CN108224815B - 基于网络的槽式太阳能控制系统及控制方法 - Google Patents

基于网络的槽式太阳能控制系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

一种基于网络的槽式太阳能控制系统，包括：大数据交换模块、预计采热计算模块、实际采热计算模块、跟踪器连锁控制模块、太阳能跟踪器、过程参数调节模块。本发明还公开了一种基于网络的槽式太阳能控制方法。本发明能够利用网络来实现槽式集热器的联动控制。

Description

基于网络的槽式太阳能控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及一种槽式太阳能控制技术，具体说，涉及一种基于网络的槽式太阳能控制系统及控制方法。
背景技术
槽式太阳能集热方式是目前较为理想的太阳能利用技术，槽式太阳能跟踪控制系统，属于单轴跟踪系统。常规的控制方案是：用倾角传感器或者旋转编码器来对机械结构进行定位，得知定日镜当前所处的角度，同时根据天文算法算出机械结构理论上的角度，当两个角度存在偏差时，驱动2个油缸的运动，使定日镜旋转到理想的位置。跟踪控制包括两种方式，基于液压缸驱动的槽式定日镜支架跟踪控制系统，以及基于电机驱动的槽式定日镜支架控制系统。
但是，现在的控制方式只能控制单组或者单个槽式太阳能集热器，不能够实现远程控制。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种基于网络的槽式太阳能控制系统及控制方法，能够利用网络来实现槽式集热器的联动控制。
技术方案如下：
一种基于网络的槽式太阳能控制系统，其特征在于，包括：
大数据交换模块，与外部网络相连接，接收控制中心的流量指令、当前气象数据、辐射值；
预计采热计算模块，与大数据交换模块相连接，根据读取的当前气象数据及辐射值，以及实际安装的采热面积计算出整个槽式集热器的目标采热能量；
实际采热计算模块，与槽式集热器的温度传感器、压力传感器、流量传感器相连接，实时接收导热油的进出口的温度信号、压力信号、流量信号，根据导热油的温度、压力、流量计算出温差和当前实际采热能量；
跟踪器连锁控制模块，分别与预计采热计算模块和实际采热计算模块相连接，对比目标采热能量、当前实际采热能量和温差，输出调整信号给太阳能跟踪器；
太阳能跟踪器，连接在跟踪器连锁控制模块和减速机之间，接收调整信号，发出指令控制减速机的转动方向和转动角度，减速机带动槽式反光板转动到设定位置；
过程参数调节模块，与大数据交换模块相连接，接收下达的流量指令，根据流量指令控制调节阀的开度，以调节导热油的出口温度。
进一步：大数据交换模块保存有调节阀的开度、槽式反光板当前的角度；与槽式集热器的温度传感器、压力传感器、流量传感器相连接，用于实时保存槽式集热器中导热油的进出口的温度、压力、流量，便于控制中心调取。
进一步：太阳能跟踪器将槽式反光板当前的角度反馈给大数据交换模块。
进一步：过程参数调节模块将调节阀的开度反馈给大数据交换模块。
一种基于网络的槽式太阳能控制方法，包括：
根据读取大数据交换模块保存的当前气象数据及辐射值，以及实际安装的采热面积计算出整个槽式集热器的目标采热能量；
实时接收导热油的进出口的温度信号、压力信号、流量信号，根据导热油的温度、压力、流量计算出温差和当前实际采热能量；
对比目标采热能量、当前实际采热能量和温差，输出调整信号给太阳能跟踪器；
太阳能跟踪器接收调整信号，发出指令控制减速机的转动方向和转动角度，减速机带动槽式反光板转动到设定位置；并且将槽式反光板当前的角度反馈给大数据交换模块；
过程参数调节模块接收下达的流量指令，根据流量指令控制调节阀的开度，以调节导热油的出口温度；并且将调节阀的开度反馈给大数据交换模块。
优选的：大数据交换模块保存有调节阀的开度、槽式反光板当前的角度，以及导热油的进出口的温度、压力、流量，便于控制中心调取。
优选的：太阳能跟踪器将槽式反光板当前的角度反馈给大数据交换模块。
与现有技术相比，本发明技术效果包括：
本发明能够利用网络将控制中心和远端的槽式集热器连接，实现槽式集热器的联动控制，并跟踪槽式集热器的各种工况。
本发明通过网络采集气象数据，根据温度、辐射值计算预计采热量，使得槽式集热器能够工作在最佳工况。
利用本发明，能够组成集中控制的运行平台，丰富了控制手段，便于组件大规模的光热场。
附图说明
图1是本发明中基于网络的槽式太阳能控制系统的工作流程图。
具体实施方式
下面参考示例实施方式对本发明技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
如图1所示，是本发明中基于网络的槽式太阳能控制系统的工作流程图。
基于网络的槽式太阳能控制系统，包括：
