CN112306103A - 一种测量与优化定日镜效率的系统与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测量与优化定日镜效率的系统和方法,属于塔式太阳能热发电领域。该方法包括:生成定日镜镜场中定日镜效率检测队列;测量待检测定日镜的反射率、太阳直接辐射能量和大气消光系数;设定待检测定日镜瞄准点为目标光靶,驱动待检测定日镜旋转到设定位置;采集待检测定日镜投射到目标光靶上的光斑图像和不同曝光值下的镜面图像;计算该光斑长度和宽度和该光斑质量中心与光靶几何中心的跟踪精度,并得到镜面聚光强弱分布,计算待检测定日镜的聚光效率;计算出待检测定日镜的效率;对定日镜效率检测队列重新优化排序,持续对镜场中的定日镜进行效率测量和优化。本发明技术方案操作简单,效果和精度较高。
Description
技术领域
本发明涉及塔式太阳能热发电领域,特别涉及一种测量与优化定日镜效率的系统与方法。
背景技术
在经济不断发展的同时,能源日趋短缺,传统的不可再生能源日益枯竭,经济发展越来越受制于能源的开发利用,可再生能源的利用受到普遍关注,特别是太阳能利用更受世人的重视。
太阳能热发电是当前太阳能利用的一种主要方式。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为(1)塔式太阳能热发电;(2)槽式太阳能热发电;(3)碟式太阳能热发电。
在太阳能热发电领域,塔式太阳能热发电因具有高光热转换效率,高聚焦温度,控制系统安装调试简单,散热损失少等优势,将成为下一个可商业化运营的新型能源技术。
在塔式太阳能热发电领域,定日镜为塔式太阳能热发电系统的一个重要组成部分。如图1所示,定日镜将太阳光反射到吸热塔塔顶的吸热器上,对吸热工质进行加热,从而将光能转化为热能,进而驱动汽轮机发电。
在塔式太阳能热发电领域,定日镜作为系统的集热器,其效率的高低直接决定着系统发电效率的高低,影响定日镜效率的因素主要包括:定日镜投入率、定日镜镜面反射率、定日镜跟踪精度、定日镜聚光效率、吸热器截断效率等。目前这些因素均只有单独的测量及优化方法,应用过程中同时检测、优化时互相干扰,分项检测、优化时效率低下,且计算效率时多采用单项或几项使用测量值,其余项使用理论值或经验值的方式,测量结果并不理想。
发明内容
为了解决以上问题,本发明提供一种优化定日镜效率的系统与方法,以解决目前定日镜效率优化过程中,各优化措施相互干扰、重复工作、效率较低的问题,并解决目前定日镜效率测量结果不够精确的问题。
根据本发明的第一方面,提供一种测量与优化定日镜效率的方法,其特征在于,包括以下几个步骤:
步骤1、根据初始条件按照权重生成定日镜镜场中定日镜效率检测队列,权重越高,优先级越高;
步骤2、依次测量待检测定日镜的反射率、太阳直接辐射能量和大气消光系数;
步骤3、设定待检测定日镜瞄准点为目标光靶,驱动待检测定日镜旋转到设定位置;
步骤4、采集待检测定日镜投射到目标光靶上的光斑图像,并采集待检测定日镜不同曝光值下的镜面图像;
步骤5、根据光斑图像数据计算待检测定日镜的该光斑长度和宽度和该光斑质量中心与光靶几何中心的跟踪精度,并根据镜面图像数据得到待检测定日镜镜面聚光强弱分布,计算待检测定日镜的聚光效率;
步骤6、根据所采集的大气消光系数、待检测定日镜反射率、待检测定日镜聚光效率、待检测定日镜光斑长度和宽度、待检测定日镜跟踪精度,计算出待检测定日镜的效率;
步骤7、对定日镜效率检测队列重新优化排序,重复执行步骤1~步骤6,持续对镜场中的定日镜进行效率测量和优化。
进一步的,步骤1中,所述权重取决于与吸热物体距离,距离越近权重越高。
进一步的,骤2具体包括:
步骤21:测量待检测定日镜反射率,如大于反射率设定值,进行下一步;如小于等于反射率设定值,直接测量下一台定日镜反射率,并将该待检测定日镜加入定日镜清洗队列,清洗完成后加入定日镜效率检测队列排序;
步骤22:测量镜场中太阳直接辐射能量,如大于太阳直接辐射能量设定值,进行下一步;如果小于等于太阳直接辐射能量设定值,直接测量下一台定日镜反射率;
步骤23:测量镜场中大气消光系数,如果小于大气消光系数设定值,进行下一步;如果大于等于大气消光系数设定值,直接测量下一台定日镜反射率。
进一步的,步骤5还包括:
如果跟踪精度小于跟踪精度设定值,不做处理;如跟踪精度大于等于跟踪精度设定值,对当前跟踪瞄准点进行优化并计算跟踪误差校正参数;
如果聚光效率大于聚光效率设定值,不做处理;如聚光效率小于等于聚光效率设定值,将待检测定日镜从效率检测队列移除,加入定日镜面型补偿队列中,待定日镜面型补偿机构对定日镜面型进行调整后重新加入效率检测队列排序。
进一步的,在步骤6中,待检测定日镜的效率为fmirror=freflectance*fattenuation loss*fconcentrating*ftruc*fcos*fs*fb,其中,freflectance为待检测定日镜镜面反射率、fattenuation loss为待检测定日镜反射光线的大气衰减、fconcentrating为待检测定日镜聚光效率、ftruc为待检测定日镜截断效率、fcos为待检测定日镜余弦效率、fs为待检测定日镜阴影效率、fb为待检测定日镜遮挡效率。
根据本发明的第二方面,提供一种测量与优化定日镜效率的系统,所述系统的应用场景中设置有吸热塔,其特征在于,所述系统基于根据权利要求1至5中任一项所述的方法进行操作,所述系统包括:
定日镜镜场,所述定日镜用于反射太阳辐射能到吸热器表面;
吸热器,用于吸收定日镜反射的太阳辐射能;
光靶,用于接收定日镜反射光线;
定日镜控制模块,用于在定日镜镜场中确定待检测定日镜,并控制所述待检测定日镜旋转至预设角度;
第一图像采集模块,布置在定日镜镜场中,用于根据当前的辐照度设定一个图像背景灰度阈值,采集所述待检测定日镜反射到光靶上的光斑图像,并将所述光斑图像发送给数据采集及处理模块处理;
第二图像采集模块,布置在光靶中心,用于采集所述待检测定日镜在不同曝光值下的镜面图像,并将所述镜面图像发送给数据采集及处理模块处理;
反射率测量仪,设置于所述待检测定日镜上,用于采集所述待检测定日镜的反射率;
直接辐射测量仪,设置在所述定日镜镜场中,用于测量所述定日镜镜场中太阳直接辐射能量;
能见度测量仪,设置在所述定日镜镜场中,用于测量所述定日镜镜场中大气消光系数;
数据采集及处理模块,分别与所述定日镜控制模块、第一图像采集模块、第二图像采集模块、反射率测试仪、DNI测量仪、能见度测量仪连接并获取数据,根据所获取数据对定日镜效率进行计算,并根据定日镜效率对定日镜优化排序。
进一步的,所述光靶上设有多个特征标记点,根据特征标记点能够确定从光靶上采集到的光斑图像的尺寸和坐标。
进一步的,光靶数量≥4,分别接收对应方向的定日镜反射光线。
进一步的,第一图像采集模块的数量与光靶数量相同,并设置在吸热器中心与光靶中心所确定的直线在地平面的投影上;第二图像采集模块的数量与光靶数量相同或是光靶数量的整倍数,并设置在光靶中心。
进一步的,所述DNI测量仪数量≥3,并平均布置在镜场中。以便对镜场不同区域的太阳直接辐射情况有直接测量数据,提升镜场投射能量的计算精度。
与现有技术相比,本发明存在以下技术效果:
