專利名稱：一種八卦形自動追日的光伏發(fā)電機制熱機光熱發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及易經(jīng)八卦形的太陽能8. 8倍的光伏發(fā)電、30-50倍制熱機、多陽的八卦形制熱機的斯特林外燃光熱發(fā)電機及特大型的太陽能風光互補發(fā)電機的關鍵技術。
背景技術：
目前光伏發(fā)電機存在硅電池成本高昂及全自動對日跟蹤機構壽命短跟蹤不可靠特別是萬瓦以上的光伏發(fā)電機。當前太陽能熱水機大多作為生活熱水之用，用八卦形產(chǎn)生高熱的太陽能熱水機很可貴。作為工業(yè)熱水或住宅大廈屋頂?shù)母弑栋l(fā)熱系統(tǒng)，希望能解決集團、大廈的供熱之需。 其中高倍的八卦形制熱機應用在斯特林外燃光熱發(fā)電機上是前途無量的一款獨立發(fā)電機種。人類一直企望將每日陽光給地球的光熱采集、保存、應用，本發(fā)明的高倍蓄熱，企望能為人類作取暖之用。八卦形太陽能多倍發(fā)電、高倍制熱、光熱發(fā)電、風光互補發(fā)電的機種，采用易經(jīng)八卦的原理，可實現(xiàn)將太陽光熱儲存在地下的目的，上述的各款獨立機種的生產(chǎn)應用將開辟更廣泛的太陽能應用范圍。

發(fā)明內容
由中國古老易經(jīng)太極原理所啟發(fā)設計的太陽能四款應用機種，其技術要點是需將多陽機、追日機、無嚙合齒輪式對日跟蹤裝置、彎曲三重錘、獨立單機的支架設計成功，就能解決這些機種的技術難關。四種機型的關鍵技術就是上述要點技術所共有發(fā)明，其中八卦形制熱機的斯特林外燃光熱發(fā)電機在八卦形的多陽機和追日機結合應用意義深遠。有關中國古老易經(jīng)八卦原理有一句話是“無極生太極，太極生八卦”，這個八卦是用方位描述天體運動規(guī)律的，將這個規(guī)律運用到太陽能能量的應用上，就獲得了上述的發(fā)明。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術方案為1、追日的齒輪箱易損壞問題大型光伏發(fā)電裝置需要正對太陽光照，因此需跟蹤太陽運動軌跡，尤其在啟動和停止瞬間，所需的驅動力是旋轉過程的100倍，齒輪箱往往在這一瞬間損壞，同時或因天氣的變化陣風疾風的不確定性，要保證變速箱結構的耐用是技術難題，本發(fā)明的追日無嚙合齒輪滑動結構就解決了這一難題，特別2萬瓦以上的獨立單機能夠成功，這種可靠的獨立單機，給今后的電動汽車的充電創(chuàng)造了條件。2、八卦形支架的對日跟蹤不是簡單的一個環(huán)形結構，太陽東升西落要有重點的采集陽光，才能控制陽光，中國易經(jīng)的乾、兌、離、震、巽、坎、艮、坤方位設置的八卦形平面反射玻璃鏡組，對采集的陽光可計算、可控制，這個設計不需要異形的光學玻璃，支架也就是最普通的三角支架，證明制作機型是低成本的。3、這種八卦形的機型不是純園形的環(huán)繞，它也有分東、西、南、北，其余可漏風以減輕重量且平面玻璃鏡可以穿衣覆蓋，在不同的緯度陽光照度不同，可將玻璃鏡覆蓋控制，作為光熱發(fā)電的獨立單機可生產(chǎn)不同瓦數(shù)的機種，適合別墅、大廈等應用。4、本發(fā)明機種的彎曲三重錘不是一般的平衡重錘，它的位置與角度決定了跟蹤技術的失敗與成功。5、多陽機指的是這臺機器可有多個太陽，因為其結構是將陽光反射到懸空倒掛的硅太陽電池上，硅電池由陽變陰能讓多個平面玻璃鏡反射陽光，讓多個陽光疊加在電池板上，就等于多了太陽能量，也就等于多個太陽，多陽機假設天上有相當于九個太陽的能量。硅電池光伏發(fā)電需保持65°C以下的溫度，我們用水冷的方法，成功解決了硅電池多倍發(fā)電中產(chǎn)生高熱的技術難題，冷卻水尚可作生活用水之用。