CN113885587A - 一种定日镜的校准调节方法和系统 - Google Patents
一种定日镜的校准调节方法和系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113885587A CN113885587A CN202111479094.1A CN202111479094A CN113885587A CN 113885587 A CN113885587 A CN 113885587A CN 202111479094 A CN202111479094 A CN 202111479094A CN 113885587 A CN113885587 A CN 113885587A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heliostat
- illumination intensity
- heat collector
- angle
- illumination
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
Abstract
本发明属于校准调控技术领域，涉及一种定日镜的校准调节方法和系统，所述的系统包括主动调节定日镜角度模块，该模块根据太阳光照射角度主动对定日镜角度进行调节；修正调节定日镜角度模块，该模块包括：判断每台定日镜接收到的光照强度的变化数值，如果超出预设阈值，则认定光照强度的变化数值超出预设阈值的定日镜为将太阳光线反射到集热器之外的定日镜；并调整该定日镜，使其反射的太阳光线回归至集热器表面；能够对定日镜的反射角度进行监控。
Description
技术领域
本发明属于校准调控技术领域，涉及一种校准调节方法和系统，尤其是一种定日镜的校准调节方法和系统。
背景技术
定日镜（heliostat）指将太阳或其他天体的光线反射到固定方向的光学装置，被应用于太阳能塔光热发电技术领域中。定日镜跟随太能运转方向，时刻调整角度，将太阳光发射到太阳能塔的集热器中，集热器中的工质吸收太阳光的热量，并将热量转移到水介质中，水介质在吸收热量后转化为蒸汽，由蒸汽带动轮机发电，实现通过太阳能这一清洁能源发电的技术目的。
在整个利用太阳能发电的过程中，定日镜能否将太阳能完整的反射到集热器，是能否充分利用太阳光进行发电的关键。因此，现有技术中提供多种定日镜的跟踪方法，以使得定日镜能够追踪太阳运行轨迹。然而现有技术中的跟踪方法存在以下技术缺陷：
无法监测定日镜的跟踪太阳运行所作出的定日镜调整是否能够将太阳光反射到集热器，也就是对于定日镜的跟踪效果并未给出监测方式；导致无法确定定日镜根据太阳运行轨迹进行调整以后，是否还能够继续讲太阳光反射到集热器表面。此为现有技术的不足之处。
有鉴于此，本发明提供一种定日镜的校准调节方法和系统；以解决现有技术中存在的技术缺陷，是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种定日镜的校准调节方法和系统，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明给出以下技术方案：
一种定日镜的校准调节系统，包括：
主动调节定日镜角度模块，该模块根据太阳光照射角度主动对定日镜角度进行调节，首先获取太阳光线相对于地面的入射角度，记为A；然后获取由定日镜射出的光线照射到集热器的相对于地面的射入角度，记为B；最后调节定日镜相对于地面的角度，记为C；
其中，C=90°-（0.5*A+0.5B）；
修正调节定日镜角度模块，该模块包括：
位于集热器上方的上端光照强度检测器，位于集热器下方的下端光照强度检测器，位于定日镜上的光照强度采集装置，集热器上方还设置有上端反射镜，集热器下方还设置有下端反射镜；
所述的上端光照强度检测器获取位于集热器上方的上端光照检测强度，下端光照强度检测器获取位于集热器下方的下端光照检测强度；光照强度采集装置获取照射在定日镜的光照强度，以获取每台定日镜接收到的光照强度的变化数值；
如果上端光照检测强度或者下端光照检测强度的光照强度变化值超出预设阈值范围，则认定定日镜将太阳光线反射到集热器之外的范围；同时，当定日镜反射的太阳光线超出集热器表面范围时，下端反射镜或者上端反射镜将定日镜反射的太阳光线再次反射到定日镜，
然后判断每台定日镜接收到的光照强度的变化数值，如果超出预设阈值，则认定光照强度的变化数值超出预设阈值的定日镜为将太阳光线反射到集热器之外的定日镜；并调整该定日镜，使其反射的太阳光线回归至集热器表面；
所述的上端光照强度检测器、下端光照强度检测器、光照强度采集装置均连接到控制器，所述的控制器连接有处理器和定日镜角度调整机构。
作为优选，所述的上端光照强度检测器、下端光照强度检测器、光照强度采集装置均通过无线网络连接所述的控制器；避免布线，节省空间。
作为优选，所述的无线网络为ZiGBee通信网络，采用ZiGBee通信网络能够在确保数据传输安全的基础上，提高数据传输效率。
作为优选，所述的控制器为ARM嵌入式控制器；提高控制器的稳定性。
作为优选，所述的上端光照强度检测器、下端光照强度检测器、光照强度采集装置为光照强度传感器；采集精度高。
本发明还提供一种定日镜的校准调节方法，包括以下步骤：
步骤S1：根据太阳光照射角度主动对定日镜角度进行调节的步骤，该步骤包括以下步骤：
S11：获取太阳光线相对于地面的入射角度，记为A；
S12：获取由定日镜射出的光线照射到集热器的相对于地面的射入角度，记为B；
