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CN101297166A - 太阳位置跟踪方法和太阳热或光电收集器装置 - Google Patents

太阳位置跟踪方法和太阳热或光电收集器装置 Download PDF

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CN101297166A
CN101297166A CNA200680039645XA CN200680039645A CN101297166A CN 101297166 A CN101297166 A CN 101297166A CN A200680039645X A CNA200680039645X A CN A200680039645XA CN 200680039645 A CN200680039645 A CN 200680039645A CN 101297166 A CN101297166 A CN 101297166A
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solar heat
sun location
collector
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洪廷豪
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Abstract

本发明涉及太阳热或光电收集器的太阳位置跟踪方法和装置，其包括用于跟踪太阳的太阳热比较收集器、用于将收集器返回到日出位置的太阳热收集器、用于对跟踪系统进行机械驱动并由涡轮驱动(从而使跟踪自动完成)的差速齿轮装置，并提供了热交换器和水箱以提高效率。太阳位置跟踪通过蒸汽涡轮的动力执行，蒸汽涡轮由仅使用太阳能生成蒸汽的太阳热比较收集器中的蒸汽驱动，因此在以联锁移动方式驱动一个或多个太阳热或光电收集器，从而跟踪从日出到日落的太阳位置的过程中，将在收集器上获得最多的太阳热或光电能量。

Description

太阳位置跟踪方法和太阳热或光电收集器装置
技术领域
[01]本发明涉及一种太阳位置跟踪方法和太阳热或光电收集器装置。具体地说，本发明涉及一种改良的过程和装置，其中包括太阳热比较收集器、用于返回到日出方向的太阳热收集器、涡轮驱动系统的差速齿轮、热交换器和水(或液体)箱；通过水(或液体)使用太阳热介质将热能转换为动能并导致一个或多个太阳热或光电收集器的操作，通过跟踪太阳从日出到日落的位置来使太阳热或光电收集器的热或光收集表面正对太阳，并使得太阳热或光电收集器能够跟踪太阳位置，以便充分收集太阳热或光电能源。
背景技术
[02]目前，几种使用太阳能的太阳热或光电收集器主要固定在建筑物外面或地面上，从而使得太阳热或光电收集器的收集表面向上面对天空或向南。在此情况下，太阳热或光电收集器收集的太阳能主要在正午前后的2到3个小时内获得。一般来说，从日出到上午10点和从下午3点到日落，效率会降低，因为太阳热或光电收集器的太阳能收集区域缩小了。45度的入射角产生30％的收集效率，60度的入射角产生低于50％的收集效率。
[03]目前，部分地使用了太阳位置跟踪装置，但这些装置主要通过感应太阳位置变化来跟踪太阳位置，并使用高成本的传感器和电动机来进行跟踪此外，传统太阳位置跟踪装置需要电能和复杂的结构，除了在实验室使用的情况以外，非常难于商业化。
发明内容
[04]为了解决上述问题，本发明提供一种仅使用太阳热能来跟踪太阳位置的方法，通过仅使用太阳能给水加热以生成蒸汽，从而将太阳热能转换为热能，然后再转换为动能，因此动能是通过使用蒸汽轮机获得的，从而使得太阳热或光电收集器能够跟踪太阳位置。
[05]为了实现上述目的，本发明包括2组太阳热收集器，其带有一个反射器以吸收太阳热，高效地将水加热到很高的温度，并使热水蒸发，从而使大量的蒸汽散发产生涡轮作用。
[06]一组太阳热收集器放置在日落侧，称为太阳位置跟踪收集器，另一组放置在日出侧，称为太阳位置跟踪控制收集器。将这2组相同尺寸的太阳热收集器与用于将水(或液体)加热的反射器组合在一起以生成蒸汽(或气体)，
[07]将太阳位置跟踪收集器与太阳位置跟踪控制收集器并排放置在一起，并将它们并联，
[08]在两组太阳热收集器之间的接合处安装太阳光线反射和阻挡矩形平面，其角度与两组太阳热收集器的光栅表面垂直，从而形成太阳热比较收集器，
[09]一般情况下，一个差速齿轮装置将环形齿轮固定于差速齿轮箱上，两个差速器侧齿轮的两个轴轮由环形齿轮的旋转所操作。在本发明中，链轮而不是环形齿轮是固定的，并耦合到蒸汽轮机以驱动差速齿轮装置
