是,一种半自动太阳光跟踪装置,包括底面上设置有立柱的支撑底座,支撑底座的立柱上垂直设置有主轴,主轴的外部通过主轴套连接轴连接有主轴套,主轴的一端通过变速机构与伺服电机相连接,主轴的另一端设置有太阳能光伏板,主轴的中部设置有由蜗轮及蜗杆连接而成的传动机构,蜗杆通过蜗杆支撑轴与主轴套相连接,蜗轮固定在底座的立柱上。
本实用新型的特点还在于,
其中的蜗轮上设置有刻度盘,蜗杆支撑轴上安装有指示角度的指针。
本实用新型半自动太阳光跟踪装置的有益效果是,针对以往跟踪太阳光机构通常使用光感应***高耗电量,高成本的弊端,提出了使用伺服电机***调整水平角,手动调整俯仰角的方法,既保证了跟踪精度和***的可靠性,又大大降低了运营成本。
附图说明
图1是本实用新型半自动太阳光跟踪装置的结构示意图;
图2是本实用新型半自动太阳光跟踪装置的俯视图。
图中,1.太阳能光伏板,2.主轴,3.蜗杆,4.蜗轮,5.刻度盘,6.主轴套连接轴,7.变速机构,8.伺服电机,9.主轴套,10.支撑底座,11.蜗杆支撑轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
地理纬度实际上相当于地球上某一点同地心(圆心)的连线,与赤道之间的夹角;太阳高度角,实际上相当于太阳光线(假设太阳光线为平行光)同过当地的圆面切线(地平线)之间的夹角;太阳直射光线是垂直于地球表面(一个圆面)的,那么直射光线必然垂直地平线,并且太阳直射光线的延长线必过地心。通常我们用h来表示某地正午太阳高度角,它在数值上等于太阳在天球地平坐标系中的地平高度。太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。太阳赤纬以δ表示,观测地地理纬度用φ表示,地方时(时角)以t表示,有太阳高度角的计算公式:sin h=sin φ sin δ+sin φ cos δ cos t。日升日落,同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。日出日落时角度都为零度,正午时太阳高度角最大。因为正午时候的地方时t=0,所以正午时候的太阳高度角可以用下列公式计算:对于北半球而言,H=90°-(φ-δ);对于南半球而言,H=90°-(δ-φ)。夏至日,太阳直射北回归线,即北纬23.5度;冬至日太阳直射南回归线,即南纬23.5度。中间相隔47个纬度,半年是365.26/2=182.63天。从夏至冬至,太阳直射点从北纬23.5度起向南移,每天移动47/182.63=0.2574个纬度,半年后即冬至日移到南纬23.5度,然后又向北摆,同样以每天0.2574个纬度的速度,经过182.63天,即夏至日回到北纬23.5度。按此可以很精确地查到每天太阳直射点的纬度,即太阳赤纬δ。
本实用新型半自动太阳光跟踪装置的结构,如图1及图2所示,包括底面上设置有立柱的支撑底座10,支撑底座10的立柱上垂直设置有主轴2,主轴2的外部通过主轴套连接轴6连接有主轴套9,主轴2的一端通过变速机构7与伺服电机8相连接,变速机构7由一系列齿轮系组成;主轴2的另一端设置有太阳能光伏板1,主轴2的中部设置有由蜗轮4及蜗杆3连接而成的传动机构,蜗杆3通过蜗杆支撑轴11与主轴套9相连接,蜗轮4固定在底座10的立柱上,蜗轮4上设置有刻度盘5,蜗杆支撑轴11上安装有指示角度的指针。
本实用新型的工作过程是,按照事先计算出的数据,计算并记录装置所在地某月某日某时的太阳高度角,对照已计算出的数据制成刻度盘5,手动旋转蜗轮4,使蜗轮4沿蜗杆3做圆周运动,从刻度盘5上读出该时刻的俯仰角,蜗杆3通过蜗杆支撑轴11与主轴套9相连接,进而实现太阳能光伏板1的俯仰角度调节;通过合理选择伺服电机8和设定变速机构7的变速比,由伺服电机8通过变速机构7,将预定转速传至主轴2,从而实现主轴2带动太阳能光伏板1在要求时间段内不间断匀速旋转,时刻保证太阳能光伏板1正对太阳入射光线。随着一天太阳的东升西落,俯仰调整机构和水平调整机构共同保证太阳能光伏板1时刻跟踪太阳光入射方向。
本实用新型半自动太阳光跟踪装置,采用单极轴跟踪装置,用电机驱动主轴自转,手动调整主轴俯仰角,使此单极轴跟踪装置始终对准太阳。传统跟踪是靠光感应***,设备运营成本高,而本实用新型用简单电机驱动和手动调整俯仰,既降低了运营成本又保证了***的可靠性。
Claims (2)
1.一种半自动太阳光跟踪装置,其特征在于,包括底面上设置有立柱的支撑底座(10),支撑底座(10)的立柱上垂直设置有主轴(2),主轴(2)的外部通过主轴套连接轴(6)连接有主轴套(9),主轴(2)的一端通过变速机构(7)与伺服电机(8)相连接,主轴(2)的另一端设置有太阳能光伏板(1),主轴(2)的中部设置有由蜗轮(4)及蜗杆(3)连接而成的传动机构,蜗杆(3)通过蜗杆支撑轴(11)与主轴套(9)相连接,蜗轮(4)固定在底座(10)的立柱上。
2.根据权利要求1所述的半自动太阳光跟踪装置,其特征在于,所述的蜗轮(4)上设置有刻度盘(5),所述的蜗杆支撑轴(11)上安装有指示角度的指针。
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