[發(fā)明專利]單軸聚光式太陽能集熱場系統聚光跟蹤精度優(yōu)化修正系統裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110003553.9
• 申請日: 2011-01-10
• 公開（公告）號: CN102116534A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發(fā)明（設計）人: 張良;胡亞才;俞自濤;倪煜;樊建人
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F24J2/38
• 分類號: F24J2/38;F24J2/46
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發(fā)明涉及太陽能利用裝置，尤其涉及單軸聚光式太陽能集熱場系統聚光跟蹤精度優(yōu)化修正系統裝置。

背景技術

作為全球儲量最豐富的可再生能源之一，太陽能利用技術成為人類應對和解決全球氣候變化、能源危機的重要途徑。高效、經濟、環(huán)保地利用太陽能已經受到廣泛的關注和重視。

槽式太陽發(fā)電技術作為當前商業(yè)化運行的太陽能熱發(fā)電技術，從上世紀80年代第一座商業(yè)化運行項目以來，已經取得了巨大的發(fā)展。目前我國也在逐步開展槽式太陽能熱發(fā)電商業(yè)化示范項目建設。

太陽能跟蹤精度直接導致光斑能否聚光到集熱管上，對太陽能系統的效率有著重要的影響。當前太陽能跟蹤系統主要采用理論公式進行計算出太陽運行軌跡，進行跟蹤。但由于太陽運行軌跡受地球公轉、自轉、緯度等因素的影響，隨季節(jié)會發(fā)生變化，同時由于施工、安裝等問題導致理論計算出的結果往往不能夠完全滿足系統跟蹤精度要求，往往需要根據現場情況進行人工修整，而這類修整的判決通常是靠肉眼和經驗，沒有嚴格的判斷依據。同時，隨著季節(jié)的變化，跟蹤進度需要定期進行人工修整。這些都對太陽能熱發(fā)電系統的自動化水平和提高系統的效率產生了不利影響。

提高太陽能跟蹤系統的實時跟蹤精度，能夠有效地提高系統的太陽能利用效率，提高系統的自動化水平。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述問題，提供一種單軸聚光式太陽能集熱場系統聚光跟蹤精度優(yōu)化修正系統裝置。

為實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

單軸聚光式太陽能集熱場系統聚光跟蹤精度優(yōu)化修正系統裝置包括太陽能聚光器、支撐架、集熱管連接套、集熱管、第一光強感應器、金屬軟管、第二光強感應器、液壓系統、數據傳輸線、控制系統和轉動軸；液壓系統與轉動軸、聚光器、支撐架、集熱管、第一光強感應器和第二光強感應器順次連接，集熱管通過集熱管連接套相互連接，第一光強感應器、第二光強感應器和液壓系統通過數據傳輸線與控制系統連接。

所述的第一光強感應器、第二光強感應器為分度式光強感應器。所述的第一光強感應器?、第二光強感應器與集熱管同軸安裝。所述的太陽能聚光器所采用的太陽能聚光集熱方式為槽式或線性菲涅爾式。所述的集熱管為直通管或U型集熱管。

本發(fā)明通過在太陽能跟蹤系統中引入光強感應器，使太陽能跟蹤系統實現理論計算軌跡的“粗調”和光強感應器反饋修正的“細調”的雙重精度調節(jié)功能，能夠實現太陽能系統跟蹤進度的實時優(yōu)化和修正。與單一的理論計算精度相比，系統調節(jié)的精度和自動化水平能夠得到大大提高，能夠提高太陽能系統的效率。

附圖說明

圖1是單軸聚光式太陽能集熱場系統聚光跟蹤精度優(yōu)化修正系統裝置意圖；

圖2是光強感應器安裝側視圖。

圖中：聚光器1、支撐架2、集熱管連接套3、集熱管4、第一光強感應器?5、金屬軟管6、第一光強感應器?7、液壓系統8、數據傳輸線9、控制系統10、轉動軸11。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，單軸聚光式太陽能集熱場系統聚光跟蹤精度優(yōu)化修正系統裝置包括太陽能聚光器1、支撐架2、集熱管連接套3、集熱管4、第一光強感應器?5、金屬軟管6、第二光強感應器7、液壓系統8、數據傳輸線9、控制系統10和轉動軸11；液壓系統8與轉動軸11、聚光器1、支撐架2、集熱管4、第一光強感應器5?和第二光強感應器7順次連接，集熱管4通過集熱管連接套3相互連接，第一光強感應器5?、第二光強感應器7和液壓系統8通過數據傳輸線9與控制系統10連接。

所述的第一光強感應器5?、第二光強感應器7為分度式光強感應器,?，耐高溫，能夠靈敏反饋光斑位置信號。所述的第一光強感應器5?、第二光強感應器7與集熱管4同軸安裝。所述的太陽能聚光器1所采用的太陽能聚光集熱方式為槽式或線性菲涅爾式。所述的集熱管4為直通管或U型集熱管。

單軸聚光式太陽能集熱場系統聚光跟蹤精度優(yōu)化修正系統裝置意圖工作流程如下：控制系統根據預設的太陽能理論計算軌跡公式，向液壓系統發(fā)出工作指令，液壓系統推動轉動軸帶動聚光器、集熱管、第一光強感應器和第二光強感應器繞太陽進行跟蹤，實現太陽能系統跟蹤精度的“粗調”過程；聚光器聚焦的光斑照射到集熱器和第一光強感應器和第二光強感應器上，第一光強感應器和第二光強感應器將光斑位置數據通過數據線傳輸到控制系統，控制系統根據第一光強感應器和第二光強感應器反饋的光斑位置對光斑偏離值進行角度換算后，向液壓系統發(fā)出角度修正指令，液壓系統根據修正指令對跟蹤角度進行修正，實現跟蹤精度的自動優(yōu)化和修正，最終實現系統跟蹤進度的“細調”過程。

本裝置能夠很好的實現太陽能跟蹤系統的自動化修正，避免了人工式的修正，提高了太陽能系統的跟蹤精度和自動化水平，有利于提高系統效率。