大数据交换模块，与外部网络相连接，接收控制中心的流量指令、当前气象数据、辐射值(DNI)；并且保存调节阀的开度、槽式反光板当前的角度；与槽式集热器的温度传感器、压力传感器、流量传感器相连接，实时保存槽式集热器中导热油的进出口的温度、压力、流量，便于控制中心调取；
预计采热计算模块，与大数据交换模块相连接，根据读取的当前气象数据及辐射值，以及实际安装的采热面积计算出整个槽式集热器的目标采热能量；
目标采热能量作为槽式集热器的目标参数，为控制系统提供可靠的设定参数。
实际采热计算模块，与槽式集热器的温度传感器、压力传感器、流量传感器相连接，实时接收导热油的进出口的温度信号、压力信号、流量信号，根据导热油的温度、压力、流量计算出温差和当前实际采热能量；
跟踪器连锁控制模块，分别与预计采热计算模块和实际采热计算模块相连接，对比目标采热能量、当前实际采热能量和温差，输出调整信号给太阳能跟踪器；
太阳能跟踪器，连接在跟踪器连锁控制模块和减速机之间，接收调整信号，发出指令控制减速机的转动方向和转动角度，减速机带动槽式反光板转动到设定位置；并且将槽式反光板当前的角度反馈给大数据交换模块；
过程参数调节模块，与大数据交换模块相连接，接收下达的流量指令，根据流量指令控制调节阀的开度，以调节导热油的出口温度；并且将调节阀的开度反馈给大数据交换模块。
基于网络的槽式太阳能控制方法，具体包括以下步骤：
步骤1：根据读取的当前气象数据及辐射值，以及实际安装的采热面积计算出整个槽式集热器的目标采热能量；
目标采热能量作为槽式集热器的目标参数，为控制系统提供可靠的设定参数。
步骤2：实时接收导热油的进出口的温度信号、压力信号、流量信号，根据导热油的温度、压力、流量计算出温差和当前实际采热能量；
步骤3：对比目标采热能量、当前实际采热能量和温差，输出调整信号给太阳能跟踪器；
步骤4：太阳能跟踪器接收调整信号，发出指令控制减速机的转动方向和转动角度，减速机带动槽式反光板转动到设定位置；并且将槽式反光板当前的角度反馈给大数据交换模块；
步骤5：过程参数调节模块接收下达的流量指令，根据流量指令控制调节阀的开度，以调节导热油的出口温度；并且将调节阀的开度反馈给大数据交换模块。
本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种基于网络的槽式太阳能控制系统，其特征在于，包括：
大数据交换模块，与外部网络相连接，接收控制中心的流量指令、当前气象数据、辐射值；
预计采热计算模块，与大数据交换模块相连接，根据读取的当前气象数据及辐射值，以及实际安装的采热面积计算出整个槽式集热器的目标采热能量；
实际采热计算模块，与槽式集热器的温度传感器、压力传感器、流量传感器相连接，实时接收导热油的进出口的温度信号、压力信号、流量信号，根据导热油的温度、压力、流量计算出温差和当前实际采热能量；
跟踪器连锁控制模块，分别与预计采热计算模块和实际采热计算模块相连接，对比目标采热能量、当前实际采热能量和温差，输出调整信号给太阳能跟踪器；
太阳能跟踪器，连接在跟踪器连锁控制模块和减速机之间，接收调整信号，发出指令控制减速机的转动方向和转动角度，减速机带动槽式反光板转动到设定位置；
过程参数调节模块，与大数据交换模块相连接，接收下达的流量指令，根据流量指令控制调节阀的开度，以调节导热油的出口温度；过程参数调节模块将调节阀的开度反馈给大数据交换模块。
2.如权利要求1所述基于网络的槽式太阳能控制系统，其特征在于：大数据交换模块保存有调节阀的开度、槽式反光板当前的角度；与槽式集热器的温度传感器、压力传感器、流量传感器相连接，用于实时保存槽式集热器中导热油的进出口的温度、压力、流量，便于控制中心调取。
3.如权利要求1所述基于网络的槽式太阳能控制系统，其特征在于：太阳能跟踪器将槽式反光板当前的角度反馈给大数据交换模块。
4.一种基于网络的槽式太阳能控制方法，包括：
根据读取大数据交换模块保存的当前气象数据及辐射值，以及实际安装的采热面积计算出整个槽式集热器的目标采热能量；
实时接收导热油的进出口的温度信号、压力信号、流量信号，根据导热油的温度、压力、流量计算出温差和当前实际采热能量；
对比目标采热能量、当前实际采热能量和温差，输出调整信号给太阳能跟踪器；
太阳能跟踪器接收调整信号，发出指令控制减速机的转动方向和转动角度，减速机带动槽式反光板转动到设定位置；并且将槽式反光板当前的角度反馈给大数据交换模块；
过程参数调节模块接收下达的流量指令，根据流量指令控制调节阀的开度，以调节导热油的出口温度；并且将调节阀的开度反馈给大数据交换模块。
5.如权利要求4所述基于网络的槽式太阳能控制方法，其特征在于：大数据交换模块保存有调节阀的开度、槽式反光板当前的角度，以及导热油的进出口的温度、压力、流量，便于控制中心调取。
6.如权利要求4所述基于网络的槽式太阳能控制方法，其特征在于：太阳能跟踪器将槽式反光板当前的角度反馈给大数据交换模块。
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