6、多陽機現(xiàn)有多倍發(fā)電效果，隨著電池材料種類的改變和發(fā)電效率的提高，將有更大的經(jīng)濟價值，多陽機在制熱儲存應用取暖將減排顯著。7、八卦形的支架所安裝的平面玻璃鏡它的角度對采集的陽光的能量包括它對太陽光余弦的損失是可計算、可控制的，制作一種光伏發(fā)電機，其數(shù)據(jù)非常重要，光伏發(fā)電機用在赤道或用在南北半球，需要遮蔽鏡面來控制能量。8、八卦形制熱機加斯特林發(fā)動機的光熱發(fā)電機，其優(yōu)點是可以制作不同規(guī)格的獨立單機的光熱發(fā)電機，從太陽收集的陽光儲存在發(fā)熱機的下方或地底下，良好的保溫儲存技術簡單、成本不高，如機油300°C傳熱給水管輕而易舉，可以給大廈作生活用水或作取暖之用，熱油直接或間接給斯特林發(fā)動機供外熱發(fā)電，可以在地平面上操作，意義深遠。9、以上論述的各種機型僅限制在機械結構，擬作為全自動的獨立單機的設備尚需配置電氣控制元件，本專利不作論述。上述技術方案的有益之處在于1)本發(fā)明風光分離鉗壓式傳動的風光互補太陽能光伏發(fā)電機中所謂的鉗壓式的傳動機構是指環(huán)形運動導軌用帶有重型彈簧的壓輪在其上下形成一既壓又轉動的運動方式；此結構適用在特大型的風力發(fā)電機或風光互補太陽能光伏發(fā)電機上；風光互補的發(fā)電機其支架都是座落在同一個水泥座上，即，風力發(fā)電支架在中間，硅太陽電池支架在邊沿， 兩者機體不相牽連達到分離式風光互補發(fā)電的目的；緯度的運轉靠鉗壓式的傳動機構、經(jīng)度的運轉靠蝸輪減速箱的擺動，實現(xiàn)特大型風光互補發(fā)電的目的。2)本發(fā)明懸掛于八卦狀平面反射玻璃鏡組正中懸空位置上的集熱器回形金屬管內的液體與外置的儲熱箱中的回形金屬管內的液體進行熱交換；儲熱箱外體用保溫材料保溫，儲熱箱中有回形金屬管，管中的水或化學液體可獲得熱交換用于工業(yè)或生活使用；它的聚熱可獲得15倍以上的效果，懸空的回形金屬管上設有金屬反射板及保溫材料，保溫材料的上層可置放硅太陽能電池板，供該儲熱器的循環(huán)泵、進水泵、照明供電。下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。


圖1為八卦狀3層M面平面玻璃鏡可發(fā)8. 8倍電量；圖2為八卦狀5層64面平面玻璃鏡可集熱15_30倍；圖3為8. 8倍光伏發(fā)電機立體圖；(冷卻水)；圖4為為30倍制熱機立體圖；圖5為萬瓦以上的風光互補發(fā)電機立體圖6為三滾輪夾鉗式部件圖；圖7為典型追日機結構圖；圖8為30倍的300°C機油蓄熱機。
具體實施例方式實施例1如圖1、2、3所示的風光分離鉗壓式傳動的風光互補太陽能光伏發(fā)電機，其包括一固定于水泥底座5上的風力發(fā)電支架1，還包括一設于風力發(fā)電支架1外部的硅太陽電池支架，所述的硅太陽電池支架包括一繞該風力發(fā)電支架1作圓周轉動的經(jīng)度旋轉軸；如圖4、 5所示，該經(jīng)度旋轉軸設有供兩個帶重型彈簧33的壓輪31滑行于其上的環(huán)形運動導軌32， 形成一既壓又轉動的鉗壓式的傳動機構；該環(huán)形運動導軌32固定環(huán)設于風力發(fā)電支架1外部；所述的硅太陽電池支架還包括一平行于風力發(fā)電支架1的垂直面作擺動的緯度轉動軸 21，其兩側固定端分別固定連接有兩平衡重錘41 ；風力發(fā)電支架1上設有一旋轉套22，旋轉套22向外延伸有一旋轉框架23，所述的緯度轉動軸21轉動部樞接于旋轉框架23上；轉動部轉動連接經(jīng)度旋轉軸；所述的壓輪31固定連接旋轉框架23，所述的平衡重錘41設置于一與旋轉框架23樞接的框架42上。