[10]组成由排汽驱动的太阳位置跟踪驱动涡轮和太阳位置跟踪驱动控制涡轮，排汽与从太阳热比较收集器中的太阳位置跟踪收集器和太阳位置跟踪控制收集器接收的太阳热量成正比。
[11]通过由接收蒸汽的太阳位置跟踪驱动涡轮和太阳位置跟踪驱动控制涡轮所驱动的差速齿轮装置，将太阳热比较收集器和太阳热或光电收集器的太阳位置跟踪旋转臂(14b)移动到右或左方向。
[12]太阳位置跟踪动力是通过将太阳位置跟踪驱动涡轮的轴耦合到差速齿轮装置的差速器侧齿轮一侧的轴来提供的。
[13]以联锁移动形式，将太阳热比较收集器和每个太阳热收集器或光电收集器的太阳位置跟踪旋转臂耦合到固定于差速齿轮装置的链轮，差速齿轮装置随同两个驱动涡轮旋转之间的旋转差一起旋转，从而执行太阳位置跟踪。
[14]太阳热比较收集器和太阳热或光电收集器在日落时停下并静止在日落方向，为了通过由用于返回到日出方向的太阳热收集器(其大小与太阳位置跟踪控制收集器相同)中的蒸汽所驱动的太阳位置跟踪驱动控制涡轮将其返回到日出方向，将此返回收集器固定为面向日出方向，并使用与太阳位置跟踪驱动控制收集器中的排汽平行的软管将返回收集器中的排汽供应给太阳位置跟踪控制涡轮。
[15]通过在太阳位置跟踪驱动涡轮的轴上安装气压制动装置，以防止其在由用于返回到日出方向的太阳热收集器驱动太阳位置跟踪驱动涡轮时旋转，从而对太阳位置跟踪驱动涡轮进行制动。
[16]驱动控制系统形成有太阳热比较收集器和太阳热或光电收集器的太阳位置跟踪旋转臂，其耦合到固定于移动杆上的滑杆，使得太阳位置跟踪旋转臂能够向右或向左移动；并将移动杆末端的螺纹型移动杆耦合到内螺纹，内螺纹又耦合到通过链条固定于差速齿轮箱上的链轮。
[17]提供水箱，以便为太阳热比较收集器和用于返回到日出方向的太阳热收集器供水；以及提供热交换器，以便通过与来自驱动涡轮的水交换热量，从而对提供到太阳热收集器的水进行预热。
附图说明
[18]图1是太阳热或光电收集器的太阳位置跟踪系统的基本结构图；
[19]图2是太阳位置跟踪系统面向正上方时的太阳位置跟踪旋转臂的位置变化图；
[20]图3是太阳位置跟踪系统面向日出方向时的太阳位置跟踪旋转臂的位置变化图；
[21]图4是太阳位置跟踪系统面向日落方向时的太阳位置跟踪旋转臂的位置变化图；
[22]图5是太阳热比较收集器的光栅正对太阳方向时的太阳热照射量指示图；
[23]图6是太阳热比较收集器的光栅倾斜面对太阳方向时的太阳热照射量指示图；
[24]图7是太阳热比较收集器的正视图；
[25]图8是太阳热比较收集器的侧视图；
[26]图9是太阳热比较收集器的横截面图(A1-A2)；
[27]图10是用于返回到日出方向的太阳热收集器的正视图；
[28]图11是用于返回到日出方向的太阳热收集器的侧视图；
[29]图12是用于返回到日出方向的太阳热收集器的横截面图(B1-B2)；
[30]图13是太阳热或光电收集器的正视图；
[31]图14是太阳热或光电收集器的侧视图；
[32]图15是带有差速齿轮的涡轮驱动系统的示意图；
[33]图16是差速齿轮系统的太阳位置跟踪驱动涡轮的横截面图(C1-C2)；
[34]图17是差速齿轮系统的太阳位置跟踪驱动控制涡轮的横截面图(D1-D2)；
[35]图18是套管式热交换器的内部横截面图；
[36]图19是套管式热交换器的横截面图(E1-E2)。
[37]<附图编号>
[38]1：太阳热比较收集器
[39]2：用于返回到日出方向的太阳热收集器
[40]3：太阳热或光电收集器
[41]4：差速齿轮装置
[42]5：套管式热交换器
[43]6：水(或液体)箱
[44]1a：太阳位置跟踪收集器
[45]1b：太阳位置跟踪控制收集器
[46]3a：第一太阳热或光电收集器
[47]3b：第二太阳热或光电收集器
[48]3n：第n太阳热或光电收集器
[49]5a：用于太阳位置跟踪收集器的热交换器
[50]5b：用于太阳位置跟踪控制收集器的热交换器
[51]11：太阳光线反射和阻挡面板
[52]12：太阳热比较收集器框架
[53]13：太阳热或光电收集器支柱
[54]14a：太阳位置跟踪固定杆的旋转臂
[55]14b：太阳位置跟踪旋转臂
[56]15a：太阳位置跟踪收集器的热收集水管
[57]15b：太阳位置跟踪控制收集器的热收集水管
[58]15c：用于返回到日出方向的太阳热收集器的热收集水管
[59]16：太阳热收集器的圆柱形抛物面反射器的钢化玻璃盖
[60]17：太阳热收集器的圆柱形抛物面反射器的侧壁
[61]18：圆柱形抛物面反射器
[62]19a：太阳位置跟踪收集器的支撑杆
[63]19b：太阳位置跟踪控制收集器的支撑杆
[64]19c：用于返回到日出方向的太阳热收集器的支撑杆
[65]21：用于返回到日出方向的太阳热收集器的框架
[66]22：用于返回到日出方向的太阳热收集器的光栅方向固定杆
[67]31：太阳热或光电收集器框架
[68]32：太阳热或光电收集器支撑杆
