[发明专利]一种利用镜面自动追踪、定向反射日照的采光采暖装置

说明书

本申请提供了一种利用镜面自动追踪、定向反射日照的采光采暖装置，包括：支座，包括第一角度调节器和第二角度调节器的角度调节组件，镜架和镜子。本申请提供的利用镜面自动追踪、定向反射日照的采光采暖装置，结构简单，造价低，定位精准，通过程序自动计算太阳角度，通过控制器自动调整镜面的俯仰角及水平方位角，将太阳光定向反射进建筑室内，以提升建筑的室内温度和照度，适于在建筑群中广泛推广。

技术领域

本申请涉及太阳能装备技术领域，尤其涉及一种利用镜面自动追踪、定向反射日照的采光采暖装置。

背景技术

太阳能是一种清洁的可再生能源，太阳能热水器、太阳能光伏发电、太阳能采暖等是其典型利用方式，其中太阳能热水、太阳能光伏发电技术相对成熟，但传统利用太阳能采暖方法存在系统复杂、利用效率低以及对建筑南立面上的太阳辐射利用不充分等不足。

国外在一些大型太阳能电站(如美国内华达1号太阳能聚光塔项目) 将太阳能聚光，通过太阳能热推动透平机发电。国内也有类似的试验系统，但太阳能技术在建筑领域的应用还很少，在寒冷地区城市及其偏远地区，冬季的建筑室内大多采用燃煤、太阳能热水装置、被动式太阳能房等进行供暖。但是燃煤供暖容易造成大气的污染，对环境影响较大。太阳能热水装置和被动式太阳能房供暖对太阳能的利用转化率较低，供暖效果不理想。

现有技术中存在主张在行列式住宅中将“镜面材料”“固定俯仰安装”，其镜面是不动的，能增加住宅日照，确有价值但效率较低。太阳辐射中包含了光和热，在北方采暖季，建筑南向和北向其室内气温差别巨大，目前的方法主要是对自然采光或热的单独利用，缺乏将太阳辐射的光热进行同时充分利用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本申请提供了一种利用镜面自动追踪、定向反射日照的采光采暖装置，结构简单，造价低，定位精准，通过预先计算出的太阳轨迹，通过控制器定时调整镜面的俯仰及方位角，将太阳光定向反射进建筑室内，以提升建筑的室内温度和照度，适于广泛推广。

(二)技术方案

本申请提供了一种利用镜面自动追踪、定向反射日照的采光采暖装置，包括：支座，包括第一角度调节器和第二角度调节器的角度调节组件，镜架和镜子。所述第一角度调节器固定在支座上；所述镜架，安装在第一角度调节器上；所述第二角度调节器固定在镜架上；所述镜子，固定在镜架上。

在本申请的一些实施例中，所述角度调节组件包括第一角度调节器，第二角度调节器和控制器。所述第一角度调节器为俯仰角调节装置，固定在所述支座上；所述第二角度调节器为水平方位角调节装置，固定在所述镜架上；所述控制器，调节控制俯仰角调节装置和水平俯仰角调节装置的角度转动。

在本申请的一些实施例中，利用镜面自动追踪、定向反射日照的采光采暖装置还包括悬挑受力杆，固定在所述支座上；

所述俯仰角调节装置包括：俯仰步进电机固定支架，固定在悬挑受力杆上；俯仰步进电机，固定于所述俯仰步进电机固定支架内并连接所述控制器；俯仰减速机，安装在所述俯仰步进电机上并连接所述控制器；俯仰转动轴，通过俯仰轴承连接所述悬挑受力杆；俯仰电机齿轮，固定于所述俯仰减速机输出轴上；俯仰转动齿轮，固定连接俯仰转动轴并且与所述俯仰电机齿轮啮合；

所述水平方位角调节装置包括：水平步进电机固定支架，固定在镜架上；水平步进电机，固定于所述水平步进电机固定支架内并与所述控制器连接；水平减速机，安装在所述水平步进电机上并与所述控制器连接；水平转动轴，通过水平电机齿轮连接镜架，并且与俯仰转动轴固定连接；水平电机齿轮，固定于所述水平减速机输出轴上；水平转动齿轮，固定连接水平转动轴并且与所述水平电机齿轮啮合。