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CN201820147U - 太阳光智能利用装置 - Google Patents

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CN201820147U
CN201820147U CN2010205236338U CN201020523633U CN201820147U CN 201820147 U CN201820147 U CN 201820147U CN 2010205236338 U CN2010205236338 U CN 2010205236338U CN 201020523633 U CN201020523633 U CN 201020523633U CN 201820147 U CN201820147 U CN 201820147U
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马吉华
牛桂荣
张远涛
马吉伟
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Abstract

一种太阳光智能利用装置，解决太阳能综合利用设备智能化程度不高的问题。它包括光能转换装置、框架和支架，支架包括仰俯角调整机构和水平角调整机构，框架上至少设置光敏传感器，光敏传感器与所述的控制器电连接。光能转换装置为安装在矩形框架上的集热管阵列，集热管阵列由上下两排平行布置且相邻之间交错布置的集热管构成。在框架上还设有风压传感器、雨水传感器、环境温度传感器。该装置上设置了多种功能的传感器，能根据环境的变化而启动或停止，具有了一定的自我保护功能，可以实现智能化控制；能准确的跟踪太阳光的移动，提高了太阳能的利用效率。

Description

太阳光智能利用装置
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能光热光电利用设备，具体地说是一种太阳光智能利用装置。
背景技术
随着煤炭石油等常规能能源越来越紧张，各国对新能源也越来越重视，在中国，国家已将开发利用新能源上升到国家政策。随着国家及各种组织对太阳能产业投入的不断加大，关于太阳能利用的各种设备如雨后春笋般不断涌现出来。
现有的太阳能利用设备，如太阳能热水器、太阳能电池板等实现了对太阳能的光热和光电利用，但是普遍存在智能化程度低的问题，需要针对广大的居民个人用户开发更加实用的智能化综合利用设备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种太阳光智能利用装置，具有智能跟踪太阳光的能力，可以综合利用太阳光资源，且占地面积小，利用有限的空间产生最大的太阳光利用效果。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：该种太阳光智能利用装置，包括光能转换装置，所述的光能转换装置设置在支架上方的框架上，其特征是，所述的支架包括由第一电机驱动的仰俯角调整机构和由第二电机驱动的水平角调整机构，一控制器与第一电机和第二电机相电连，在所述的框架上至少设置光敏传感器，所述的光敏传感器与所述的控制器电连接，所述的第一电机和第二电机连接一电源。
所述的光能转换装置为安装在矩形框架上的集热管阵列，所述的集热管阵列由上下两排平行布置且相邻之间交错布置的集热管构成，所述的集热管直接或通过换热装置连接用水端，所述的电源为外接电源。
所述的集热管横向排列。
所述的光能转换装置为安装在框架上的太阳能光伏电池板，所述的电源为与太阳能光伏电池板电连接的蓄电池，用电端连接所述的蓄电池。
所述的光能转换装置为安装在框架中部的集热管阵列和位于集热管阵列左右两侧且对称布置的左右太阳能光伏电池板，所述的集热管阵列由上下两排平行布置且相邻之间交错布置的集热管构成，所述的集热管直接或通过换热装置连接用水端；所述的电源为与太阳能光伏电池板连接的蓄电池，用电端连接所述的蓄电池。
在所述的框架上还设有风压传感器，所述的风压传感器与所述的控制器电连接。
在所述的框架上还设有雨水传感器，所述的雨水传感器与所述的控制器电连接。
在所述的框架上还设有环境温度传感器，所述的环境温度传感器与所述的控制器电连接。
所述的用水端包括一与所述集热管连通的储水箱，所述的储水箱包括内胆和间隙包容内胆的外壳，形成两个独立的腔室，内胆的空腔与饮用水管道连通，外壳的空腔与集热管连通。
本实用新型的有益效果是：该装置上设置了多种功能的传感器，能根据环境的变化而启动或停止相关程序，具有了智能的自我保护功能，可以实现智能化控制；能准确的跟踪太阳光的移动，提高了太阳能的利用效率。
附图说明
图1为本实用新型的控制系统原理图；
图2为实施例一的框图；
图3为实施例一的侧面视图；
图4为集热管布置剖面图；
图5为储水箱的结构图；
图中：1两轴跟踪机构，2支架，3固定盘，4矩形框架，5集热管阵列，6蓄电池，71内胆，72外壳，81光敏传感器，82风压传感器，83雨水传感器，9太阳能光伏电池板。
具体实施方式
实施例一
如图1～图5所示，该种太阳光智能利用装置，包括机械构造和控制系统。
机械构造包括光能转换装置、支架2。支架包括柱状的钢制构件，在支架的下端有一个固定盘3，固定盘3上设有螺栓孔，通过螺栓可以将之固定在地面、墙体、房顶上，方式灵活。支架2的上端通过法兰结构连接由第一电机驱动的仰俯角调整机构和由第二电机驱动的水平角调整机构构成的两轴跟踪机构1，第一电机和第二电机为步进电机，两轴跟踪机构1的上端与矩形框架4通过螺栓组固定连接。两轴跟踪机构采用现有双驱动电机结构，接受控制器信号的控制，用于调整俯仰角和水平角。
矩形框架4为是由型材组装而成的框架，作为安装平台使用。光能转换装置为安装在矩形框架上的集热管阵列5，集热管阵列5由上下两排集热管构成，分别标记为上排集热管和下排集热管，每排集热管中相邻集热管之间等间距，且两排集热管平行布置，上下排集热管之间两两相邻的集热管交错布置，如图4所示，这样一来可以充分利用矩形框架内的太阳光能。
在矩形框架4的左右两侧分别安装一个太阳能光伏电池板9。太阳能光伏电池板9和集热管相互独立，只是共用一套矩形框架4作为安装平台。
太阳能光伏电池板通过导线连接一蓄电池6，蓄电池作为电源使用，用来暂时储存太阳能光伏电池板产生的电能。蓄电池6中的电能可以用来向用户提供直流电，也可以向两轴跟踪机构1上的驱动电机供电，能满足控制系统的自我运行需求。
与现有的太阳能热水器类似，集热管与储水箱接通，不同的是，该储水箱包括内胆71和间隙包容内胆的外壳72，两轴同轴设置，构成两个相互独立的腔室。内胆71采用导热效果好的不锈钢或铜板制作，以便将外部空腔内的热量传递给内胆内的饮用水，内胆71的空腔通过进水管和出水管与饮用水管道连通，可以用来做饭或者直接饮用；外壳72为具有保温作用的壳体结构，外壳72的空腔与集热管通过管道连通，端面上也设有进出水管，通过管道与普通自来水管道和用户连接，用来淋浴或与暖气片等热能利用设备连接，不宜直接饮用。
机械构造接受控制系统的控制，控制系统包括控制器，还包括分别与控制器电连接的光敏传感器81、风压传感器82、雨水传感器83、温度传感器。光敏传感器81为由若干光敏电阻构成的光敏电阻阵列，安装在矩形框架4的上端面上，用来实现捕捉太阳光的方位。风压传感器82安装在对风装置上，该对风装置上含有风向标，对风装置固定在矩形框架4上，安装时应保证风压传感器的工作面始终保持在迎风方向，当环境风速大于设定值时，启动保护程序，整套装置恢复到安全状态；雨水传感器83，也叫湿度传感器，安装在矩形框架4上表面较低位置处，用来感应环境中是否处于阴雨天气，以便启动对本装置的保护程序；温度控制器安装在矩形框架或支架上，用于检测环境温度，当环境温度低于或高于设定的最低温或最高温时，启动保护程序。
实施例二
与实施例一不同之处在于，光能转换装置为安装在框架上的太阳能光伏电池板，该太阳能光伏电池板通过控制电路连接一个蓄电池，蓄电池可以用来连接直流照明设备、跟踪电机或其他直流电器。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (9)