[69]40：气压制动装置
[70]41：差速齿轮箱
[71]42：差速小齿轮
[72]43：差速小齿轮轴承轴
[73]44a：太阳位置跟踪驱动涡轮的差速器侧齿轮
[74]44b：太阳位置跟踪驱动控制涡轮的差速器侧齿轮
[75]45a：太阳位置跟踪驱动涡轮的涡轮轴
[76]45b：太阳位置跟踪驱动控制涡轮的涡轮轴
[77]46a：太阳位置跟踪驱动涡轮
[78]46b：太阳位置跟踪驱动控制涡轮
[79]47：差速齿轮的链轮
[80]48：带有内螺纹孔的链轮
[81]49：移动螺纹导环
[82]51：套管式热交换器的内管入口
[83]52：套管式热交换器的内管出口
[84]53：套管式热交换器的外管入口
[85]54：套管式热交换器的外管出口
[86]55：套管式热交换器的内管
[87]56：套管式热交换器的外管
[88]61：水(或液体)的再填充入口
[89]62：水(或液体)出口
[90]63：回水(或液体)入口
[91]70：太阳位置跟踪系统的固定杆
[92]71：驱动螺杆
[93]72：太阳位置跟踪驱动杆
[94]73：旋转臂滑动接头
[95]74：驱动杆的导环
[96]75：移动杆导环紧固件
[97]101：太阳热或光电收集器的旋转轴轴承
[98]102：太阳热或光电收集器的旋转轴
[99]103：内部旋转滑动螺母
[100]104、105、106、107、205、206、407、501、502：止回阀
[101]111、113、211、403、405、503、504、505、601、602、603：水(或液体)管
[102]112、114、212、404、406、408：蒸汽(或气体)管
[103]203：用于返回到日出方向的太阳热收集器的光栅上方固定螺母
[104]204：用于返回到日出方向的太阳热收集器的光栅下方固定螺母
[105]401：滑环
[106]402：链轮的链条
[107]S：太阳热或光电照射方向
[108]S1：太阳位置跟踪收集器的太阳热照射量
[109]S2：太阳位置跟踪控制收集器的太阳热照射量
[110]SR：日出方向
[111]SS：日落方向
具体实施方式
[112]在本发明的主要构成中，加热至高温的太阳热收集器包含许多种类，例如常用的圆柱形抛物柱面镜太阳热收集器、PTC太阳热收集器和CPC太阳热收集器。然而，为方便起见，使用太阳热收集器(1a、1b、2)的圆柱形抛物面反射器。
[113]如图1所示，本发明由以下部分组成：太阳热比较收集器(1)，用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)，太阳热或光电收集器(3a、3b、3n)，驱动涡轮系统的差速齿轮(4)，驱动控制系统，热交换器(5a、5b)，以及水箱(6)，使用太阳热给水加热，操作一个或多个太阳热或光电收集器(3a、3b、3n)，从日出到日落跟踪太阳并实现太阳热或光电收集。
[114]为方便起见，所选的太阳热收集器是用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)、由太阳位置跟踪收集器(1a)和太阳位置跟踪控制收集器(1b)组成的太阳热比较收集器(1)。这些太阳热收集器包含圆柱形抛物面反射器(18)，吸收太阳热的热收集水管(15a、15b、15c)位于抛物面反射器的焦轴处；在圆柱形抛物面反射器(18)光栅面上，短波长红外光穿透，辐射热中的长波长红外光被阻止而不向外穿透，从而使热集中在热收集器中。
[115]如上所述，本发明包含两组太阳热收集器，并将水提供到太阳热收集器(1a、1b)，使用太阳热给水加热导致水转换为蒸汽，从而使大量的蒸汽散发产生涡轮旋转。通过这种方式，将两组太阳热收集器中的一组放在日落方向，称为太阳位置跟踪收集器(1a)，将另一组放在日出方向，称为太阳位置跟踪控制收集器(1b)，并将这两组热收集器(1a、1b)并行放置以形成一个太阳热比较收集器(1)。
[116]在两组太阳热收集器的接合面上，放置一个与太阳热收集器(1a、1b)的光栅面垂直的平坦矩形太阳光线反射和阻挡板(11)。如上所述，本发明包括太阳热比较收集器(1)，其形成目的是比较太阳位置跟踪收集器(1a)和太阳位置跟踪控制收集器(1b)之间的照射量差异。
[117]在差速齿轮装置(4)的太阳位置跟踪驱动涡轮(44a)的差速器侧齿轮的太阳位置跟踪驱动涡轮(45a)的涡轮轴上，涡轮旋转轴耦合到太阳位置跟踪驱动涡轮(44a)以进行顺时针旋转。
[118]在差速器侧齿轮(44b)另一侧的轴上，耦合太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)，使其逆时针旋转以驱动差速器齿轮装置(4)的太阳位置跟踪驱动控制涡轮(44b)的差速器侧齿轮。
