一种用于微网的太阳能接收反射镜

技术领域

本发明涉及微网设备领域，尤其是一种用于微网的太阳能接收反射镜。

背景技术

众所周知,太阳能热水器在我国特别是农村地区广泛地使用.在我国的北方日照时间长,日照强度也比较大,因此可以很好地使用太阳能热水器,但在南方地区,特别是下半年秋冬季，空气温度低,一般在几度到十几度，以阴雨天气为主；因此太阳能热水器在大部分时间都不能使用，即使出一点太阳，温度也达不到洗澡的温度要求。太阳能热水器的工作原理是真空管经太阳光线的照射吸热，由于真空外的外层为真空，因此热量无法从管内的水中散失，管内热水上升到水箱中，冷水下沉到真空管，由此循环往复，实现加热水的目的。根据以上工作原理可知，真空管的数量和太阳照射强度是热水器吸热效率的主要因数。事实上，我们可以观察到，真正受太阳照射而吸热的有效部分仅为若干真空管的有效面积，实际是很小的。由于在太阳光照最强的正午时间，在我国的大部分地区和大部分时间，一般太阳的位置在头顶偏南的方向，因此热水器真空管管面一般正对偏正南方向的天空，在早上和晚上受太阳照射成一定的偏角，热水器的效率明显降低。为了提高太阳能热水器的效率，本设计制作一个镜面反射装置，在白昼的任何时间，根据太阳的位置调整镜面方位，使照射到镜面的太阳光线始终反射到热水器的真空管上，从而使热水器的效率提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高太阳能热水器效率的用于微网的太阳能接收反射镜。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该用于微网的太阳能接收反射镜，包括平面反射镜、中央控制器、无线通讯模块、实时时钟、非易失存储器、步进电机A、步进电机B；所述无线通讯模块、实时时钟、非易失存储器、步进电机A、步进电机B分别与中央控制器相连接，所述步进电机A与平面反射镜相连且用于控制平面反射镜仰角，所述步进电机B与平面反射镜相连且用于控制平面反射镜方位角；所述非易失存储器用于存储当前地点的经度信息、纬度信息、镜面与太阳能热水器的真空管位置信息，所述实时时钟用于提供时间信息，所述中央控制器用于读取当前地点的经度信息、纬度信息、镜面与太阳能热水器的真空管位置信息以及时间信息并按照如下方式计算平面反射镜的仰角和方位角，并将计算得到的仰角值传递给步进电机A用于控制平面反射镜的仰角，将计算得到的方位角值传递给步进电机B用于控制平面反射镜的方位角，所述平面反射镜仰角＝太阳高度角A，所述太阳高度角A＝90°-arccos(cosαcosβcosγ+sinαsinβ)，其中：α:当日太阳直照地球纬度；β:当地纬度；γ：当地经度与太阳直照地球经度差角；太阳直照地球纬度α＝北纬纬度*sin((当前时间-夏至日时间)*2π)/(一年时间)，其中：时间按天计算，一年时间为365.25天，当前时间-夏至日时间是指当前时间距离夏至日还有多少天或已经超过夏至日多少天；所述平面反射镜方位角＝太阳方位角B，所述太阳方位角B＝arccos((sinα-sinβ*sinA)/(cosβ*cosA))，其中：α:当日太阳直照地球纬度；β:当地纬度；A：当地当时太阳高度角。

进一步的是，还包括液晶显示器及指示灯，所述液晶显示器及指示灯与中央控制器相连。

进一步的是，所述中央控制器为51单片机。

进一步的是，所述无线通讯模块为GPRS通讯芯片。

本发明的有益效果是：本发明所述的用于微网的太阳能接收反射镜利用中央控制器读取当前地点的经度信息、纬度信息、镜面与太阳能热水器的真空管位置信息以及时间信息并按照如下特定的计算方式计算得到平面反射镜的仰角和方位角，并将计算得到的仰角值传递给步进电机A用于控制平面反射镜的仰角，将计算得到的方位角值传递给步进电机B用于控制平面反射镜的方位角，从而控制平面反射镜镜面的仰角和方位,实现太阳光始终被反射到太阳能热水器的真空管，从而提高太阳能热水器的效率。

附图说明

图1为用于微网的太阳能接收反射镜的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，该用于微网的太阳能接收反射镜，该用于微网的太阳能接收反射镜，包括平面反射镜、中央控制器、无线通讯模块、实时时钟、非易失存储器、步进电机A、步进电机B；所述无线通讯模块、实时时钟、非易失存储器、步进电机A、步进电机B分别与中央控制器相连接，所述步进电机A与平面反射镜相连且用于控制平面反射镜仰角，所述步进电机B与平面反射镜相连且用于控制平面反射镜方位角；所述非易失存储器用于存储当前地点的经度信息、纬度信息、镜面与太阳能热水器的真空管位置信息，以便在装置掉电的情况下不丢失设置数据，所述实时时钟由电池和时钟芯片构成，提供准确的时间信息，中央控制器要读取时间和日期来确定当前太阳的位置，以便能够控制平面反射镜镜面位置，用于提供时间信息，所述中央控制器用于读取当前地点的经度信息、纬度信息、镜面与太阳能热水器的真空管位置信息以及时间信息并按照如下方式计算平面反射镜的仰角和方位角，并将计算得到的仰角值传递给步进电机A用于控制平面反射镜的仰角，将计算得到的方位角值传递给步进电机B用于控制平面反射镜的方位角，所述平面反射镜仰角＝太阳高度角A，所述太阳高度角A＝90°-arccos(cosαcosβcosγ+sinαsinβ)，其中：α:当日太阳直照地球纬度；β:当地纬度；γ：当地经度与太阳直照地球经度差角；太阳直照地球纬度α＝北纬纬度*sin((当前时间-夏至日时间)*2π)/(一年时间)，其中：时间按天计算，一年时间为365.25天，当前时间-夏至日时间是指当前时间距离夏至日还有多少天或已经超过夏至日多少天；所述平面反射镜方位角＝太阳方位角B，所述太阳方位角B＝arccos((sinα-sinβ*sinA)/(cosβ*cosA))，其中：α:当日太阳直照地球纬度；β:当地纬度；A：当地当时太阳高度角。本发明所述的用于微网的太阳能接收反射镜利用中央控制器读取当前地点的经度信息、纬度信息、镜面与太阳能热水器的真空管位置信息以及时间信息并按照如下特定的计算方式计算得到平面反射镜的仰角和方位角，并将计算得到的仰角值传递给步进电机A用于控制平面反射镜的仰角，将计算得到的方位角值传递给步进电机B用于控制平面反射镜的方位角，从而控制平面反射镜镜面的仰角和方位,实现太阳光始终被反射到太阳能热水器的真空管，从而提高太阳能热水器的效率。

在上述实施方式中，还包括液晶显示器及指示灯，所述液晶显示器及指示灯与中央控制器相连。所述液晶显示器用于显示实时时间、当地经纬度以及当前平面反射镜的位置等信息，指示灯指示当前工作状态是否异常。进一步的是，所述中央控制器为51单片机。进一步的是，所述无线通讯模块为GPRS通讯芯片，GPRS通讯芯片不但具有GPRS通讯功能，还具有校时、设置经纬度、镜面参数等功能。