實施例2本發(fā)明根據(jù)自然規(guī)律，在中國古老太極八卦的啟發(fā)下采用了八卦方位法，根據(jù)太陽東升西落的天體運動規(guī)律設計而成；如圖1所示，太極八卦式的大型工業(yè)熱油機/熱水機，包括按八卦的乾、兌、離、震、巽、坎、艮、坤方位設置的八卦狀平面反射玻璃鏡組1，所述的每組反射玻璃鏡組均由一片以上傾斜設置的平面玻璃鏡單元順序排列而成，每片平面玻璃鏡單元對太陽的反射光均投射于懸空倒掛的回形金屬管2的光接受收面上，所述的八卦狀平面反射玻璃鏡組1分別設置于相應的八支延伸支撐支架上，形成一八卦狀；具有16或 M片的八卦狀平面反射玻璃鏡組為光伏之用的八卦狀平面反射玻璃鏡組，64片或64片以上的八卦狀平面反射玻璃鏡組為光熱之用的八卦狀平面反射玻璃鏡組；懸掛于八卦狀平面反射玻璃鏡組1正中懸空位置上的集熱器，其由一回形金屬管2組成；回形金屬管2上依序設有金屬反射板6，保溫材料層隔熱層10及硅太陽電池7 ；另外置一儲熱箱3，回形金屬管2 內填充的液體通過循環(huán)管4與儲熱箱3內的液體進行熱交換；儲熱箱3外包覆一保溫材料層8，箱內設有回形金屬管9，該儲熱箱3與集熱器的回形金屬管2之間連接有循環(huán)泵5 ；硅太陽電池7連接循環(huán)泵5，硅太陽電池7為循環(huán)泵5供電，硅太陽電池7還可為該儲熱器3 連接的進水泵11及照明供電。集熱器回形金屬管2內的液體與外置的儲熱箱3的回形金屬管9內的液體進行熱交換，儲熱箱3可以蓄熱300度左右，可直接用于大型工業(yè)熱水機及熱油機。
權利要求
1.一種八卦形自動追日的光伏發(fā)電機制熱機光熱發(fā)電機，包括應用太陽能發(fā)電、發(fā)熱的四款獨立單機機種第一款8. 8倍的八卦形光伏發(fā)電機；第二款30-50倍的八卦形制熱機；第三款八卦形制熱機的斯特林外燃光熱發(fā)電機；第四款2萬瓦以上的風光互補發(fā)電機； 其中前三款為八卦形機種，第四款為風光互補平面(有八卦形托架)硅電池機種；其特征在于三款機型都由命名為多陽機及追日機(跟蹤太陽)的兩大部件組成，多陽機都由八卦形的金屬支架及平面玻璃鏡組成，追日機由追蹤太陽的機械和電子驅動部件及平衡重錘組成；三款機型結構相同；從第一款到第三款機型，都有相同的追日驅動機構，都有相同的金屬支架，故稱為追日機；追日機加多陽機稱為八卦形光伏發(fā)電機、八卦形制熱機、八卦形制熱機的斯特林外燃光熱發(fā)電機；第四款的機型為風光互補2萬瓦以上的大型平面(有八卦形托架)風光互補發(fā)電機型，其追日機械驅動機構也與三款追日機結構相同，但八卦形的金屬支架僅作平面的基礎支架，因為支架上沒有平板玻璃鏡，不作疊加機構。
2.如權利要求1所述的多陽機，其特征在于按照八卦形的方位，在金屬支架上等分8 個可供安裝8個平面玻璃鏡位置，金屬支架向外向上又可制作多層支架安裝平面玻璃鏡， 將陽光反射疊加在懸空倒掛的硅太陽電池上進行光伏發(fā)電；八個方位第一層可安裝8面鏡、二層16面鏡、三層M面鏡、……64或更多；這種八卦形的金屬支架方位在易經(jīng)上稱為乾、兌、離、震、巽、坎、艮、坤，其中震、離、兌、坎方位，就是東、南、西、北方位，這個方位的平面玻璃鏡為方形，方位巽、坤、艮、乾，就是東南、西南、東北、西北方位，這個方位的平面玻璃鏡為菱形。
3.如權利要求1所述的八卦形的多陽機，其特征在于懸空倒掛的硅太陽電池其上端有緊壓連接的鋁基板，板內有回形冷卻水槽由水泵來循環(huán)冷卻硅電池板，可控制硅電池板的工作溫度在65°C之內，冷卻水尚可作家庭生活用水。
4.如權利要求1所述的八卦形的多陽機，其特征在于懸空懸掛有裝水或裝機油的金屬罐，八卦形支架有5層、6層……等結構，其中5層的結構可安裝64面玻璃鏡，主反射鏡可安裝20個平面玻璃鏡及20個輔反射鏡，支架間尚有漏風間隙又可再安裝平面玻璃鏡M 面，共64面平面玻璃鏡，每層平面玻璃鏡的放置角度均滿足經(jīng)其反射的太陽光能均勻投射在金屬罐的被照面上，此機種稱為八卦形制熱機。