本发明提供一种测量与优化定日镜效率的系统与方法,本定日镜效率测量系统由定日镜镜场、光靶、图像采集设备、反射率测量仪、DNI测量仪、能见度测量仪、数据采集及分析服务器构成,在本系统运行过程中,对各项数据实时采集并发送给数据采集及分析服务器实时计算定日镜效率,并对影响定日镜效率的因素进行分析,及时安排优化调整,并在后续的实时测量中反馈优化效果,通过本系统不断迭代运行优化,最终达到持续优化定日镜效率的目的。该测量与优化定日镜效率的系统与方法不仅实现了定日镜效率的实时测量,并可通过反馈系统对定日镜效率持续进行优化。
本系统测量定日镜效率的方法,所有参数均为实测值,解决了目前定日镜效率计算不够精确的问题,最大程度上接近定日镜真实效率。
本系统计算定日镜效率的方法,考虑定日镜反射能量溢出损失,在计算中加入定日镜对应吸热器的截断效率,由于定日镜反射光斑的大小不同、跟踪精度不同,反射到吸热器表面的有效面积也不同,加入截断效率因素后,只有反射到吸热器表面的有效面积纳入定日镜效率计算,计算结果接近真实情况。定日镜对应吸热器的截断效率的加入对其他因素无影响。
本系统集成了多种定日镜优化方法,各子系统统一管理、集中调度、数据共享,解决了各子系统独立运行时相互干扰、效率低下的问题,加快了优化定日镜效率的速度。尤其定日镜清洗方案突破了以往固定周期清洗的方式,实现了按需清洗,极大提升定日镜投入率。
附图说明
图1为本发明一种测量与优化定日镜效率的系统结构示意图;
图2为本发明一种测量与优化定日镜效率的方法流程图;
图3为本发明图像采集模块1、图像采集模块2的位置示意图。
具体实施方式
以下将结合图1至图3对本发明提供的一种测量与优化定日镜效率的系统与方法进行详细的描述,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例,本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内,能够对其进行修改和润色。
本发明提供一种测量与优化定日镜效率的系统,包括:
定日镜镜场,包括若干定日镜,所述定日镜用于反射太阳辐射能到吸热器表面;
吸热器,设置于吸热塔塔顶,用于吸收定日镜反射的太阳辐射能;
光靶,设置于吸热塔上、吸热器下方,用于接收定日镜反射光线;
定日镜控制模块,与所述定日镜连接,用于在定日镜镜场中确定待检测定日镜,并控制所述待检测定日镜旋转至预设角度;
第一图像采集模块,布置在定日镜镜场中,用于根据当前的辐照度设定一个图像背景灰度阈值,采集所述待检测定日镜反射到光靶上的光斑图像,并将所述光斑图像发送给数据采集及处理模块处理;
第二图像采集模块,布置在光靶中心,用于采集所述待检测定日镜在不同曝光值下的镜面图像,并将所述镜面图像发送给数据采集及处理模块处理;
反射率测量仪,设置于所述待检测定日镜上,用于采集所述待检测定日镜的反射率;
直接辐射(Direction irradiation,DNI)测量仪,设置在所述定日镜镜场中,用于测量所述定日镜镜场中太阳直接辐射能量;
能见度测量仪,设置在所述定日镜镜场中,用于测量所述定日镜镜场中大气消光系数;
数据采集及处理模块,分别与所述定日镜控制模块、第一图像采集模块、第二图像采集模块、反射率测试仪、DNI测量仪、能见度测量仪连接并获取数据,根据所获取数据对定日镜效率进行计算,并根据定日镜效率对定日镜优化排序。
进一步的,所述光靶上设有多个特征标记点,根据特征标记点能够确定从光靶上采集到的光斑图像的尺寸和坐标。
进一步的,所述光靶为具有朗伯特性的白色平板。
进一步的,光靶数量≥4,分别接收对应方向的定日镜反射光线。
进一步的,第一图像采集模块的数量与光靶数量相同,并设置在吸热器中心与光靶中心所确定的直线在地平面的投影上。
进一步的,第二图像采集模块的数量与光靶数量相同或是光靶数量的整倍数,并设置在光靶中心。