[119]组成差速齿轮装置(4)，其导致固定在差速齿轮箱(41)上的差速齿轮链轮(47)沿涡轮旋转方向旋转，旋转量为固定在太阳热比较收集器(1)和每个太阳热收集器(3a、3b、3n)的太阳位置跟踪固定杆旋转臂(14a)上的太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)与太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)之间的旋转差，太阳位置跟踪旋转臂(14b)连接到固定在太阳位置跟踪驱动杆上的旋转臂滑动接头(73)，以旋转太阳位置跟踪旋转臂(14b)。
[120]在太阳位置跟踪驱动杆(72)的末端，组成有驱动螺杆(71)、带有内螺纹孔(48)的链轮、差速齿轮箱(41)、差速齿轮链轮(47)和链条(402)、差速齿轮箱(41)、太阳热比较收集器(1)、太阳热收集器(3a、3b、3n)、太阳位置跟踪旋转臂(14b)(参照附图2、3、4)、太阳位置跟踪固定杆的旋转臂(14a)、太阳位置跟踪旋转臂(14b)、太阳位置跟踪驱动杆(72)、旋转臂滑动接头(73)，以及带有内螺纹孔(48)的链轮。
[121]用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)的光栅面固定为面对日出方向，在用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)中加热的排出蒸汽形成一排地连接到太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)，此涡轮在日出时受到驱动，并包括用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)，其导致光电收集器(3a、3b、3n)和太阳热比较收集器(1)返回到日出位置。
[122]太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)的太阳位置跟踪驱动控制涡轮(45a)的涡轮轴上包括气压制动装置(40)，以便在太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)由用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)驱动时，防止太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)由于用于驱动差速齿轮链轮(47)的驱动涡轮(4)的差速齿轮装置中的负载而空转。
[123]太阳热比较收集器(1)和用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)受到加热，水在涡轮驱动后排出，水的热量在每个太阳热收集器中交换和预热，预热后的水提供到热交换器(1a、1b、1c)以便提高热效率，并且太阳位置跟踪装置安排有用于提高热效率的热交换器(5a、5b)和水箱(6)。
[124]太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)的水和气流线路的形成方式如下：在水箱(6)的排水口(62)与热交换器(5a)之间、热交换器(5a)与太阳位置跟踪太阳热收集器(1a)的热收集器管(15a)之间连接水管(601、603、111)，并在热收集器管(15a)与热交换器(5a)之间连接止回阀(105、501)以防止倒流，在热收集器管(15a)与太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)之间、太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)与热交换器(5a)之间和热交换器(5a)与水箱(6)之间连接蒸汽管(112、404、403、503、504)以排出蒸馏水，在热收集器管(15a)与太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)之间和热交换器(5a)与水箱(6)之间连接止回阀(105、501)以防止倒流。
[125]太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)的水和气流线路的形成方式如下：在水箱(6)的排水口(62)与热交换器(5b)之间、热交换器(5b)与太阳位置跟踪控制太阳热收集器(1b)的热收集器管(15b)之间连接水管(601、602、211、113)，并在热收集器管(15b)与热交换器(5b)之间连接止回阀(106)以防止倒流，在热收集器管(15b)与太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)之间、太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)与热交换器(5b)之间和热交换器(5b)与水箱(6)之间连接蒸汽管(114、406、405、504)以排出蒸馏水，在热收集器管(15b)与太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)之间和热交换器(5b)与水箱(6)之间连接止回阀(107、502)以防止倒流。
