太陽跟蹤系統的製作方法
2023-06-11 06:53:06
專利名稱：太陽跟蹤系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽跟蹤系統。
背景技術：
如圖1所示，傳統太陽跟蹤系統的太陽能板205安置在支撐杆109上，支 撐杆109固定於基地100，其光線感測單元由四個光線感測組件IOI、 102、 103 和104安置在太陽能板205的中心四個方位，一個套筒120罩蓋在感測組件101、 102、 103、和104周邊。光電單元108安置在太陽能板205的表面周邊，接受 太陽光能，然後將太陽光能轉換成為電能。當太陽由正上方直射到這種傳統的 太陽跟蹤系統時，四個光線感測組件IOI、 102、 103和104受光量均一。為了 使得光電單元108可以一直接受到較強的太陽光的照射，光電單元108必須一 直面對著太陽所在的位置，因此控制太陽能板205的方位使其追蹤太陽的方位 而可以一直自動修正位置對著太陽，使得光電組件108可以一直接收到直射的 太陽光，對於太陽能光電系統是很重要的。
如圖1所示，該傳統的太陽跟蹤系統的工作原理為當太陽偏移離開正上 方位置時，套筒120的邊壁影子會逐漸遮住鄰近的光線感測組件，導致四個光 線感測組件分別偵測到光線的不同強度，這些訊號傳送到控制單元以後，便可 以驅動太陽跟蹤系統調整方向而使得光電單元可以再度接收到直射的太陽光。 如圖1所示，當太陽向左邊移動時，光線R1以下的光線被套筒120遮蔽，無法 進入套筒內部，換句話說，就是光線感測組件101逐漸被套筒120的邊壁所產 生的陰影所遮蔽，光線感測組件101所接收到的光線強度相對於光線感測組件 103為弱，這些訊號傳遞至控制單元以後，便可以驅動步進馬達，將太陽跟蹤系 統轉向一定的方向，因而可以達到太陽跟蹤效果，而使得光電單元108可以一直保持有相對較強的光線照射。
如圖2所示是上述傳統的太陽跟蹤系統偏轉裝置的工作原理圖，控制單元
12耦合於齒輪組107與電源13，齒輪組107耦合於太陽能板205。控制單元12 依據設定條件控制電源13，使電源13驅動齒輪組107，使得太陽能板205偏轉
一定的角度。
上述傳統的太陽跟蹤系統的缺點是其傳動單元14包含有齒輪組107，藉由 電源13的驅動，調整太陽能板205的偏轉，這種齒輪組107偏轉系統需要較多 的電力消耗，對於太陽能板205所能產生的電能，形成很大的能源效率問題。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提出一種使用冷媒儲壓罐受熱所產生的膨脹 壓力推動偏轉太陽能板，以節省推動太陽能板所需電能的太陽跟蹤系統。
為了解決上述技術問題，本發明提出的太陽跟蹤系統，包括太陽能板，太 陽能板安置在支撐杆上，支撐杆固定於基地，其創新點在於單動氣壓缸具有 推桿與太陽能板相連接，單動氣壓缸內部具有氣室；單動氣壓缸內的氣室通過 管線和冷煤儲壓罐相連；控制單元依據預先設定的條件控制冷煤儲壓罐內的冷 煤進出單動氣壓缸內的氣室，產生推力或拉力，偏轉前述太陽能板。
作為優選技術方案，本發明上述管線和氣室之間最好設有電磁閥門，以控 製冷煤的通過與否，電磁閥門耦合於氣室；冷煤儲壓罐和管線之間最好設有壓 力調節閥，以調節冷煤通過的壓力，壓力調節闊耦合於冷煤儲壓罐。
相對於現有技術，本發明利用冷媒儲壓罐受熱膨脹提供的氣化壓力，借著 電磁閥門的控制，以定時定量的方式推動單動氣壓缸，進而推動太陽能板，使 太陽能板以定時偏轉定量角度之方式達到太陽跟蹤功能；本發明節省了現有技 術的太陽跟蹤系統中推動太陽能板所需的電能。
圖1是傳統的太陽跟蹤系統的結構示意圖。圖2是傳統的太陽跟蹤系統偏轉裝置的工作原理圖。 圖3是本發明第 實施例的結構示意圖。
圖4是本發明第一實施例偏轉裝置的工作原理圖。 圖5是本發明第二實施例的結構示意圖。
其中101、 102、 103、 104為偵測組件；205為太陽能板；107為齒輪組； 108為光電組件；109為支撐杆；12為控制單元；120為套筒；201為壓力調節
閥；202為氣壓管線；203為電磁閥門；205為太陽能板；206為彈簧單動氣壓
缸；207為冷煤儲壓罐；208為支臂；209為支撐杆；21為氣室；22為控制單元；
23為推桿；24為活塞杆；25為彈簧；26為活塞。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細描述。