进一步的,所述DNI测量仪数量≥3,并平均布置在镜场中。以便对镜场不同区域的太阳直接辐射情况有直接测量数据,提升镜场投射能量的计算精度。
本发明提供一种测量与优化定日镜效率的方法,包括以下几个步骤:
步骤1、根据初始条件按照权重生成定日镜镜场中定日镜效率检测队列,权重越高,优先级越高;
步骤2、依次测量待检测定日镜的反射率、太阳直接辐射能量和大气消光系数;
步骤3、设定待检测定日镜瞄准点为目标光靶,驱动待检测定日镜旋转到设定位置;
步骤4、第一图像采集模块采集待检测定日镜投射到目标光靶上的光斑图像,第二图像采集模块采集待检测定日镜不同曝光值下的镜面图像,将图像数据均发送给数据采集及处理模块;
步骤5、数据采集及处理模块根据第一图像采集模块采集到的图像数据,计算待检测定日镜的该光斑长度和宽度和该光斑质量中心与光靶几何中心的跟踪精度,并根据第二图像采集模块采集到的图像数据得到待检测定日镜镜面聚光强弱分布,计算待检测定日镜的聚光效率;
步骤6、数据采集及处理模块根据所采集的大气消光系数、待检测定日镜反射率、待检测定日镜聚光效率、待检测定日镜光斑长度和宽度、待检测定日镜跟踪精度,计算出待检测定日镜的效率;
步骤7、对定日镜效率检测队列重新优化排序,重复执行步骤二~步骤十一,持续对镜场中的定日镜进行效率测量和优化。
进一步的,步骤1中,所述权重取决于与吸热物体距离,距离越近权重越高。
进一步的,步骤2具体包括:
步骤21:测量待检测定日镜反射率,如大于反射率设定值78%,进行下一步;如小于等于反射率设定值,直接测量下一台定日镜反射率,并将该待检测定日镜加入定日镜清洗队列,清洗完成后加入定日镜效率检测队列排序;
步骤22:测量镜场中太阳直接辐射能量,如大于太阳直接辐射能量设定值(定日镜面积大于120m2,DNI需大于240W/m2;定日镜面积小于120m2,大于60m2,DNI需大于290W/m2;定日镜面积小于60m2,DNI需大于340W/m2),进行下一步;如果小于等于太阳直接辐射能量设定值,直接测量下一台定日镜反射率;
步骤23:测量镜场中大气消光系数,如果小于大气消光系数设定值0.05(1/km),进行下一步;如果大于等于大气消光系数设定值,直接测量下一台定日镜反射率。
进一步的,步骤5还包括:
如果跟踪精度小于跟踪精度设定值1.6mrad,不做处理;如跟踪精度大于等于跟踪精度设定值,计算该光斑质量中心与光靶几何中心的位置偏差,并发送该位置偏差值和该图像数据采集的时间至定日镜跟踪误差校正程序进行回归计算,待计算结束后读取跟踪误差校正参数并发送至定日镜控制模块进行校正;
如果聚光效率大于聚光效率设定值88%,不做处理;如聚光效率小于等于聚光效率设定值,将待检测定日镜从效率检测队列移除,加入定日镜面型补偿队列中,待定日镜面型补偿机构对定日镜面型进行调整后重新加入效率检测队列排序。
进一步的,在步骤6中,待检测定日镜的效率为fmirror=freflectance*fattenuation loss*fconcentrating*ftruc*fcos*fs*fb,其中,freflectance为待检测定日镜镜面反射率、fattenuation loss为待检测定日镜反射光线的大气衰减、fconcentrating为待检测定日镜聚光效率、ftruc为待检测定日镜截断效率、fcos为待检测定日镜余弦效率、fs为待检测定日镜阴影效率、fb为待检测定日镜遮挡效率。
进一步的,在步骤6中,能见度测量仪测量的镜场中大气消光系数,结合待检测定日镜与吸热器距离,可计算出待检测定日镜反射光线在大气中的衰减fattenuation loss=exp(-βL),式中,β为测量得到的大气消光系数,L为定日镜与吸热器距离。
进一步的,在步骤6中,测得待检测定日镜的光斑面积和该光斑质量中心与光靶几何中心的跟踪精度,结合吸热器截面积可计算出待检测定日镜对应吸热器的截断效率:
式中,x为光斑长度,y为光斑宽度,σtot为光斑投射到吸热器的实际面积,dhr为吸热器截面积,σsun为太阳发散损失,σbq为定日镜面形误差,σast为像散误差,σtrack为定日镜跟踪精度。
实施例
请参考图1和图3,一种测量与优化定日镜效率的系统,包括:
定日镜镜场,定日镜镜场包括若干定日镜,每台定日镜由独立的定日镜控制模块控制,定日镜用于反射太阳辐射能到吸热器表面;
光靶,设置在吸热器下方,是具有良好的朗伯特性的白色平板,用于接收定日镜反射光线。在光靶上设有几个特征标记点,以便图像分析处理软件辨识,根据特征标记点就可以确定从光靶上采集到的光斑图像的尺寸和坐标;
镜场控制服务器,用于在镜场中确定待检测的定日镜,并把数据采集及处理模块生成的被测定日镜目标角度数据发送给被测定日镜控制器,生成定日镜旋转角度数据,使所述待检测的定日镜旋转至预设角度;
图像采集模块1,由工业CCD相机组成,布置在定日镜镜场中,根据当前的辐照度,设定一个图像背景灰度阈值,采集所述待检测定日镜反射到光靶上的光斑图像,并将所述光斑图像发送给数据采集及处理模块处理;
图像采集模块2,由工业CCD相机组成,布置在光靶中心,采集所述待检测定日镜在不同曝光值下的镜面图像,并将所述镜面图像发送给数据采集及处理模块处理;
反射率测量仪,采集所述待检测定日镜的反射率;
DNI测量仪,设置在所述镜场中,用于测量镜场中太阳直接辐射能量;
能见度测量仪,设置在所述镜场中,用于测量镜场中大气消光系数;
数据采集及处理服务器,分别与所述镜场控制服务器、图像采集模块1、图像采集模块2、反射率测试仪、DNI测量仪、能见度测量仪连接,用来采集所述定日镜控制模块生成的被测定日镜旋转角度数据,图像采集模块1采集到的被测定日镜投射到目标光靶上的光斑图像数据,图像采集模块2采集到的被测定日镜反射阳光到目标光靶时的镜面图像数据,反射率测量仪测量的被测定日镜的反射率,DNI测量仪测量的镜场中太阳直接辐射能量,能见度测量仪测量的镜场中大气消光系数;并根据上述所获取数据对定日镜效率进行计算,筛查出效率不达标定日镜并根据不达标原因生成下一步优化措施。
在本实施例中,根据镜场规模的大小,所述镜场中可设置4个或更多光靶,分别接收对应方向的定日镜反射光线。图像采集模块1中的每台CCD相机对应一面光靶。
在本实施列中,根据光靶设置数量,配置图像采集模块2使用CCD相机数量。当光靶数量小于6面时,图像采集模块2使用CCD相机数量是光靶数量的2倍;当光靶数量大于6面时,图像采集模块2使用CCD相机数量等于光靶数量。
在本实施例中,根据镜场规模的大小,可设置3台或更多DNI测量仪,并平均布置在镜场中,以便对镜场不同区域的太阳直接辐射情况有直接测量数据,提升镜场投射能量的计算精度。
请参考图2,本发明还提供一种测量与优化定日镜效率的方法,包括以下几个步骤:
步骤一、根据镜场中定日镜数量、光靶数量、CCD相机数量生成镜场中定日镜效率检测队列;
步骤二、测量被测定日镜反射率,如果反射率不达标,将被测定日镜从效率检测队列移除,加入定日镜清洗队列中,待清洗完成重新加入定日镜效率检测队列;
步骤三、测量镜场中太阳直接辐射能量,如果DNI小于设定值,直接测量下一台定日镜反射率;
步骤四、测量镜场中大气消光系数,如果大气消光系数大于设定值,直接测量下一台定日镜反射率;
步骤五、DNI、大气消光系数满足要求,设定被检测定日镜瞄准点为目标光靶,驱动被检测定日镜旋转到设定位置;
步骤六、图像采集模块2采集被测定日镜不同曝光值下的镜面图像,并将图像数据发送给数据采集及处理模块进行图像数据处理;
