[发明专利]太阳位置跟踪方法和太阳热或光电收集器装置

说明书

技术领域

[01]本发明涉及一种太阳位置跟踪方法和太阳热或光电收集器装置。具体地说，本发明涉及一种改良的过程和装置，其中包括太阳热比较收集器、用于返回到日出方向的太阳热收集器、涡轮驱动系统的差速齿轮、热交换器和水(或液体)箱；通过水(或液体)使用太阳热介质将热能转换为动能并导致一个或多个太阳热或光电收集器的操作，通过跟踪太阳从日出到日落的位置来使太阳热或光电收集器的热或光收集表面正对太阳，并使得太阳热或光电收集器能够跟踪太阳位置，以便充分收集太阳热或光电能源。

背景技术

[02]目前，几种使用太阳能的太阳热或光电收集器主要固定在建筑物外面或地面上，从而使得太阳热或光电收集器的收集表面向上面对天空或向南。在此情况下，太阳热或光电收集器收集的太阳能主要在正午前后的2到3个小时内获得。一般来说，从日出到上午10点和从下午3点到日落，效率会降低，因为太阳热或光电收集器的太阳能收集区域缩小了。45度的入射角产生30％的收集效率，60度的入射角产生低于50％的收集效率。

[03]目前，部分地使用了太阳位置跟踪装置，但这些装置主要通过感应太阳位置变化来跟踪太阳位置，并使用高成本的传感器和电动机来进行跟踪此外，传统太阳位置跟踪装置需要电能和复杂的结构，除了在实验室使用的情况以外，非常难于商业化。

发明内容

[04]为了解决上述问题，本发明提供一种仅使用太阳热能来跟踪太阳位置的方法，通过仅使用太阳能给水加热以生成蒸汽，从而将太阳热能转换为热能，然后再转换为动能，因此动能是通过使用蒸汽轮机获得的，从而使得太阳热或光电收集器能够跟踪太阳位置。

[05]为了实现上述目的，本发明包括2组太阳热收集器，其带有一个反射器以吸收太阳热，高效地将水加热到很高的温度，并使热水蒸发，从而使大量的蒸汽散发产生涡轮作用。

[06]一组太阳热收集器放置在日落侧，称为太阳位置跟踪收集器，另一组放置在日出侧，称为太阳位置跟踪控制收集器。将这2组相同尺寸的太阳热收集器与用于将水(或液体)加热的反射器组合在一起以生成蒸汽(或气体)，

[07]将太阳位置跟踪收集器与太阳位置跟踪控制收集器并排放置在一起，并将它们并联，

[08]在两组太阳热收集器之间的接合处安装太阳光线反射和阻挡矩形平面，其角度与两组太阳热收集器的光栅表面垂直，从而形成太阳热比较收集器，

[09]一般情况下，一个差速齿轮装置将环形齿轮固定于差速齿轮箱上，两个差速器侧齿轮的两个轴轮由环形齿轮的旋转所操作。在本发明中，链轮而不是环形齿轮是固定的，并耦合到蒸汽轮机以驱动差速齿轮装置

[10]组成由排汽驱动的太阳位置跟踪驱动涡轮和太阳位置跟踪驱动控制涡轮，排汽与从太阳热比较收集器中的太阳位置跟踪收集器和太阳位置跟踪控制收集器接收的太阳热量成正比。

[11]通过由接收蒸汽的太阳位置跟踪驱动涡轮和太阳位置跟踪驱动控制涡轮所驱动的差速齿轮装置，将太阳热比较收集器和太阳热或光电收集器的太阳位置跟踪旋转臂(14b)移动到右或左方向。

[12]太阳位置跟踪动力是通过将太阳位置跟踪驱动涡轮的轴耦合到差速齿轮装置的差速器侧齿轮一侧的轴来提供的。

[13]以联锁移动形式，将太阳热比较收集器和每个太阳热收集器或光电收集器的太阳位置跟踪旋转臂耦合到固定于差速齿轮装置的链轮，差速齿轮装置随同两个驱动涡轮旋转之间的旋转差一起旋转，从而执行太阳位置跟踪。

[14]太阳热比较收集器和太阳热或光电收集器在日落时停下并静止在日落方向，为了通过由用于返回到日出方向的太阳热收集器(其大小与太阳位置跟踪控制收集器相同)中的蒸汽所驱动的太阳位置跟踪驱动控制涡轮将其返回到日出方向，将此返回收集器固定为面向日出方向，并使用与太阳位置跟踪驱动控制收集器中的排汽平行的软管将返回收集器中的排汽供应给太阳位置跟踪控制涡轮。

[15]通过在太阳位置跟踪驱动涡轮的轴上安装气压制动装置，以防止其在由用于返回到日出方向的太阳热收集器驱动太阳位置跟踪驱动涡轮时旋转，从而对太阳位置跟踪驱动涡轮进行制动。

[16]驱动控制系统形成有太阳热比较收集器和太阳热或光电收集器的太阳位置跟踪旋转臂，其耦合到固定于移动杆上的滑杆，使得太阳位置跟踪旋转臂能够向右或向左移动；并将移动杆末端的螺纹型移动杆耦合到内螺纹，内螺纹又耦合到通过链条固定于差速齿轮箱上的链轮。