[發明專利]一種定日鏡反射率檢測方法

有效

• 申請號: 202110054567.7
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112903629B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 馬昊偉;陳樂;韓雷濤;劉爽;沈斌;郭經天
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01N21/47
• 分類號: G01N21/47;G01N21/01
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種定日鏡反射率檢測方法。根據三塊定日鏡標準板的已知反射率、鏡面反射光強度以及太陽光強度擬合計算，獲得定日鏡標準板各自的參數；調節日晷指針光影、移動檢測裝置的位置和輻射表朝向角度；測量太陽輻照度；在三個時刻電機間隔旋轉帶動三塊定日鏡標準板分別測量定日鏡標準板U的鏡面反射光強度和待測定日鏡的鏡面反射光強度；計算鏡面反射光強度差值獲得積塵等級；待測定日鏡實時探測的鏡面反射光強度代入參考定日鏡關系獲得反射率。本發明能夠對現場工作的定日鏡鏡面積塵程度進行檢測，根據與標準鏡的比較，檢測出不同定日鏡鏡面的反射率，進而能表征不同積塵程度，提高了光熱電站的發電效率，節約了光熱電站的運維成本。

技術領域

本發明涉及太陽能光熱發電領域的一種定日鏡檢測方法，特別涉及了一種塔式太陽能用定日鏡鏡面積塵度檢測方法。

背景技術

太陽能以其清潔低碳、可再生的特點得到了越來越多的開發利用，其中太陽能發電主要包括太陽能光伏發電系統和太陽能光熱發電系統。太陽能熱發電系統以塔式太陽能發電系統為代表，主要有定日鏡場、吸熱塔、電力轉換系統三個部分組成。定日鏡場聚光能力和發電機轉換效率是影響塔式光熱電站集熱效率的關鍵。

暴露環境下，灰塵在每一塊定日鏡鏡面的積累程度不一樣。目前，大多數光熱電站主要采用定期清潔定日鏡鏡面積塵來提高定日鏡場聚光能力。定期清潔主要存在兩個問題：一是不能確定各個鏡面的積塵程度，對積塵程度較低的鏡面進行清潔導致時間和資源的浪費；二是缺少一種對當前積塵程度進行檢測的裝置來用于光熱電站制定清潔的方法。

中國發明專利授權公告號CN103512903B，授權公告日2015年09月30日，專利名稱《一種自動測量定日鏡表面清潔度的方法及系統》，該發明專利公開了一種定日鏡鏡面清潔度的測量方法。該方法在晴朗白天，利用兩塊不同的定日鏡反射太陽光斑至靶面，用CCD相機拍攝靶面光斑圖像，移去定日鏡拍攝靶面背景圖像，根據拍攝圖像的信息判斷定日鏡鏡面的清潔程度。

問題1:利用相機直接對標靶面光斑進行拍攝，這種檢測方式不能避免環境光線的影響，導致相機拍攝的光斑圖像信息不穩定。

問題2：相機在現場進行拍攝時，相機距離鏡面的垂直距離不能保證一致，這會導致相機拍攝鏡面光斑的信息不能準確表現鏡面的積塵程度。

中國發明專利授權公告號CN108712150B，授權公告日2019年09月20日，專利名稱《塔式太陽能用定日鏡鏡面發射率和潔凈程度檢測方法》，該發明專利公開了一種塔式太陽能定日鏡鏡面潔凈程度的檢測方法。該方法在晴朗夜晚，用溫度傳感器記錄環境溫度，用紅外熱像儀對鋪設不同程度灰塵的鏡面進行采集輻射溫度，根據紅外熱像儀拍攝的紅外圖像，根據計算紅外圖像的輻射溫度來判斷定日鏡鏡面積塵程度。該檢測方案選用另外一種測量裝置但依然面臨上述問題1和問題2。并且該方法容易受到環境溫度的影響，天空積云對檢測結果也有影響。

發明內容

為了獲得光熱電站根據鏡面積塵程度來合理規劃定日鏡鏡面清洗，本發明提供了一種檢測定日鏡鏡面積塵度的方法和裝置，能有效避免外界環境光強的影響。

如圖6所示，本發明所用的技術方案如下：

第一步：輻射表標定并計算輻射表參數值

第一輻射表用來測量當時的太陽光強度E0，第二輻射表、第三輻射表分別用來測量鏡面反射光強度E1、E2。第二輻射表接收第一測量位置24上的鏡面反射光強度(即反射光輻照度)，第三輻射表接收第二測量位置25上的鏡面反射光強度(即反射光輻照度)。

對于第二輻射表和第三輻射表其中的每個輻射表均采用以下方式標定處理：

1.1)通過第一輻射表采集獲得太陽光強度E0；