步骤七、数据采集及处理模块根据被测定日镜不同曝光值下的镜面图像得到被测定日镜镜面聚光强弱分布,计算被测定日镜的聚光效率。如果被测定日镜聚光效率不达标,将被测定日镜从效率检测队列移除,加入定日镜面型补偿队列中,待定日镜面型补偿机构对定日镜面型进行调整后重新加入定日镜效率检测队列;
步骤八、图像采集模块1采集被测定日镜投射到目标光靶上的光斑图像,并将图像数据发送给数据采集及处理模块进行图像数据处理;
步骤九、数据采集及处理模块根据图像采集模块1采集到的图像数据,计算该光斑尺寸和该光斑质量中心与光靶几何中心的位置偏差(跟踪精度)。如果跟踪精度大于设定值,对当前跟踪瞄准点进行优化并计算跟踪误差校正参数。重复步骤五、步骤八、步骤九、直至跟踪精度满足要求,根据最后一次采集到的光斑尺寸和该光斑质量中心与光靶几何中心的位置偏差,结合吸热器截面积,计算被测定日镜对应吸热器的截断效率;
步骤十、数据采集及处理模块根据所采集太阳直接辐射能量、大气消光系数、被测定日镜反射率、被测定日镜聚光效率、被测定日镜光斑尺寸、被测定日镜跟踪精度,计算出被测定日镜的效率;
步骤十一、对定日镜效率检测队列重新优化排序,重复执行步骤二~步骤十一,持续对镜场中的定日镜进行效率测量和优化。
在本实施例中,首次定日镜效率检测队列排序以定日镜额定反射能量值由高至低排序,后续定日镜效率检测队列重新优化排序以已经测得定日镜效率由低至高排序,当所有定日镜的效率都达到设计值,可延长本系统每次循环执行间隔,使定日镜更多时间反射阳光至吸热器,提高聚光系统效率。
在本实施例中,根据已经测得的定日镜效率,还可以计算出当日镜场投射总能量
式中n为定日镜投入数量,Amirror为单台定日镜面积,fmirror为定日镜效率。
以上公开的仅为本申请的一个具体实施例,但本申请并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化,都应落在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种测量与优化定日镜效率的方法,其特征在于,包括以下几个步骤:
步骤1、根据初始条件按照权重生成定日镜镜场中定日镜效率检测队列,权重越高,优先级越高;
步骤2、依次测量待检测定日镜的反射率、太阳直接辐射能量和大气消光系数;
步骤3、设定待检测定日镜瞄准点为目标光靶,驱动待检测定日镜旋转到设定位置;
步骤4、采集待检测定日镜投射到目标光靶上的光斑图像,并采集待检测定日镜不同曝光值下的镜面图像;
步骤5、根据光斑图像数据计算待检测定日镜的该光斑长度和宽度和该光斑质量中心与光靶几何中心的跟踪精度,并根据镜面图像数据得到待检测定日镜镜面聚光强弱分布,得到待检测定日镜的聚光效率;
步骤6、根据所采集的大气消光系数、待检测定日镜反射率、待检测定日镜聚光效率、待检测定日镜光斑长度和宽度、待检测定日镜跟踪精度,得到待检测定日镜的效率;
步骤7、对定日镜效率检测队列重新优化排序,重复执行步骤1~步骤6,持续对镜场中的定日镜进行效率测量和优化。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1中,所述权重取决于与吸热物体距离,距离越近权重越高。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2具体包括:
步骤21:测量待检测定日镜反射率,如大于反射率设定值,进行下一步;如小于等于反射率设定值,直接测量下一台定日镜反射率,并将该待检测定日镜加入定日镜清洗队列,清洗完成后加入定日镜效率检测队列排序;
步骤22:测量镜场中太阳直接辐射能量,如大于太阳直接辐射能量设定值,进行下一步;如果小于等于太阳直接辐射能量设定值,直接测量下一台定日镜反射率;