1.一种太阳光智能利用装置，包括光能转换装置，所述的光能转换装置设置在支架上方的框架上，其特征是，所述的支架包括由第一电机驱动的仰俯角调整机构和由第二电机驱动的水平角调整机构，一控制器与第一电机和第二电机相电连，在所述的框架上至少设置光敏传感器，所述的光敏传感器与所述的控制器电连接，所述的第一电机和第二电机连接一电源。
2.根据权利要求1所述的太阳光智能利用装置，其特征是，所述的光能转换装置为安装在矩形框架上的集热管阵列，所述的集热管阵列由上下两排平行布置且相邻之间交错布置的集热管构成，所述的集热管直接或通过换热装置连接用水端，所述的电源为外接电源。
3.根据权利要求2所述的太阳光智能利用装置，其特征是，所述的集热管横向排列。
4.根据权利要求1所述的太阳光智能利用装置，其特征是，所述的光能转换装置为安装在框架上的太阳能光伏电池板，所述的电源为与太阳能光伏电池板电连接的蓄电池，用电端连接所述的蓄电池。
5.根据权利要求1所述的太阳光智能利用装置，其特征是，所述的光能转换装置为安装在框架中部的集热管阵列和位于集热管阵列左右两侧且对称布置的左右太阳能光伏电池板，所述的集热管阵列由上下两排平行布置且相邻之间交错布置的集热管构成，所述的集热管直接或通过换热装置连接用水端；所述的电源为与太阳能光伏电池板连接的蓄电池，用电端连接所述的蓄电池。
6.根据权利要求2或4或5所述的太阳光智能利用装置，其特征是，在所述的框架上还设有风压传感器，所述的风压传感器与所述的控制器电连接。
7.根据权利要求6所述的太阳光智能利用装置，其特征是，在所述的框架上还设有雨水传感器，所述的雨水传感器与所述的控制器电连接。
8.根据权利要求7所述的太阳光智能利用装置，其特征是，在所述的框架上还设有环境温度传感器，所述的环境温度传感器与所述的控制器电连接。
9.根据权利要求2或5所述的太阳光智能利用装置，其特征是，所述的用水端包括一与所述集热管连通的储水箱，所述的储水箱包括内胆和间隙包容内胆的外壳，形成两个独立的腔室，内胆的空腔与饮用水管道连通，外壳的空腔与集热管连通。
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