如圖3所示是本發明第一較佳實施例提供的太陽跟蹤系統的結構示意圖， 圖中顯示太陽能板205安置在支撐杆209上，支撐杆209固定於基地100。支撐 杆209上設有支臂208，單動氣壓缸206安置在支臂208與太陽能板205之間， 單動氣壓缸206內部具有氣室21 ，氣室21兩端分別連接有推桿23和活塞26， 推桿23和太陽能板205固定連接，單動氣壓缸206內活塞26底部設有彈簧25， 彈簧25套設在活塞杆24上，活塞26和活塞杆24相連接，延伸在單動氣壓缸 206外的活塞杆部分和支臂208固定連接；單動氣壓缸206內的氣室21通過管 線202和冷煤儲壓罐207相連，管線202和氣室21之間設有電磁閥門203，電 磁閥門203耦合於氣室21;冷煤儲壓罐207和管線202之間設有壓力調節閥201 ， 壓力調節閥201耦合於冷煤儲壓罐207。當單動氣壓缸206內部的氣室21膨脹 時，推動太陽能板205使其偏轉。當氣室21壓力增加時，彈簧25被壓縮，單 動氣壓缸206被往上推，推桿23便推動太陽能板205逆時針偏移。當氣室21 壓力減小時，彈簧25會推動單動氣壓缸206往下運動，推桿23便拉動太陽能 板205順時針偏移。控制單元22控制電磁閥門203的開與關；電磁閥門203控制冷煤流入氣室21的數量，冷煤是由冷煤儲壓罐207提供的，經由管線202通 至氣室21。壓力調節閥201用以調整冷煤的流量。
如圖4所示是上述第一較佳實施例的工作原理圖。控制單元22耦合於單動 氣壓缸206與電磁閥門203;電磁閥門203耦合於冷煤儲壓罐207;冷煤儲壓罐 207耦合於單動氣壓缸206。在第一時間時，控制單元22於一定條件下控制打 開電磁閥門203，以將冷煤儲壓罐207的膨脹壓力導入單動氣壓缸206，單動氣 壓缸206產生推力，推動太陽能板205使呈逆時針偏轉。在第二時間時，控制 單元22於一定條件下，控制關閉電磁閥門203，以將單動氣壓缸206內部的冷 煤回收至冷煤儲壓罐207中，單動氣壓缸206產生拉力拉動太陽能板205。本實 施例通過控制冷煤以定時、定量的方式餵入氣室，產生定時定量偏轉，達到太 陽跟蹤效果。
在日出時，外圍環境溫度逐漸上升，冷煤儲壓罐207中的冷煤受熱逐漸膨 脹產生正向壓力。控制單元22控制電磁閥門203以一定時間的打開與關閉，將 受熱膨脹的冷煤氣體餵入氣室21，用以推動太陽能板205。
夜晚來臨時，外圍環境溫度逐漸降低，冷煤受冷逐漸收縮產生逆向壓力。 控制單元22控制電磁閥門203打開，將氣室21內受冷收縮的冷煤大部分回收 進入冷煤儲壓罐207之後關閉電磁閥門203，待次日外圍溫度升高時使用。
如圖5所示是本發明第二較佳實施例提供的太陽跟蹤系統的結構示意圖。 和第一較佳實施例不同之處在於單動氣壓缸206顛倒安置。單動氣壓缸206固 定在支架208上，當氣室21膨脹時，活塞杆24可以推動太陽能板205，使呈逆 時針偏轉；當氣室21收縮時，活塞杆24可以拉動太陽能板205，使呈順時針偏 轉。
權利要求
1、一種太陽跟蹤系統，包括太陽能板，太陽能板安置在支撐杆上，支撐杆固定於基地，其特徵是，單動氣壓缸具有推桿與太陽能板相連接，單動氣壓缸內部具有氣室；單動氣壓缸內的氣室通過管線和冷煤儲壓罐相連；控制單元依據預先設定的條件控制冷煤儲壓罐內的冷煤進出單動氣壓缸內的氣室，產生推力或拉力，偏轉前述太陽能板。
2、 根據權利要求1所述的太陽跟蹤系統，其特徵是，管線和氣室之間設 有電磁閥門，電磁閥門耦合於氣室。
3、 根據權利要求1或2所述的太陽跟蹤系統，其特徵是，冷煤儲壓罐和 管線之間設有壓力調節閥，壓力調節閥耦合於冷煤儲壓罐。
4、 根據權利要求1所述的太陽跟蹤系統，其特徵是，預先設定的條件是 控制冷煤在一定條件下進入氣室。
5、 根據權利要求1所述的太陽跟蹤系統，其特徵是，預先設定的條件是 控制冷煤在一定條件下回收至冷煤儲壓罐。
全文摘要
本發明公開了一種太陽跟蹤系統。該太陽跟蹤系統以電磁閥門控制冷煤儲壓罐的管線，使冷煤氣壓依據一定規則，釋放適量的冷煤至彈簧單動氣壓缸，推動彈簧單動氣壓缸的伸縮杆，用以偏轉太陽能板，達到太陽能板隨時跟蹤太陽的功能。
文檔編號H02N6/00GK101431304SQ200710094208
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月7日 優先權日2007年11月7日
發明者馮慧平, 蔡習訓, 鄭東升 申請人:林健峰;馮衍榮