步骤23:测量镜场中大气消光系数,如果小于大气消光系数设定值,进行下一步;如果大于等于大气消光系数设定值,直接测量下一台定日镜反射率。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤5还包括:
如果跟踪精度小于跟踪精度设定值,不做处理;如跟踪精度大于等于跟踪精度设定值,对当前跟踪瞄准点进行优化并计算跟踪误差校正参数;
如果聚光效率大于聚光效率设定值,不做处理;如聚光效率小于等于聚光效率设定值,将待检测定日镜从效率检测队列移除,加入定日镜面型补偿队列中,待定日镜面型补偿机构对定日镜面型进行调整后重新加入效率检测队列排序。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤6中,待检测定日镜的效率为fmirror=freflectance*fattenuation loss*fconcentrating*ftruc*fcos*fs*fb,其中,freflectance为待检测定日镜镜面反射率、fattenuation loss为待检测定日镜反射光线的大气衰减、fconcentrating为待检测定日镜聚光效率、ftruc为待检测定日镜截断效率、fcos为待检测定日镜余弦效率、fs为待检测定日镜阴影效率、fb为待检测定日镜遮挡效率。
6.一种测量与优化定日镜效率的系统,其特征在于,所述系统基于根据权利要求1至5中任一项所述的方法进行操作,所述系统包括:
定日镜镜场,所述定日镜用于反射太阳辐射能到吸热器表面;
吸热器,用于吸收定日镜反射的太阳辐射能;
光靶,用于接收定日镜反射光线;
定日镜控制模块,用于在定日镜镜场中确定待检测定日镜,并控制所述待检测定日镜旋转至预设角度;
第一图像采集模块,布置在定日镜镜场中,用于根据当前的辐照度设定一个图像背景灰度阈值,采集所述待检测定日镜反射到光靶上的光斑图像,并将所述光斑图像发送给数据采集及处理模块处理;
第二图像采集模块,布置在光靶中心,用于采集所述待检测定日镜在不同曝光值下的镜面图像,并将所述镜面图像发送给数据采集及处理模块处理;
反射率测量仪,设置于所述待检测定日镜上,用于采集所述待检测定日镜的反射率;
直接辐射测量仪,设置在所述定日镜镜场中,用于测量所述定日镜镜场中太阳直接辐射能量;
能见度测量仪,设置在所述定日镜镜场中,用于测量所述定日镜镜场中大气消光系数;
数据采集及处理模块,分别与所述定日镜控制模块、第一图像采集模块、第二图像采集模块、反射率测试仪、DNI测量仪、能见度测量仪连接并获取数据,根据所获取数据对定日镜效率进行计算,并根据定日镜效率对定日镜优化排序。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述光靶上设有多个特征标记点,根据特征标记点能够确定从光靶上采集到的光斑图像的尺寸和坐标。
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,光靶数量≥4,分别接收对应方向的定日镜反射光线。
9.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,第一图像采集模块的数量与光靶数量相同,并设置在吸热器中心与光靶中心所确定的直线在地平面的投影上;第二图像采集模块的数量与光靶数量相同或是光靶数量的整倍数,并设置在光靶中心。
10.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述DNI测量仪数量≥3,并平均布置在镜场中。
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