一种水平转动大容量太阳能热水器的制作方法

本实用新型涉及一种太阳能热水器，具体涉及一种水平转动大容量太阳能热水器。

背景技术：

能源危机和环境污染越来越严重，太阳能作为绿色清洁能源受到了人们重视，开发利用太阳能对环境保护具有重要的现实意义。针对目前太阳能热水器太阳辐射率吸收较低的问题，从水平角度调节太阳能光照面朝向，获得最大光照面积，提高对太阳能的利用率，同时利用保温水箱储存太阳能热水器吸收的太阳能，实现储能最大化。

技术实现要素：

本实用新型目的是，通过保温水箱最大限度储存太阳能，并且利用太阳能热水器水平转动获得最大光照面积以解决现有太阳能热水器对太阳能利用率较低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种水平转动大容量太阳能热水器，其中：包括太阳能热水器、太阳能电池板、光感装置、控制器、保温水箱、旋转装置、蓄电池；所述光感装置固定在太阳能热水器顶部，所述太阳能热水器固定在可旋转托盘上，旋转装置通过垂直步进电机和锥齿轮组带动可旋转托盘实现旋转；所述太阳能电池板安装在太阳能热水器两侧，角度和太阳能热水器集热管相同；所述控制器和垂直步进电机以及上温控阀、下温控阀、水泵连接；所述保温水箱与太阳能热水器之间用水管连接；所述蓄电池输入端通过导线和太阳能电池板连接，蓄电池输出端通过导线和旋转装置中垂直步进电机连接。

所述水管由进水管和出水管组成，进水管靠近太阳能热水器端安装有上温控阀，出水管靠近保温水箱端安装有下温控阀；当太阳能热水器中水加热到指定温度且上温控阀与下温控阀温差达到指定温度，两温控阀打开，水泵将保温水箱中的水通过出水管输送到太阳能热水器进行循环交换。

本实用新型的优点和有益效果是：旋转装置从水平角度调节太阳能光照面朝向，使得太阳能热水器获得最大光照面积，提高对太阳能的利用率，同时利用保温水箱储存太阳能热水器吸收的太阳能，实现储能最大化。

附图说明

图1光感装置立体示意图，图2为光感装置俯视图，图3为太阳能热水器整体主视图，图4为太阳能热水器整体后视图，图5为升降装置结构示意图，图6为旋转装置结构示意图。

图中：1、太阳能热水器；2、太阳能电池板；3、光感装置；4、保温水箱；5、水平步进电机；6、水管；7、上温控阀；8、上滑块；9、夹持装置；10、支脚；11、控制器；12、长轴；13、丝杠螺母；14、支撑架；15、滑块；16、细长轴；17、可旋转托盘；18、支架；19、座体；20、锥齿轮组；21、上轴承座；22、下轴承座；23、轴；24、轴承；25、蓄电池；26、支撑杆；27、合页；28、下杆端关节鱼眼轴承；29、长杆；30、轴支座；33、联轴器；34、丝杠；35、大轴承；36、垂直步进电机；37、上杆端关节鱼眼轴承；38、挡板；39、弹簧；40、小孔；41、水平光敏传感器；42、水泵；43、进水管；44、出水管；45、中央光敏传感器； 46 、下温控阀。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明。以下实施方式仅用于更加清楚的说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图3、4和6所示，一种水平转动大容量太阳能热水器，包括太阳能热水器1、太阳能电池板2、光感装置3、控制器11、保温水箱4、旋转装置、蓄电池25；光感装置3固定在太阳能热水器1顶部，所述太阳能热水器1固定在可旋转托盘17上，旋转装置通过垂直步进电机36和锥齿轮组20带动可旋转托盘17实现旋转；所述太阳能电池板2安装在太阳能热水器1两侧，角度和太阳能热水器集热管相同；所述控制器11和垂直步进电机36以及上温控阀7、下温控阀46、水泵42连接；所述保温水箱4与太阳能热水器1之间用水管6连接；水管由进水管43和出水管44组成，进水管43靠近太阳能热水器端安装有上温控阀7，出水管44靠近保温水箱4端安装有下温控阀46；当太阳能热水器1中水加热到55度（经过试验测定55度热损耗小，效率最高）且上温控阀7与下温控阀46温差达到20度，两温控阀打开，水泵42（水泵电源外接）将保温水箱4中的水通过水管6输送到太阳能热水器1进行循环交换。

上述实施例中旋转装置包括可旋转托盘17、垂直步进电机36、锥齿轮组20、轴23、轴承24、上轴承座21、下轴承座22、支架18。下轴承座22与座体19螺丝固定。轴23两端套有大轴承35，轴一端放在下轴承座22中，另一端依靠上轴承座21螺丝固定在支架18上，轴中间套有大锥齿轮。垂直步进电机36上套有小锥齿轮，大小锥齿轮相啮合。垂直步进电机36带动锥齿轮组20运转，使太阳能热水器1整体实现水平方向的转动。可旋转托盘17通过轴23与座体19连接，座体由支脚10支撑，可旋转托盘上固定有太阳能热水器，座体19内放置有蓄电池25，蓄电池25作为太阳能热水器1的辅助能源储存太阳能电池板2收集的电能，并为整个转向系统提供电能。垂直步进电机通过导线和固定在太阳能热水器底座的座体内的蓄电池输出端相连，蓄电池输入端和太阳能电池板连接。

上述实施例中如图1、2所示：光感装置3使用的坐标系是以光感装置球体的中心为原点，原点和中央光敏传感器45连线构成横坐标轴。光感装置固定在太阳能热水器1顶部，所述光感装置外壳水平方向上分布3个相互夹角为90度的并且与控制器11相连的水平光敏传感器41；光感装置外壳竖直方向垂直于球体表面分布五个个小孔40，小孔之间相互夹角为30度，每个小孔内置一个垂直光敏传感器并且每个垂直光敏传感器都与控制器相连，控制器与旋转装置中垂直步进电机36相连；多个水平、垂直光敏传感器根据光照强弱适时输出相应的电信号，控制太阳能热水器在水平方向转动，使光感装置上的中央光敏传感器位置始终受到太阳的直射光照射。

控制器11利用stm32系列单片机为主控芯片进行太阳光追踪。Stm32系列单片机含有16个A/D外部采集通道，每个水平、垂直光敏传感器一端连接单片机正极，另一端接电阻，电阻另一端接地线，A/D采集通道引脚连接光敏传感器和电阻公共端。通过采集外部的模拟数据，进而获得数字数据。因为对于不同强度的光照光敏传感器就有不同的阻值，不同的阻值对应的模拟信号就不相同，因此最后获得的数字量也就不同，根据不同的数字量来判断太阳此时的方位和高度角。根据水平方向上所获得不同的数字量确定太阳能热水器的最佳水平方向。

以上说明描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施的限制，上述实施和说明书上中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。