[實用新型]塔式太陽能聚熱發(fā)電系統(tǒng)定日鏡俯仰角度檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120468401.1
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN202329610U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙躍
• 申請（專利權(quán)）人: 趙躍
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 張瑞琪

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種塔式太陽能聚熱發(fā)電系統(tǒng)定日鏡俯仰角度檢測裝置。?

背景技術(shù)

塔式太陽能聚熱發(fā)電系統(tǒng)是建造一個頂端裝有集熱器的集熱塔，在塔下一定范圍內(nèi)布置大量反射鏡，通過反射鏡將太陽輻射能匯聚在集熱器上加熱工質(zhì)，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，進而驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生電能的發(fā)電系統(tǒng)。?

由于太陽光線入射角度隨天體運動不斷變化，為保證反射鏡始終將來自太陽的光能準確反射到集熱器上，就必須使用自動控制系統(tǒng)對反射鏡角度進行自動調(diào)節(jié)，鎖定太陽、鏡面、集熱器三者之間的反射關(guān)系。專業(yè)上將這種具有自動調(diào)節(jié)鏡面角度使其跟蹤太陽運動，保證能量匯聚點不變的反射鏡稱為“定日鏡”，而大量定日鏡構(gòu)成的集合被稱為“定日鏡場”或“鏡場”。?

定日鏡反射角度的自動控制分為以下幾個步驟：首先利用天文計算法或儀器測量法，獲得整個鏡場的太陽光線入射角；然后再根據(jù)各個定日鏡與集熱器的位置關(guān)系，分別計算將光線反射到集熱器的定日鏡理想鏡面反射角；最終由控制系統(tǒng)根據(jù)計算結(jié)果，驅(qū)動電機對鏡架機械支撐系統(tǒng)進行調(diào)整，從而保證鏡面反射光角度始終指向集熱器。?

為了跟蹤太陽運動，定日鏡工作中需要進行高度角和方位角的雙軸跟蹤動作，因而存在俯仰和旋轉(zhuǎn)兩個轉(zhuǎn)動軸。通常定日鏡控制系統(tǒng)都是通過檢測轉(zhuǎn)動軸相對于支撐架的旋轉(zhuǎn)角度間接測量實際鏡面位置。對轉(zhuǎn)動軸進行角度檢測的常用技術(shù)方法包括旋轉(zhuǎn)電位器、旋轉(zhuǎn)變壓器和編碼器等多種方式，以?下將這類檢測方法統(tǒng)稱為“旋轉(zhuǎn)軸測量法”。?

然而這類旋轉(zhuǎn)軸測量法在定日鏡使用中存在以下問題：?

1、旋轉(zhuǎn)軸測量法只能檢測旋轉(zhuǎn)軸與支架的相對角度。要確定鏡面的實際反射角還需要通過標定工作建立旋轉(zhuǎn)軸與鏡面角度之間的零點偏移量。?

2、定日鏡長期使用中會發(fā)生地基沉降和機架變形等問題，一旦出現(xiàn)這些情況，在旋轉(zhuǎn)軸角度不變的情況下，鏡面相對集熱器的實際反射角卻會發(fā)生變化。為保證反射角的控制精度，使用中還需經(jīng)常進行角度偏移量的檢查和校正工作。?

3、當(dāng)定日鏡方位角旋轉(zhuǎn)軸因為支架傾斜不能保證水平時，定日鏡旋轉(zhuǎn)運動中會連帶鏡面法線的高度角發(fā)生變化。由于旋轉(zhuǎn)軸測量法檢測不到這種擾動，因此旋轉(zhuǎn)運動會對高度角跟蹤系統(tǒng)造成干擾。這種情況下，必須從新對地基和支架系統(tǒng)進行麻煩的水平調(diào)校，定日鏡跟蹤系統(tǒng)才能正常工作。?

4、在旋轉(zhuǎn)軸上安裝編碼器類的角度測量裝置，需要采用專用安裝支架來保證旋轉(zhuǎn)軸之間的同軸度要求，在戶外環(huán)境下使用編碼器類旋轉(zhuǎn)角測量傳感器還需要配備必要的防護裝置，因此安裝麻煩，成本高。?

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種塔式太陽能聚熱發(fā)電系統(tǒng)定日鏡俯仰角度檢測裝置，能實現(xiàn)定日鏡俯仰角度的準確檢測，檢測結(jié)果不受旋轉(zhuǎn)軸零點變化和機架變形的影響。?

本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種塔式太陽能聚熱發(fā)電系統(tǒng)定日鏡俯仰角度檢測裝置，其特征在于，包括用于檢測定日鏡面垂直方向以及定日鏡面平行方向上重力加速度分量的加速度傳感器，加速度傳感器上連接有微處理器，還包括電源模塊，電源模塊分別與加速度傳感器以及微處理器連接。?

還包括通信模塊，通信模塊與微處理器以及電源模塊均連接。?

加速度傳感器和微處理器布置在同一印刷線路板上，且所述該印刷線路板安裝在隨測定日鏡面同步轉(zhuǎn)動的定日鏡部件上。?

本實用新型的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，檢測精度高。利用本實用新型獲得的定日鏡俯仰角度，不受地基沉降、機架變形等擾動的影響，可簡化長期使用中的校正和維護工作；無需進行機械系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)軸的初始零點標定，也不會在使用中產(chǎn)生累積誤差。另外，本實用新型的安裝方式簡單，安裝成本低、檢修維護方便。?

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；?

圖2是本實用新型中的加速度傳感器的安裝位置示意圖；?

圖3是本實用新型的工作原理圖。?

其中，1.加速度傳感器，2.微處理器，3.通信模塊，4.電源模塊，5.定日鏡，6.高度角電機，7.方位角電機，8.方位角編碼器，9.集熱器。?

具體實施方式