[126]太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)的水和气流线路的形成方式如下：在水箱(6)的排水口(62)与热交换器(5b)之间、热交换器(5b)与用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)的热收集器管(15c)之间连接水管(601、602、211、212)，并在热收集器管(15c)与热交换器(5b)之间连接止回阀(205)以防止倒流，在热收集器管(15c)与太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)之间、太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)与气压制动装置(40)之间、气压制动装置(40)与热收集器管(5b)之间和热交换器(5b)与水箱(6)之间连接蒸汽管(213、406、405、504)以排出蒸馏水，在气压制动装置(40)与热收集器管(15c)之间通过止回阀(407)连接软管(408)以防止倒流，在热收集器管(15c)与太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)之间和热交换器(5b)与水箱(6)之间连接止回阀(206、502)以防止倒流。
[127]以下将说明本发明的工作原理：
[128]首先，为水箱(6)提供水，并在每根热收集水管(15a、15b、15c)中注满水。在安排太阳位置跟踪装置时，放在高于热收集水管位置的水箱导致将水自动供应到每根热收集管中。
[129]检查水箱是否装满，并确保使用上方和下方固定螺母(203、204)固定用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)的光栅面方向固定杆(22)，使得用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)的光栅面对着早上大约9点钟的太阳方向。
[130]当太阳在早上大约9点钟升起时，用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)由太阳热能加热，热收集水管(15c)中的水(或液体)通过太阳热变为蒸汽，由于止回阀(205)关闭，此蒸汽不会向热收集水管(15)的气流方向排放，而是通过蒸汽管(213、406、408)和止回阀(206)提供到太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)和气压制动装置(40)。此时，气压制动装置(40)无法控制太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)，因而它无法执行驱动。
[131]相反，太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)执行驱动，并旋转到逆时针方向，差速齿轮(47)的链轮也立即旋转到逆时针方向。因此，带有内螺纹孔(48)的链轮插入差速齿轮的链轮(47)(其与沿左转螺丝方向旋转的链条(402)相连)的驱动螺杆(71)，此时，太阳热收集器或光电收集器(3a、3b、3n)和太阳热比较收集器(1)将连续不断地旋转，直到到达日出方向的位置，其连接方式为旋转臂滑动接头(73)与太阳位置跟踪旋转臂(14b)相连，从而通过驱动杆(72)推向日落方向。每个太阳热收集器或光电收集器(3a、3b、3n)和太阳热比较收集器(1)通过足够的旋转以面向太阳，所有系统，包括太阳热比较收集器(1)的太阳位置跟踪收集器(1a)和太阳位置跟踪控制收集器(1b)都接收太阳热，然后热收集水管(15a、15b)的水(或液体)通过加热变成蒸汽。在此过程中，用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)逐渐避开太阳正面；另一方面，由于太阳热比较收集器移向太阳正面，从而导致用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)中的蒸汽减少，因此气压制动装置(40)将松开并停止太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)。