一種定日鏡自適應(yīng)追日裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種定日鏡自適應(yīng)追日裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]沙漠地區(qū)能集中地提供豐富的太陽能。在利用太陽能的各種方式中塔式太陽能熱發(fā)電又有其明顯的優(yōu)勢。美國能源部主持的研宄結(jié)果表明:在大規(guī)模發(fā)電方面，塔式太陽能熱發(fā)電是所有太陽能發(fā)電技術(shù)中成本最低的一種方式。定日鏡是塔式太陽能熱發(fā)電站的關(guān)鍵部件之一，也是電站的主要投資部分，占電站總投資的52%。
[0003]定日鏡包括反光鏡、能夠圍繞反光鏡平面豎直軸心線Y和水平軸心線X的驅(qū)動機構(gòu)、追日控制器。多年來太陽能熱發(fā)電一直困難重重，原因是為了實現(xiàn)跟蹤太陽光入射方向，塔式太陽能熱發(fā)電技術(shù)要求高，造成成本偏高，大規(guī)模生產(chǎn)難度大，障礙了產(chǎn)業(yè)化:1、太陽在塔上聚焦的光斑在一天之內(nèi)呈現(xiàn)大幅度變化，導(dǎo)致聚光光強大幅度波動；2、各個定日鏡需要單獨進行昂角(X)軸、方位(Y)軸兩維控制，控制系統(tǒng)極其復(fù)雜。在塔式系統(tǒng)中，各個定日鏡相對于中心塔有著不同的朝向和距離，因此，每個定日鏡的跟蹤都要進行單獨的兩維控制，且各個定日鏡的控制各不相同，還要克服大氣折射、機械誤差、熱脹冷縮、地質(zhì)變化、材料老化等原因引起的反射偏差，這就極大地增加了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性和安裝調(diào)試特別是光學調(diào)整的難度。
[0004]目前定日鏡定位主要是兩種方法:一是美國專利US4564275及中國專利CN102116604所提到的，控制定日鏡將光反射到接收塔上的白板上，然后利用白板對面的攝像機對白板上的光斑成像，通過成像處理技術(shù)測量實際光斑與白板中央點偏差，然后用計算機修正定日鏡單元參數(shù)，使其將光斑投射到白板中心；二是美國esolar公司專利UL2009217485所提到的利用鏡場周圍的攝像機，產(chǎn)生多個定日鏡反射的陽光圖像獲取定位樣本，然后通過參數(shù)估計的方法得到定日鏡的參數(shù)，該定位方法問題是圖像處理系統(tǒng)復(fù)雜，光斑搜索時間過長，以上兩方法均存在效率低，獲取樣本需要隔一段時間，對上萬個定日鏡鏡場顯然不合適。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1.要解決的技術(shù)問題
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種使塔式太陽能熱發(fā)電中定日鏡定位效率高，速度快，定位系統(tǒng)簡單，便于校準的定日鏡自適應(yīng)追日裝置。
[0007]2.技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0009]一種定日鏡自適應(yīng)追日裝置，包括由二維驅(qū)動的反光鏡、追光傳感器、集熱器和定日鏡基座，所述的反光鏡、追光傳感器、集熱器依次排列成一條直線，所述的定日鏡基座上通過豎桿安裝有反光鏡，所述的定日鏡基座上朝集熱器方向固定有傾斜桿，所述的傾斜桿的末端設(shè)有立桿鎖定裝置，所述的立桿鎖定裝置上緊固有立桿，所述的追光傳感器固定于立桿頂端。
[0010]所述的追光傳感器為條狀結(jié)構(gòu)，所述的追光傳感器的橫截面小于8cm2。
[0011 ] 所述的追光傳感器前后設(shè)有兩個卡槽，所述的兩個卡槽相距120mm，所述的立桿一端側(cè)面安裝有立桿基座，所述的立桿的另一端設(shè)有光入射面，所述的光入射面與反光鏡平行。
[0012]所述的追光傳感器通過卡槽安裝在檢測激光筆上，所述的檢測激光筆的兩端設(shè)有激光出射口，所述的檢測激光筆的光柱平行。
[0013]3.有益效果
[0014]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明可以自適應(yīng)實時精密跟蹤，反應(yīng)速度快，初裝精確調(diào)整快速簡易，大大降低了定日鏡定位的技術(shù)的復(fù)雜程度和建設(shè)成本。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明依照一種示例實施方式的一個塔式太陽能集熱發(fā)電廠中用于收集和轉(zhuǎn)變太陽能方向的多個定日鏡中的3個定日鏡和其所對應(yīng)的3個追蹤傳感器和集熱器的圖形表示。
[0016]圖2是依照一種示例實施方式的一種追光傳感器的外形視圖。
[0017]圖3是依照一種示例實施方式的專用激光校準筆與追光傳感器配合快裝視圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合說明書附圖和具體的實施例，對本發(fā)明作詳細描述。
[0019]實施例1
