一種水平轉動大容量太陽能熱水器的制作方法

本實用新型涉及一種太陽能熱水器，具體涉及一種水平轉動大容量太陽能熱水器。

背景技術：

能源危機和環境污染越來越嚴重，太陽能作為綠色清潔能源受到了人們重視，開發利用太陽能對環境保護具有重要的現實意義。針對目前太陽能熱水器太陽輻射率吸收較低的問題，從水平角度調節太陽能光照面朝向，獲得最大光照面積，提高對太陽能的利用率，同時利用保溫水箱儲存太陽能熱水器吸收的太陽能，實現儲能最大化。

技術實現要素：

本實用新型目的是，通過保溫水箱最大限度儲存太陽能，并且利用太陽能熱水器水平轉動獲得最大光照面積以解決現有太陽能熱水器對太陽能利用率較低的問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種水平轉動大容量太陽能熱水器，其中：包括太陽能熱水器、太陽能電池板、光感裝置、控制器、保溫水箱、旋轉裝置、蓄電池；所述光感裝置固定在太陽能熱水器頂部，所述太陽能熱水器固定在可旋轉托盤上，旋轉裝置通過垂直步進電機和錐齒輪組帶動可旋轉托盤實現旋轉；所述太陽能電池板安裝在太陽能熱水器兩側，角度和太陽能熱水器集熱管相同；所述控制器和垂直步進電機以及上溫控閥、下溫控閥、水泵連接；所述保溫水箱與太陽能熱水器之間用水管連接；所述蓄電池輸入端通過導線和太陽能電池板連接，蓄電池輸出端通過導線和旋轉裝置中垂直步進電機連接。

所述水管由進水管和出水管組成，進水管靠近太陽能熱水器端安裝有上溫控閥，出水管靠近保溫水箱端安裝有下溫控閥；當太陽能熱水器中水加熱到指定溫度且上溫控閥與下溫控閥溫差達到指定溫度，兩溫控閥打開，水泵將保溫水箱中的水通過出水管輸送到太陽能熱水器進行循環交換。

本實用新型的優點和有益效果是：旋轉裝置從水平角度調節太陽能光照面朝向，使得太陽能熱水器獲得最大光照面積，提高對太陽能的利用率，同時利用保溫水箱儲存太陽能熱水器吸收的太陽能，實現儲能最大化。

附圖說明

圖1光感裝置立體示意圖，圖2為光感裝置俯視圖，圖3為太陽能熱水器整體主視圖，圖4為太陽能熱水器整體后視圖，圖5為升降裝置結構示意圖，圖6為旋轉裝置結構示意圖。

圖中：1、太陽能熱水器；2、太陽能電池板；3、光感裝置；4、保溫水箱；5、水平步進電機；6、水管；7、上溫控閥；8、上滑塊；9、夾持裝置；10、支腳；11、控制器；12、長軸；13、絲杠螺母；14、支撐架；15、滑塊；16、細長軸；17、可旋轉托盤；18、支架；19、座體；20、錐齒輪組；21、上軸承座；22、下軸承座；23、軸；24、軸承；25、蓄電池；26、支撐桿；27、合頁；28、下桿端關節魚眼軸承；29、長桿；30、軸支座；33、聯軸器；34、絲杠；35、大軸承；36、垂直步進電機；37、上桿端關節魚眼軸承；38、擋板；39、彈簧；40、小孔；41、水平光敏傳感器；42、水泵；43、進水管；44、出水管；45、中央光敏傳感器； 46 、下溫控閥。

具體實施方式

下面將結合說明書附圖，對本實用新型作進一步說明。以下實施方式僅用于更加清楚的說明本實用新型的技術方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

實施例1：

如圖3、4和6所示，一種水平轉動大容量太陽能熱水器，包括太陽能熱水器1、太陽能電池板2、光感裝置3、控制器11、保溫水箱4、旋轉裝置、蓄電池25；光感裝置3固定在太陽能熱水器1頂部，所述太陽能熱水器1固定在可旋轉托盤17上，旋轉裝置通過垂直步進電機36和錐齒輪組20帶動可旋轉托盤17實現旋轉；所述太陽能電池板2安裝在太陽能熱水器1兩側，角度和太陽能熱水器集熱管相同；所述控制器11和垂直步進電機36以及上溫控閥7、下溫控閥46、水泵42連接；所述保溫水箱4與太陽能熱水器1之間用水管6連接；水管由進水管43和出水管44組成，進水管43靠近太陽能熱水器端安裝有上溫控閥7，出水管44靠近保溫水箱4端安裝有下溫控閥46；當太陽能熱水器1中水加熱到55度（經過試驗測定55度熱損耗小，效率最高）且上溫控閥7與下溫控閥46溫差達到20度，兩溫控閥打開，水泵42（水泵電源外接）將保溫水箱4中的水通過水管6輸送到太陽能熱水器1進行循環交換。

上述實施例中旋轉裝置包括可旋轉托盤17、垂直步進電機36、錐齒輪組20、軸23、軸承24、上軸承座21、下軸承座22、支架18。下軸承座22與座體19螺絲固定。軸23兩端套有大軸承35，軸一端放在下軸承座22中，另一端依靠上軸承座21螺絲固定在支架18上，軸中間套有大錐齒輪。垂直步進電機36上套有小錐齒輪，大小錐齒輪相嚙合。垂直步進電機36帶動錐齒輪組20運轉，使太陽能熱水器1整體實現水平方向的轉動。可旋轉托盤17通過軸23與座體19連接，座體由支腳10支撐，可旋轉托盤上固定有太陽能熱水器，座體19內放置有蓄電池25，蓄電池25作為太陽能熱水器1的輔助能源儲存太陽能電池板2收集的電能，并為整個轉向系統提供電能。垂直步進電機通過導線和固定在太陽能熱水器底座的座體內的蓄電池輸出端相連，蓄電池輸入端和太陽能電池板連接。

上述實施例中如圖1、2所示：光感裝置3使用的坐標系是以光感裝置球體的中心為原點，原點和中央光敏傳感器45連線構成橫坐標軸。光感裝置固定在太陽能熱水器1頂部，所述光感裝置外殼水平方向上分布3個相互夾角為90度的并且與控制器11相連的水平光敏傳感器41；光感裝置外殼豎直方向垂直于球體表面分布五個個小孔40，小孔之間相互夾角為30度，每個小孔內置一個垂直光敏傳感器并且每個垂直光敏傳感器都與控制器相連，控制器與旋轉裝置中垂直步進電機36相連；多個水平、垂直光敏傳感器根據光照強弱適時輸出相應的電信號，控制太陽能熱水器在水平方向轉動，使光感裝置上的中央光敏傳感器位置始終受到太陽的直射光照射。

控制器11利用stm32系列單片機為主控芯片進行太陽光追蹤。Stm32系列單片機含有16個A/D外部采集通道，每個水平、垂直光敏傳感器一端連接單片機正極，另一端接電阻，電阻另一端接地線，A/D采集通道引腳連接光敏傳感器和電阻公共端。通過采集外部的模擬數據，進而獲得數字數據。因為對于不同強度的光照光敏傳感器就有不同的阻值，不同的阻值對應的模擬信號就不相同，因此最后獲得的數字量也就不同，根據不同的數字量來判斷太陽此時的方位和高度角。根據水平方向上所獲得不同的數字量確定太陽能熱水器的最佳水平方向。

以上說明描述了本實用新型的基本原理、主要特征及優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施的限制，上述實施和說明書上中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。