CN103135599A - 一种太阳光定向聚光的群组镜反射控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种太阳光定向聚光的群组镜反射控制系统，包括太阳跟踪传感器，太阳跟踪传感器的采集信号输入到控制电路，控制电路输出控制信号输入到反射镜阵列的方位电机，控制太阳光汇聚到聚光单元，其中，所述控制电路使用单片机作为核心控制器，实时的接收太阳跟踪传感器的信号，根据采集的太阳运行信号计算出反射镜阵列中所有太阳入射光线变化角βn的数据，利用系统中设定的公式推算出反射镜阵列各个反射镜变化角度αn的数据，将其信号传递给反射镜阵列中的方位电机，由方位电机带动反射镜角度旋转，从而改变反射镜角度的变化，使得太阳在移动过程中反射光线始终保持同一方向。
Description
技术领域
本发明涉及到一种太阳光定向聚光的群组镜反射控制系统。
背景技术
随着人类社会经济的发展，人类对能源的利用率也在不断增长，面对自然能源的日趋枯竭及环境的污染，可再生能源的开发和利用前景广阔，全方位、高效率地利用太阳能是相关人士追求的目标。由于太阳能存在密度低、间歇性、空间分布不断变化等特点，因此在收集和利用的难度较大、成本较高。目前根据太阳光定向聚光的群组镜反射控制系统，可以更好的利用太阳能聚光技术实现单晶硅等高密度物资的冶炼及聚光太阳能光伏发电等行业，能够减少煤炭资源的浪费，实现高效廉价的冶炼技术的改进。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种太阳光定向聚光的群组镜反射控制系统，用镜面反射原理使入射太阳光线反射后提供固定反射光线并且使多个反射光线交于同一点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种太阳光定向聚光的群组镜反射控制系统，包括太阳跟踪传感器1，太阳跟踪传感器1的采集信号输入到控制电路2，控制电路2输出控制信号输入到反射镜阵列3的方位电机，控制太阳光汇聚到聚光单元4，其中，所述控制电路2使用单片机作为核心控制器，实时的接收太阳跟踪传感器1的信号，根据采集的太阳运行信号计算出反射镜阵列3中所有太阳入射光线变化角βn的数据，利用系统中设定的公式推算出反射镜阵列各个反射镜变化角度αn的数据，将其信号传递给反射镜阵列3中的方位电机，由方位电机带动反射镜角度旋转，从而改变反射镜角度的变化，使得太阳在移动过程中反射光线始终保持同一方向。
反射镜阵列3随着太阳移动入射光线的改变，通过改横向及纵向电机的正反向运转来改变阵列中的反射镜横向及纵向角度，使各个反射镜变化角度αn和太阳入射光线变化角βn保持αn＝βn的关系，使得每个反射光线始终保持在同一方向并且所有的反射光线都相交于一点，从而达到固定聚光的目的。
所述太阳跟踪传感器1可以根据太阳光线的移动采集信号，测量太阳入射光线角的变化情况。并将测量信号传送给控制电路2。以便于控制电路2根据采集的信号判断反射镜变化角。
所述反射镜阵列3包括横向和纵向电机、转向杆、支架、镜框及若干块平面反射镜构成，反射镜之间留有通风间隙，镜块安装在镜框上，镜框安装在支架上，分别由横向和纵向电机驱动转向杆沿转轴转动。随着太阳移动入射光线的改变控制电路驱动其上的直流伺服电机
使反射镜变化角度αn和太阳光线入射变化角度βn保持2αn＝βn的关系，从而使得反射光线方向不变并始终交于同一点。
本发明根据太阳移动的变化对太阳光线信号进行采集分析后改变反射镜在空间中的位置，从而达到入射光线的方向在改变的同时，反射光线根据反射镜的改变而保持不变，始终指向同一固定方向，在反射镜阵列中通过电机的运动调整所有反射镜的位置使得多个反射光线交于同一点，从而达到固定聚光的作用。
附图说明
图1是本发明太阳光定向聚光的群组镜反射控制系统的结构示意图。
图2是反射镜阵列结构示意图。
图3是反射镜阵列结构转向示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
参照图1，本发明包括太阳跟踪传感器1、控制电路2、反射阳光的反射镜阵列3以及聚光单元4四个组成部分。
图1太阳跟踪传感器1与控制电路2相连，当太阳在移动的过程中太阳跟踪传感器接收到太阳信号后，将此信号传给控制电路2，控制电路2分析处理后将处理的信号传给与其相连接的反射镜阵列3，横向和纵向电机根据接收到的信号对反射镜进行移动，使得反射镜变化角度与入射光线变化角度保持二倍的关系，反射光线始终保持同一位置并且交于一点。
图2所示反射镜阵列3中所有的装置都安装在支架33上，其中横向和纵向电机31接收到运动信号后转动带动转动杆32运动使镜架34在横向和纵向作有效的转动角度进而使安装在镜架上的平面反射镜35转动到适合的位置使其反射的太阳光线方向不便这样的N块反射镜可以通过电机的调整使他们的反射光交于同一点而后作用于集热单元。
图3所示是根据镜面反射原理，入射光线变化角βn与反射镜变化角αn之间，满足：2αn＝βn的关系，可使所反射线的方向固定不变，所以由N块可独立转动的反射镜组成的矩阵可使其所有的反射光线交于一点而且固定不变形成聚光、聚热利于太阳炉冶炼、发电、采暖、采光等应用。
以上所述，仅是本发明的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (2)
1.一种太阳光定向聚光的群组镜反射控制系统，其特征在于，包括太阳跟踪传感器(1)，太阳跟踪传感器(1)的采集信号输入到控制电路(2)，控制电路(2)输出控制信号输入到反射镜阵列(3)的方位电机，控制太阳光汇聚到聚光单元(4)，其中，所述控制电路(2)使用单片机作为核心控制器，实时的接收太阳跟踪传感器(1)的信号，根据采集的太阳运行信号计算出反射镜阵列(3)中所有太阳入射光线变化角βn的数据，利用系统中设定的公式推算出反射镜阵列各个反射镜变化角度αn的数据，将其信号传递给反射镜阵列(3)中的方位电机，由方位电机带动反射镜角度旋转，从而改变反射镜角度的变化，使得太阳在移动过程中反射光线始终保持同一方向。
2.根据权利要求1所述的太阳光定向聚光的群组镜反射控制系统，其特征在于，所述反射镜阵列(3)随着太阳移动入射光线的改变，通过改横向及纵向电机的正反向运转来改变阵列中的反射镜横向及纵向角度，使各个反射镜变化角度αn和太阳入射光线变化角βn保持2αn＝βn的关系，使得每个反射光线始终保持在同一方向并且所有的反射光线都相交于一点，从而达到固定聚光的目的。
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| CN 201110380615 CN103135599A (zh) | 2011-11-25 | 2011-11-25 | 一种太阳光定向聚光的群组镜反射控制系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103576700A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-02-12 | 高椿明 | 一种日光定向反射系统 |
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| CN111240368A (zh) * | 2019-03-11 | 2020-06-05 | 北华大学 | 一种太阳能跟踪系统及方法 |
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2011
- 2011-11-25 CN CN 201110380615 patent/CN103135599A/zh active Pending
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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