[发明专利]一种平板式全方位跟踪太阳能集热器

说明书

本发明公开一种平板式全方位跟踪太阳能集热器，包括固定支架、软磁体L1、热水管、衔铁Ⅰ、弹簧、球面副、太阳能集热板、冷水管、衔铁Ⅱ、软磁体L2、软磁体L3、软磁体L4、衔铁Ⅲ、衔铁Ⅳ，所述弹簧嵌装在固定支架中，弹簧和太阳能集热板通过球面副连接，所述软磁体L1、软磁体L2、软磁体L3、软磁体L4均匀嵌装在固定支架中，所述衔铁Ⅰ、衔铁Ⅱ、衔铁Ⅲ和衔铁Ⅳ均匀固定在太阳能集热板的下端；本发明可以随太阳的高度角和方位角变化自动调整其方位，使太阳能集热板始终正对太阳，有效提高太阳能的利用率。

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热器，具体涉及一种平板式全方位跟踪太阳能集热器。

背景技术

现有的平板式太阳能集热器几乎全部为固定式的，这使得集热器无法充分利用不断变化角度的太阳光，从而导致集热器的日均太阳能利用率及集热温度较低，目前大多数农村和山区仍然不能进行集中供热和供暖；鉴于此，目前迫切需要设计一种适合为农村和偏远山区供热和供暖的全方位跟踪太阳能集热器。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本发明的目的在于提供一种平板式全方位跟踪太阳能集热器，以提高太阳能集热器的集热效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种平板式全方位跟踪太阳能集热器，包括固定支架、软磁体L1、热水管、光敏电阻R1、衔铁Ⅰ、光敏电阻R5、弹簧、球面副、太阳能集热板、冷水管、光敏电阻R2、衔铁Ⅱ、光敏电阻R7、软磁体L2、光敏电阻R4、光敏电阻R8、光敏电阻R6、光敏电阻R3、软磁体L3、软磁体L4、衔铁Ⅲ、衔铁Ⅳ；

其特征在于，所述弹簧嵌装在固定支架中，弹簧和太阳能集热板通过球面副连接，所述固定支架的前后左右四个侧面与水平面之间的倾角都为太阳能集热板的安装所在地的地理纬度与太阳赤纬角之差的最大值，可在保证跟踪稳定性的同时实现太阳能的全方位跟踪；所述软磁体L1、软磁体L2、软磁体L3、软磁体L4均匀嵌装在固定支架中，所述衔铁Ⅰ、衔铁Ⅱ、衔铁Ⅲ和衔铁Ⅳ均匀固定在太阳能集热板的下端。

本发明一种平板式全方位跟踪太阳能集热器的工作原理是：

设光敏电阻R1和光敏电阻R3端的光强为I₁，光敏电阻R2和光敏电阻R4端的光强为I₂，电源VCC的额定电压为Uo，点B、点C的电势分别为V_B和V_C，光敏电阻R1和光敏电阻R3的阻值减小量都为∇ R1，光敏电阻R2和光敏电阻R4的减小量都为∇ R2，当I₁>I₂时，∇ R1> ∇ R2，则V_B>0.5Uo，V_C<0.5Uo，V_B> V_C，一方面二极管D1导通，中间继电器KA1的常开开关闭合，软磁体L1的线圈通电并恢复磁性，另一方面二极管D2截止，中间继电器KA2的常开开关不发出动作，软磁体L2保持无磁性状态，从而衔铁Ⅰ在软磁体L1的磁力作用下进行转动，当太阳能集热板转动至I₁=I₂时，∇ R1=∇ R2，则V_B=0.5Uo=V_C，二极管D1和二极管D2都截止，中间继电器KA1的恢复常开状态，KA2保持常开状态，软磁体L1退磁，软磁体L2保持无磁状态，太阳能集热板开始进行高效集热；反之，当I₁<I₂时，V_B<V_C，二极管D2导通，二极管D1截止，中间继电器KA2的常开开关闭合，软磁体L2的线圈通电并恢复磁性，太阳能集热板逐渐转动至I₁=I₂，软磁体L2退磁，软磁体L1保持无磁状态，太阳能集热板开始进行高效集热；同理，光敏电阻R5、光敏电阻R6、光敏电阻R7、光敏电阻R8构成电桥，用于跟踪太阳方位角。以上对太阳高度角和方位角的跟踪可使太阳能集热板始终正对太阳光线；