[0020]如圖1所示，一種定日鏡自適應(yīng)追日裝置，包括由二維驅(qū)動的反光鏡1、追光傳感器2、集熱器3和定日鏡基座4，所述的反光鏡1、追光傳感器2、集熱器3依次排列成一條直線將太陽反射光引導(dǎo)到集熱器3組成的系統(tǒng)實現(xiàn)，所述的定日鏡基座4上通過豎桿安裝有反光鏡1，所述的定日鏡基座4上朝集熱器3方向固定有傾斜桿5，所述的傾斜桿5的末端設(shè)有立桿鎖定裝置7，所述的立桿鎖定裝置7能使立桿6升降和前后傾斜，所述的立桿鎖定裝置7上緊固有立桿6，所述的追光傳感器2固定于立桿6頂端，初裝時使該三者基本成一直線。
[0021]所述的追光傳感器2為條狀結(jié)構(gòu)，所述的追光傳感器2的橫截面小于8cm2，可減少因遮光而損失光能。各定日鏡的自適應(yīng)追蹤信號取自與集熱器3與定日鏡之間的三點成一線的追蹤傳感器實行閉環(huán)控制，并將伽利略天文計算公式計算的數(shù)據(jù)作為開環(huán)控制信號，也可以用晴天的一天的追光傳感器2的閉環(huán)控制過程被單片機記憶，作為第二天的開環(huán)控制信號，只要昨天或最近一天天氣正常，都用最近一天的記憶過程作為多云、陰天或下雨天失去閉環(huán)控制信號的開環(huán)控制信號。
[0022]精確校準的方法是采用輔助工具一一一兩端發(fā)光且光軸成一直線的發(fā)藍光、或綠光、或紅光的專用檢測激光筆，該激光筆依靠其前后最大距離分布的定位銷、卡與追光傳感器2相應(yīng)的銷、卡契合，校準時激光筆與追光傳感器2合二為一，激光筆的光柱與追蹤傳感器的感測軸精確平行，松開立桿鎖定裝置7，調(diào)整立桿6升降、前后擺動，觀察集熱器3和反光鏡I的光斑位置，朝反光鏡I的光斑應(yīng)落在該反光鏡I的中央，朝集熱器3的光斑應(yīng)落于集熱器3的預(yù)定位置，符合要求后即將立桿鎖定裝置7擰緊固定。
[0023]如圖2所示，所述的追光傳感器2前后設(shè)有兩個卡槽2-1、2_2，所述的兩個卡槽2-U2-2相距120mm，所述的立桿6 —端側(cè)面安裝有立桿基座2_3，所述的立桿6的另一端設(shè)有光入射面2-4，所述的光入射面2-4與反光鏡I平行。為了減少追光傳感器2的陰影，其截面小于Scm2，兩個卡槽2-1、2-2是供圖3中同樣是長條形的激光筆的相應(yīng)的兩個卡爪崁入抱緊。
[0024]如圖3所示，所述的追光傳感器2通過卡槽安裝在檢測激光筆8上，校準用檢測激光筆上的兩個卡槽8-1、8-2與追光傳感器2上的兩個卡槽2-1、2-2相對應(yīng)，用兩個卡爪崁入抱緊，確保校準用檢測激光筆8光柱與追光傳感器2的感測軸平行，所述的檢測激光筆8的兩端設(shè)有激光出射口 8-3、8-4，所述的檢測激光筆8的光柱平行。
【主權(quán)項】
1.一種定日鏡自適應(yīng)追日裝置，包括由二維驅(qū)動的反光鏡、追光傳感器、集熱器和定日鏡基座，所述的反光鏡、追光傳感器、集熱器依次排列成一條直線，所述的定日鏡基座上通過豎桿安裝有反光鏡，其特征是:所述的定日鏡基座上朝集熱器方向固定有傾斜桿，所述的傾斜桿的末端設(shè)有立桿鎖定裝置，所述的立桿鎖定裝置上緊固有立桿，所述的追光傳感器固定于立桿頂端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種定日鏡自適應(yīng)追日裝置，其特征是:所述的追光傳感器為條狀結(jié)構(gòu)，所述的追光傳感器的橫截面小于8cm2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種定日鏡自適應(yīng)追日裝置，其特征是:所述的追光傳感器前后設(shè)有兩個卡槽，所述的兩個卡槽相距120mm，所述的立桿一端側(cè)面安裝有立桿基座，所述的立桿的另一端設(shè)有光入射面，所述的光入射面與反光鏡平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種定日鏡自適應(yīng)追日裝置，其特征是:所述的追光傳感器通過卡槽安裝在檢測激光筆上，所述的檢測激光筆的兩端設(shè)有激光出射口，所述的檢測激光筆的光柱平行。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種定日鏡自適應(yīng)追日裝置，包括由二維驅(qū)動的反光鏡、追光傳感器、集熱器和定日鏡基座，所述的反光鏡、追光傳感器、集熱器依次排列成一條直線，所述的定日鏡基座上通過豎桿安裝有反光鏡，所述的定日鏡基座上朝集熱器方向固定有傾斜桿，所述的傾斜桿的末端設(shè)有立桿鎖定裝置，所述的立桿鎖定裝置上緊固有立桿，所述的追光傳感器固定于立桿頂端。本發(fā)明可以自適應(yīng)實時精密跟蹤，反應(yīng)速度快，初裝精確調(diào)整快速簡易，大大降低了定日鏡定位的技術(shù)的復(fù)雜程度和建設(shè)成本。
【IPC分類】G05D3-12
【公開號】CN104679035
【申請?zhí)枴緾N201510131732
【發(fā)明人】周祥才, 楊景華, 朱錫芳, 熊超, 陳磊
【申請人】常州工學院
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月24日