此时，太阳热比较收集器(1)到达正对太阳的位置，因此在太阳位置跟踪收集器(1)中产生很多蒸汽，此蒸汽将提供到太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)并增加该涡轮的旋转量。此外，太阳位置跟踪控制收集器(1b)生成更多的蒸汽，并且此蒸汽将提供到太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)以使该涡轮旋转。这里，太阳位置跟踪收集器(1a)的太阳热照射量(S1)与太阳位置跟踪控制收集器(1b)的太阳热照射量(S2)相同，从每个收集器(1a、1b)产生的蒸汽量几乎相同(图5)。因此，每个太阳位置跟踪驱动控制涡轮的旋转频率几乎与太阳位置跟踪驱动涡轮相同，所以，由于两个涡轮(46a、46b)的转数差接近零转，差速齿轮链轮几乎不工作。在太阳向日落方向稍微移动一点之后，太阳位置跟踪收集器(1a)中产生更多的蒸汽，然后由于太阳热比较收集器(1)的太阳位置跟踪收集器(1a)照射量变得比太阳位置跟踪控制收集器(1b)照射量更大，太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)将提高转动频率。
[132]另一方面，太阳位置跟踪控制收集器(1b)中的蒸汽减少，太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)的转数减少，差速齿轮装置(4)的差速齿轮链轮(47)将通过两个驱动涡轮(46a、46b)之间的转数差沿太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)的相同方向旋转，直到太阳位置跟踪收集器(1a)的太阳照射量(S1)与太阳位置跟踪控制收集器(1b)的太阳照射量(S2)相同。此过程一直执行，直到日落(SS)。
[133]在图15中，滑环(401)可以容易地旋转而不偏离带有内螺纹孔(48)的链轮，移动螺纹导环(49)可以容易地操作而不会在驱动杆(71)的螺旋部分阻塞，驱动杆导环(74)产生稳定的驱动杆移动，并且旋转臂滑动螺母(103)阻止太阳位置跟踪旋转臂(14b)脱离旋转臂滑动接头(73)，太阳热收集器或光电收集器(3a、3b、3n)和太阳热比较收集器(1)以及用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)的旋转轴(102)和旋转轴轴承(101)可以容易地旋转。
[134]当需要提高上述太阳位置跟踪装置的太阳位置跟踪灵敏度时，可以扩展太阳光线反射和阻挡板(11)的高度，这样，太阳位置的一小点变化即可对太阳位置跟踪收集器(1a)和太阳位置跟踪控制收集器(1b)之间的入射光面积产生非常大的影响。此外，当需要操作许多太阳热或光电收集器时，将需要大尺寸的太阳热比较收集器和用于返回到日出方向位置的太阳热收集器。
[135]如上所述，本发明提供太阳热收集器或光电收集器，以跟踪太阳位置而无需电能，并从太阳热或光电收集器获得更高的热和光收集效率，同时减少太阳热或光电收集器的设备成本，从而加强太阳能的商业化。

Claims (2)

1.一个或多个太阳热收集器或光电收集器的太阳位置跟踪方法，包括：
使用与太阳热比较收集器(1)接收的太阳热量成比例地生成的蒸汽来驱动太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)和太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)的步骤，其组织为：
将2组相同尺寸的太阳热收集器与用于将水加热以产生蒸汽的反射器组合在一起，将其中一组太阳热收集器放在日落侧作为太阳位置跟踪收集器(1a)，将另一组太阳热收集器放在日出侧作为太阳位置跟踪控制收集器(1b)，将这两组热收集器并排放置和并行联结，并在两组太阳热收集器(1a、1b)之间的接合处安装太阳光线反射和阻挡面板(11)，其与两组太阳热收集器(1a、1b)的光栅表面垂直，从而形成太阳热比较收集器；
组成由排汽驱动的太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)和太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)，其中排汽与从太阳热比较收集器(1)中的太阳位置跟踪收集器(1a)和太阳位置跟踪控制收集器(1b)接收的太阳热量成比例，并在太阳位置跟踪收集器(1a)与太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)、太阳位置跟踪控制收集器(1b)与太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)之间连接蒸汽管以提供蒸汽；