5.如權利要求4所述的八卦形制熱機，其特征在于八卦支架上的64面或更多層、更多鏡的平面玻璃鏡照射在懸空的集熱器，集熱器可裝機油或其他工質，此時工質可獲30-50 倍的熱量，可循環(huán)于保溫箱內儲存，其特征在于(1)循環(huán)的保溫箱設置于獨立制熱機的支架下或地下，保溫箱內300°C左右的熱機油， 可設置循環(huán)金屬水管加熱循環(huán)水可作工業(yè)用水或屋內取暖之用。(2)循環(huán)的保溫箱設置于獨立制熱機的支架下或地下，保溫箱內的熱機油或其他工質作為斯特林發(fā)動機的外熱源光熱發(fā)電。
6.如權利要求1所述的追日機，其特征在于太陽能光伏發(fā)電機、太陽能制熱機、太陽能的光熱發(fā)電機、風光互補2萬瓦以上的大型平面風光互補發(fā)電機等全自動跟蹤太陽能的驅動減速箱的結構是一種無嚙合齒輪可滑動式結構，稱為追日滑動結構，其結構要點是，在啟動和停止的瞬間角加速度產(chǎn)生多倍的力時超負荷打滑，保證了減速機構的安全。
7.如權利要求1所述的追日機，其特征在于采用垂直弧形軌道，用無嚙合齒輪結構以跟蹤、調整太陽的高度角，采用水平弧形軌道，用無嚙合齒輪結構跟蹤太陽的方位角，此機構可消除瞬間啟動與停止時角加速度產(chǎn)生多倍的力或因天氣的變化陣風疾風的不確定性， 超負荷時的滑動能確保變速齒輪箱不致?lián)p壞，垂直弧形軌道及水平弧形軌道加上追日電氣控制就能完成準確可靠簡單的對日跟蹤。
8.如權利要求1所述的彎曲三重錘，其特征在于太陽能光伏發(fā)電機、太陽能制熱機、 太陽能的八卦形制熱機的斯特林外燃光熱發(fā)電機、風光互補2萬瓦以上的大型平面風光互補發(fā)電機等全自動跟蹤太陽能的支架采用彎曲三重錘的結構，既保證完成對日跟蹤的復雜程序，又減輕了追日結構的能耗；重錘分有中間直形單重錘及東西彎曲兩重錘，直形單重錘的支架懸掛水泥平衡重錘，東西兩重錘需有彎曲130度左右的前伸支架懸掛水泥平衡重鍾ο
9.如權利要求1所述的風光互補發(fā)電機，其特征在于風力發(fā)電支架在發(fā)電機的中間位置，硅太陽電池支架在風力發(fā)電支架的外圍，座落在同一個水泥底座上，兩者機體不相牽連，只有電氣控制部份共用；平板硅太陽電池板是座落在八卦形的支架上，其追日結構仍相同上述的追日機結構。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種八卦形自動追日的光伏發(fā)電機制熱機光熱發(fā)電機，包括太陽能應用的四款八卦形發(fā)電、發(fā)熱獨立單機機種第一款8.8倍的八卦形光伏發(fā)電機；第二款30-50倍的八卦形制熱機；第三款八卦形制熱機的斯特林外燃光熱發(fā)電機；第四款2萬瓦以上的風光互補發(fā)電機。其中前三款為八卦形機種，是種多陽的結構，第四款為風光互補平面硅電池發(fā)電機種，三款機型都由命名為多陽機及追日機的兩大部件組成，多陽機由金屬支架及平面玻璃鏡組成，追日機由追蹤太陽的機械驅動部件及平衡重錘組成，三款機型結構相同，追日機加多陽機稱為八卦形光伏發(fā)電機、八卦形制熱機、八卦形制熱機的斯特林外燃光熱發(fā)電機，第四款為風光互補2萬瓦以上的大型平面(八卦形托架)風光互補發(fā)電機型，追日機構也與三款追日機結構相同。
文檔編號F24J2/30GK102237821SQ201010161170
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權日2010年4月30日
發(fā)明者吳宣瑚 申請人:吳宣瑚