[发明专利]一种主动式太阳能集热器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能利用计算领域，尤其涉及太阳能的集热装置。

背景技术

严寒地区的日光温室是一种高投入高产出的行业,通过在寒冷季节人工为作物建造适宜的生长环境,实现在寒冷季节种植农作物这一目标。现有的日光温室是一个被动式的太阳能房,依靠自身结构吸收太阳辐射能量,提高温室的温度,不加热或者只需少量加热便可使农作物在寒冷的冬季生长。现有日光温室的不足是：冬季单纯依靠被动式温室自身结构吸收的日照量,有时不能满足温室中作物生长所需温度,尤其夜间，作物在很长时间内处于停止生长的状态,甚至存在冻伤或冻死的危险。现有技术中有用太阳能集热器加温的，太阳能集热器的不足是，太阳能集热都是固定式集热器,固定式集热器无法使任何光照阶段的集热效果最优。

为了提高温室的温度,一些温室种植户还采用炉火加热的方法提高温室温度,既浪费不可再生资源,又污染环境。

发明内容

本发明的目的是：设计一种主动太阳能集热装置,该装置可多方位、多角度收集太阳能，克服现有固定式太阳能集热器的不足。

本发明的技术方案是：一种主动式太阳能集热器，包括追光部分、集热部分和储热部分，其特征在于：所述追光部分包括上箱和下箱，上箱和下箱内都设有摆动机构；所述上箱箱体顶面中心处开长条孔；所述下箱箱体顶面中心处开长条孔；所述上箱和下箱内都设有的摆动机构包括电动机、传动齿轮、摆动装置、止位销和止位销槽，所述电动机是直流电动机。电动机固定于箱体底部，位于箱体横向边缘，纵向中心处，所述传动齿轮安装在固定轴上，固定轴固定在箱体的两个侧壁上，传动齿轮与电动机输出轴上的齿轮啮合，所述止位销槽固定在箱体底部中心处，止位销槽内设有弹簧，所述止位销置于止位销槽内的弹簧上，所述摆动装置包括摆动齿轮、齿轮轴、深沟球轴承、上支架和下支架，齿轮轴两端通过轴承支撑在箱体顶板外面，摆动齿轮固定安装在齿轮轴上，摆动齿轮置于箱体顶面长条孔处，两个深沟球轴承安装在齿轮轴的摆动齿轮两侧，所述上支架是两块竖板，两块竖板向上固定在齿轮轴上，位于两个深沟球轴承的外侧，所述下支架是两块竖板，两块竖板固定在箱体顶板内面，向下伸入箱内，下支架顶面与两个深沟球轴承的外圈接靠，摆动齿轮与传动齿轮啮合；所述止位销的上端置于摆动齿轮的齿槽中；所述上箱内的摆动装置为上箱摆动装置，下箱内的摆动装置为下箱摆动装置；所述上箱的底面与下箱摆动装置的上支架上端固定连接，上箱箱体顶面长条孔与下箱箱体顶面长条孔互相垂直；所述集热部分包括跟踪头，所述跟踪头是方形箱结构，方形箱顶板的中心处设有太阳光射入小孔，方形箱顶板外面设有顶部太阳能电池，底板内面设有底部太阳能电池，底部太阳能电池沿方形箱四边布置，分别为西向太阳能电池、南向太阳能电池、东向太阳能电池和北向太阳能电池，跟踪头方形箱的底面与上箱摆动机构的上支架上端固定连接；所述储热部分包括水箱和电加热器，所述水箱内装水，所述电加热器置于水箱的水中；所述南向太阳能电池和北向太阳能电池分别通过导线与下箱电动机相连，南向太阳能电池和北向太阳能电池连接下箱电动机的正负极相反；所述西向太阳能电池和东向太阳能电池分别通过导线与上箱电动机相连，西向太阳能电池和东向太阳能电池连接上箱电动机的正负极相反；所述跟踪头顶部太阳能电池与水箱中电加热装置连接。

本发明所述一种主动式太阳能集热器，其特征在于：所述跟踪头顶部太阳能电池是硅板组成的3×4的太阳能集热阵列，12块硅板沿方形箱顶板四边布置，每边三块硅板之间一边相接，各边的硅板之间一边相接，将方形箱顶板中心部位围出一正方形；所述底部太阳能电池是8块硅板组成的太阳能电池,8快硅板沿方形箱四边布置，每边两块硅板之间一边相接，各边的硅板之间一角相接,将方形箱底板中心部位围出一正方形。

本发明所述一种主动式太阳能集热器，其特征在于：所述跟踪头顶板上的太阳光射入小孔在方形箱底板上的正投影位于方形箱底板上8块硅板围出的正方形之内，即在太阳光直射入小孔时，跟踪头底部太阳能电池接受不到太阳光光照，在太阳光斜射入小孔时，跟踪头底部太阳能电池能接受到太阳光光照。

本发明所述一种主动式太阳能集热器，其特征在于：所述跟踪头顶板上的太阳光射入小孔为方孔或圆孔。