通过由接收蒸汽的太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)和太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)所驱动的差速齿轮装置(4)，将太阳热比较收集器(1)和太阳热或光电收集器(3a、3b、3c)的太阳位置跟踪旋转臂(14b)移动到右或左方向的步骤，其组织为：
通过将太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)的轴(45a)耦合到差速齿轮装置(4)的差速器侧齿轮(44a)一侧的轴(45a)来提供太阳位置跟踪动力；
提供太阳位置跟踪控制动力，方法是将太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)的轴(45b)耦合到差速齿轮装置(4)的差速器侧齿轮(44b)另一侧的轴(45b)，以联锁移动形式，将太阳热比较收集器(1)和每个太阳热收集器或光电收集器的太阳位置跟踪旋转臂(14b)耦合到固定在差速齿轮装置(4)的差速齿轮链轮(47)，其中差速齿轮装置随同涡轮(46a、46b)转数之间的转数差而旋转；
使用由用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)中的蒸汽驱动的太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)，将停在面向日落方向的太阳热比较收集器(1)和太阳热或光电收集器返回到日出方向的步骤，其组织为：
为用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)提供相同大小的太阳位置跟踪控制收集器(1b)，将其固定为面向日出方向，并使用与太阳位置跟踪驱动控制收集器(1b)中的排汽平行的管子，将其蒸汽排放连接到太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)；
用于对太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)进行制动的步骤：在太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)的轴上安装气压制动装置(40)，以防止其在由用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)驱动太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)时旋转；
使用热交换器(5a、5b)和水箱(6)为太阳热比较收集器(1)和用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)供水，并通过与驱动涡轮(46a、46b)中的水交换热量，从而对提供到太阳热收集器(1a、1b、2)的水进行预热的步骤。
2.一个或多个太阳热收集器或光电收集器的太阳位置跟踪装置，包括：
太阳热比较收集器(1)，其形成有2组相同尺寸的太阳热收集器，并带有通过太阳热来生成蒸汽的反射器，其中一组太阳热收集器作为太阳位置跟踪收集器(1a)位于日落侧，另一组太阳热收集器作为太阳位置跟踪控制收集器(1b)位于日出侧，将两组太阳热收集器并排放置和并行联结，并在两组太阳热收集器(1a、1b)之间的接合处安装太阳光线反射和阻挡面板(11)，其与两组太阳热收集器(1a、1b)的光栅表面垂直，从而形成太阳热比较收集器(1)；
具有固定在齿轮箱(41)上的链轮(47)的差速器齿轮装置，其一侧形成有差速器侧齿轮(44a)，耦合到太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)，以随同差速器侧齿轮(44a)顺时针旋转，其另一侧形成有差速器侧齿轮(44b)，耦合到太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)，以随同差速器侧齿轮(44b)逆时针旋转；
驱动控制系统，其形成有太阳热比较收集器(1)和太阳热或光电收集器(3a、3b、3c)的太阳位置跟踪旋转臂(14b)，耦合到固定于移动杆(72)上的滑杆(73)，使得太阳位置跟踪旋转臂(14b)能够向右或向左移动，并将移动杆(72)末端的螺纹型移动杆(71)耦合到内螺纹(48)，内螺纹又耦合到通过链条(402)固定于差速齿轮箱(41)上的差速齿轮链轮(47)；
