[实用新型]一种太阳光跟踪仪

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种用于太阳能的开发和使用的仪器，是一种太阳光跟踪仪。

技术背景：

随着生产力的高速发展，传统能源正面临着日渐枯竭的状况，随着时间的推移，传统能源会变的越来越昂贵，今后，人类对太阳能这种能源的开发和利用将会越来越广泛。但目前，开发和利用太阳能的诸多工具、设备和设施，普遍存在一个缺点：这些工具、设备或设施大多是静止地采集太阳光，而太阳每天是自东向西运动着的，这表明，由于不能随时跟踪太阳光，这些工具、设备和设施并不能十分有效地采集太阳的直射光，所以，这些工具、设备和设施的功效并没有得到完全发挥，还有相当大的改进余地。

发明内容：

本实用新型是针对上述技术中存在的不足，提供一种太阳光跟踪仪。

本实用新型所述的太阳光跟踪仪，由凸透镜、观察镜、跟踪头、阳光直射区、东照光电池、西照光电池、北照光电池、南照光电池、东西向光调节箱、东西转向齿轮、东西转向齿轮支架、电动机、止动销、南北转向齿轮、南北转向齿轮支架、主动锥形齿轮、被动锥形齿轮、南北向光调节箱、带螺栓孔的套筒组成，其特征是：跟踪头安装在东西向光调节箱上面，东西向光调节箱安装在南北向光调节箱上面；凸透镜安装在跟踪头的上表面，观察镜位于跟踪头箱体的侧面，阳光直射区、东照光电池、西照光电池、北照光电池、南照光电池、位于跟踪头箱体的底部；东照光电池、西照光电池通过导线连接到东西向光调节箱内的止动销和电动机上，电动机通过齿轮与东西转向齿轮连接；南照光电池、北照光电池通过导线连接到南北向光调节箱内的止动销和电动机上，电动机通过齿轮与南北转向齿轮连接，东西向光调节箱上面安装有指南针。

跟踪头下部固定有东西转向齿轮，东西向光调节箱通过东西转向齿轮控制跟踪头的转动方向；东西向光调节箱下部固定有南北转向齿轮，南北向光调节箱通过南北转向齿轮控制东西向光调节箱的转动方向。

止动销的下部通过弹簧与电磁铁相连，上部形状为能与转向齿轮啮合的锯齿。当太阳光发生偏移的时候，光电池产生的电能是电磁铁产生磁力，吸下止动销，是转向齿轮可以自由转动，当太阳光移到与跟踪头平面垂直的位置时，光电池产生的电能消失，电磁铁产生的磁力也同时小时，在弹簧的作用下，止动销弹回原来的位置，锁定转向齿轮，使跟踪头停止转动。

套筒口平面与跟踪头上表面平行。套筒上有螺栓孔，可以用来固定太阳能电池等太阳能开发或利用设备，保证与太阳光跟踪头同步运行，从而始终能够采集到太阳直射光，实现对太阳能的最有效地开发和利用。

本实用新型的工作原理是，跟踪头平面与太阳光垂直时，光线通过凸透镜聚焦后落在阳光直射区，不会产生电能；当光线偏移时，光线聚焦点落在阳光直射区外的感光电池上，产生电能，使电动机通过动齿轮组带动转向齿轮转动，直至光线聚焦点移出感光电池区而重新回到阳光直射区，此时跟踪头平面与太阳光垂直。因此说，跟踪头平面，是与太阳光同步的、接收太阳光的最优平面。太阳能电池等太阳能开发或利用设备可通过套筒上的螺栓孔固定在套筒上，从而始终采集太阳直射光。

跟踪头顶端安有凸透镜，对太阳光起到聚焦作用，一方面，提高了对太阳光照射角度变化的感应度，从而提高了对太阳光跟踪的精度；另一方面，聚合了太阳能量，提高了太阳能电池的感光效能，从而使聚焦点所照射到的电池及时产生电能，趋动向光调节箱调节跟踪头，使跟踪头始终采集到太阳的直射光。

当太阳光直射在跟踪头上时，经凸透镜聚焦后，焦点照在阳光直射区，这个区域没有光电池，所以，不会产生电能，在弹簧作用下，止动销稳稳卡住转向齿轮，使跟踪头平面与太阳直射光直保持垂直。

随着地球的自转，当太阳光由直射变成斜射时(尽管这种变化很小)，光线焦点偏移到西照光电池上，由于凸透镜的聚焦作用，使西照光电池迅速产生电能，电能通过导线传导到东西向光调节箱内的电动机和电磁铁上，一方面，电磁铁产生电磁，将止位销吸下来，使转向轮处于可自由转动状态，另一方面，电动机开始正向转动，通过小齿轮带动大齿轮转运，从而使东西转向齿轮逆时针转运，当跟踪头自东向西转动至与太阳光垂直时，光线焦点重新落在阳光直射区，电能中断，电磁铁对止位销的引力消失，弹簧张力使止位销迅速归位并卡住东西转向齿轮，使跟踪头平面与太阳直射的光线垂直。周而复始，从早晨太阳光照射开始，一直到晚上太阳光消失，跟踪头平面与太阳直射光线从东到西始终保持垂直。