[发明专利]太阳能自动追踪装置

说明书

技术领域

本发明属于太阳能发电领域，尤其指一种利用太阳光提供动力，自动追踪太阳路径，且构造精简，可以大幅提高太阳能转换效率的太阳能自动追踪装置。

背景技术

随着物质文明的高度发展，人类对于能源的需求愈来愈多，由于传统能源主要来自于石化燃料，因此必须不断的进行大规模开采石油、天然气、煤矿的行为，以应付大量的能源消耗。

传统石化燃料是以燃烧产生能量，所以产生空气污染是必然的现象。又因为石化燃料是高度的污染源，在大量燃烧之后，对于空气的污染相当严重。此结果或者引发人类呼吸道的病变，更甚者会阻碍空气流通，产生温室效应，因而对全球气候造成不正常的影响，威胁地球上所有生物的生存。

另外，开采石化燃料必须大量开采土石，其至于砍伐森林， 进一步破坏地表环境，让环境污染更为严重。

然而，威胁人类最大的问题，在于地球的石化燃料储量有限，虽然很多国家在积极探勘，也发现新的油田，但仍有用完的一天。因此，寻求永续、洁净的能源来源，乃为各国政府无不加紧努力的目标。

目前，最为人所熟知的绿色能源，非太阳能莫属。太阳光的照射乃为持续的自然现象，只要方法得宜，就能够长期不间断的取得能源。

太阳光又是普遍的能源，凡是阳光照射之地，皆可设法取得太阳能。而太阳光本身亦属洁净的能源，使用时不会造成环境污染，对于地球环境的维护助益颇大。

然而，太阳能的应用仍存有技术问题，而亟待加以改进。其中最大的问题，相对于风力、水力发电，太阳能本身的转换效率过低。因此，往往需要铺设极大面积的太阳能板，方能取得有利使用的太阳能。而且，太阳能受季节、光照等条件的影响很大，对于多雨、多雾的地区，或是日照时间较少的地区，其使用效率亦会有所降低。

因为太阳能毕竟是最为环保以及永续使用的能源，故虽然效率不彰，但多数国家仍然投入大量的资源进行研发改良，期待能得到更高效率的太阳能来取代石化燃料。其中方向之一，是改善照射角度。由于太阳会随着时间、季节改变其日照方向，而传统太阳能板是采取固定设置，无法调整与太阳之间的角度，造成太阳光无法有效吸收，形成使用上的浪费。因此，遂有可以追踪太阳光方向，以调整照射角度增加效率的太阳能发电系统出现。

事实上，要转动太阳能板面对太阳的方法，依现有的科技不难达成，例如依据时间、GPS定位、光学感测器等方式，再配合控制电路即可完成。然而，习用太阳能板自动追踪太阳方向的装置，结构相当精密复杂，造成设置成本高昂，不利于太阳能板的普及使用。且习用装置容易故障，需要经常维修，因此必须停机维护，降低使用时间，增加营运成本。

再者，习用装置需要耗损较多电力以驱动太阳能板转动，此耗损的电力亦减少习用太阳能板获得的效能。

有鉴于此，本案发明人即着手研发改进，其考虑方向在于降低新增装置的复杂性，简化设置与方便控制，并能降低故障以及能源损耗，，让太阳能的取得更有效率，符合产业的需求。经由长期的研发的实作，终能完成本件太阳能自动追踪装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种太阳能自动追踪装置，其利用热膨胀方式自动控制，让太阳能板能随时正对太阳方向，取得最佳的能源转换效果。

本发明的另一目的在于提出一种太阳能自动追踪装置，其设置简易，没有复杂的机械或电子结构，在设置或维护上都很容易，无论大规模铺设太阳能板的企业，或是自家使用的小型太阳能板，皆能轻易装置本发明以提供更好的功能。

本发明的再一目的在于提出一种太阳能自动追踪装置，其驱动能量完全来自太阳能，无需耗费多余电源，使整体能源转换效率更为提高。

可达成上述发明目的之一种太阳能自动追踪装置，包括有太阳能板、热膨胀伸缩模组、太阳光接收模组，该太阳能板用来接收太阳光并转换为电能，热膨胀伸缩模组装置在太阳能板的背光面，以推动太阳能板面向太阳；太阳光接收模组则装置在该太阳能板的受光面，使太阳光接收模组连接并传递热能至热膨胀伸缩模组，以驱动热膨胀伸缩模组进行工作。

为了有效控制太阳能板主动追踪该太阳方向，该热膨胀伸缩模组设置在太阳能板的背光面，利用推动方式控制该太阳能板面向该太阳。 热膨胀伸缩模组无需任何电子控制设计，而完全利用该太阳本身提供的热量，且无需额外能源，可以自给自足，提高整体效能。

而为了使热膨胀伸缩模组取得足够热源，太阳光接收模组设置在太阳能板的受光面，并使太阳光接收模组连接并传递热能至热膨胀伸缩模组，以驱动热膨胀伸缩模组进行工作。