用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)，其固定为面向日出方向，并通过用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)中的蒸汽所驱动的太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)，将太阳热比较收集器(1)和太阳热或光电收集器从日落方向返回到日出方向；
气压制动装置(40)，其安装在太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)的轴上，以防止其在由用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)驱动太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)时旋转；
为太阳热比较收集器(1)和用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)供水的水箱，以及用于通过与驱动涡轮(46a、46b)中的水交换热量来对提供到太阳热收集器(1a、1b、2)的水进行预热的热交换器(5a、5b)；
太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)的水和气流线路，其形成方式如下：在水箱(6)的排水口(62)与热交换器(5a)之间、热交换器(5a)与太阳位置跟踪太阳热收集器(1a)的热收集器管(15a)之间连接水管(601、603、111)，并在热收集器管(15a)与热交换器(5a)之间连接止回阀(105、501)以防止倒流，在热收集器管(15a)与太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)之间、太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)与热交换器(5a)之间和热交换器(5a)与水箱(6)之间连接蒸汽管(112、404、403、503、504)以排出蒸馏水，在热收集器管(15a)与太阳位置跟踪驱动涡轮(46a)之间和热交换器(5a)与水箱(6)之间连接止回阀(105、501)以防止倒流；
太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)的水和气流线路，其形成方式如下：在水箱(6)的排水口(62)与热交换器(5b)之间、热交换器(5b)与太阳位置跟踪控制收集器(1b)的热收集器管(15b)之间连接水管(601、602、211、113)，并在热收集器管(15b)与热交换器(5b)之间连接止回阀(106)以防止倒流，在热收集器管(15b)与太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)之间、太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)与热交换器(5b)之间和热交换器(5b)与水箱(6)之间连接蒸汽管(114、406、405、504)以排出蒸馏水，在热收集器管(15b)与太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)之间和热交换器(5b)与水箱(6)之间连接止回阀(107、502)以防止倒流；
太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)的水和气流线路，其形成方式如下：在水箱(6)的排水口(62)与热交换器(5b)之间、热交换器(5b)与用于返回到日出方向的太阳热收集器(2)的热收集器管(15c)之间连接水管(601、602、211、212)，并在热收集器管(15b)与热交换器(5b)之间连接止回阀(205)以防止倒流，在热收集器管(15c)与太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)之间、太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)与气压制动装置(40)之间、气压制动装置(40)与热交换器(5b)之间和热交换器(5b)与水箱(6)之间连接蒸汽管(213、406、405、504)以排出蒸馏水，并在气压制动装置(40)与热收集器管(15c)之间通过止回阀(407)连接软管(408)以防止倒流，在热收集器管(15c)与太阳位置跟踪驱动控制涡轮(46b)之间和热交换器(5b)与水箱(6)之间连接止回阀(206、502)以防止倒流。
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