S13：调节定日镜相对于地面的角度，记为C；
其中，C=90°-（0.5*A+0.5B）；
步骤S2：对定日镜角度进行修正调节的步骤，该步骤包括以下步骤：
S21：获取位于集热器上方的上端光照检测强度，以及位于集热器下方的下端光照检测强度；
S22：如果上端光照检测强度或者下端光照检测强度的光照强度变化值超出预设阈值范围，则认定定日镜将太阳光线反射到集热器之外的范围，转到步骤S23，否则继续执行步骤S22；
S23：获取每台定日镜接收到的光照强度的变化数值，如果超出预设阈值，则认定光照强度的变化数值超出预设阈值的定日镜为将太阳光线反射到集热器之外的定日镜；并调整该定日镜，使其反射的太阳光线回归至集热器表面。
作为优选，所述步骤S23中，通过设置在定日镜的光照强度采集装置获取照射在定日镜的光照强度。
作为优选，所述步骤S23中，集热器上方还设置有上端反射镜，集热器下方还设置有下端反射镜，当定日镜反射的太阳光线超出集热器表面范围时，下端反射镜或者上端反射镜将定日镜反射的太阳光线再次反射到定日镜，并根据定日镜接受的光照强度变化值，认定该定日镜为将太阳光线反射到集热器之外的定日镜。
本发明的有益效果在于，首先能够根据太阳运行轨迹对定日镜进行调整，以确保定日镜反射的太阳光线位于集热器表面；其次能够对定日镜的反射角度进行监控，当定日镜的反射方向发生偏离时，能够及时发现定日镜的反射方向偏离，并能够及时锁定放射方向偏离的定日镜，并进行调整，以确保定日镜将太阳光线反射到集热器表面；有效解决现有技术中存在的技术问题。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1是本发明提供的一种定日镜的校准调节系统的结构原理示意图。
图2是本发明提供的一种定日镜的校准调节系统的控制原理示意图。
其中，1-定日镜，2-集热器，3-上端光照强度检测器，4-下端光照强度检测器，5-光照强度采集装置，6-上端反射镜，7-下端反射镜，8-控制器，9-处理器，10-定日镜角度调整机构。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明进行详细阐述，以下实施例是对本发明的解释，而本发明并不局限于以下实施方式。
实施例1：
如图1和2所示，本实施例提供的一种定日镜的校准调节系统，包括：
主动调节定日镜角度模块，该模块根据太阳光照射角度主动对定日镜1角度进行调节，首先获取太阳光线相对于地面的入射角度，记为A；然后获取由定日镜1射出的光线照射到集热器的相对于地面的射入角度，记为B；最后调节定日镜相对于地面的角度，记为C；
其中，C=90°-（0.5*A+0.5B）；
修正调节定日镜角度模块，该模块包括：
位于集热器2上方的上端光照强度检测器3，位于集热器2下方的下端光照强度检测器4，位于定日镜上的光照强度采集装置5，集热器上方还设置有上端反射镜6，集热器下方还设置有下端反射镜7；
所述的上端光照强度检测器3获取位于集热器上方的上端光照检测强度，下端光照强度检测器4获取位于集热器下方的下端光照检测强度；光照强度采集装置5获取照射在定日镜的光照强度，以获取每台定日镜接收到的光照强度的变化数值；
如果上端光照检测强度或者下端光照检测强度的光照强度变化值超出预设阈值范围，则认定定日镜将太阳光线反射到集热器之外的范围；同时，当定日镜反射的太阳光线超出集热器表面范围时，下端反射镜或者上端反射镜将定日镜反射的太阳光线再次反射到定日镜，
然后判断每台定日镜接收到的光照强度的变化数值，如果超出预设阈值，则认定光照强度的变化数值超出预设阈值的定日镜为将太阳光线反射到集热器之外的定日镜；并调整该定日镜，使其反射的太阳光线回归至集热器表面；
所述的上端光照强度检测器3、下端光照强度检测器4、光照强度采集装置5均连接到控制器8，所述的上端光照强度检测器、下端光照强度检测器、光照强度采集装置为光照强度传感器；采集精度高。所述的控制器8连接有处理器9和定日镜角度调整机构10。所述的上端光照强度检测器3、下端光照强度检测器4、光照强度采集装置5均通过无线网络连接所述的控制器8；避免布线，节省空间。所述的无线网络为ZiGBee通信网络，采用ZiGBee通信网络能够在确保数据传输安全的基础上，提高数据传输效率。所述的控制器8为ARM嵌入式控制器；提高控制器的稳定性。
实施例2：
本实施例还提供一种定日镜的校准调节方法，包括以下步骤：
步骤S1：根据太阳光照射角度主动对定日镜角度进行调节的步骤，该步骤包括以下步骤：
S11：获取太阳光线相对于地面的入射角度，记为A；
S12：获取由定日镜射出的光线照射到集热器的相对于地面的射入角度，记为B；
S13：调节定日镜相对于地面的角度，记为C；
其中，C=90°-（0.5*A+0.5B）；
步骤S2：对定日镜角度进行修正调节的步骤，该步骤包括以下步骤：
S21：获取位于集热器上方的上端光照检测强度，以及位于集热器下方的下端光照检测强度；
S22：如果上端光照检测强度或者下端光照检测强度的光照强度变化值超出预设阈值范围，则认定定日镜将太阳光线反射到集热器之外的范围，转到步骤S23，否则继续执行步骤S22；
S23：获取每台定日镜接收到的光照强度的变化数值，如果超出预设阈值，则认定光照强度的变化数值超出预设阈值的定日镜为将太阳光线反射到集热器之外的定日镜；并调整该定日镜，使其反射的太阳光线回归至集热器表面；
通过设置在定日镜的光照强度采集装置获取照射在定日镜的光照强度；
集热器上方还设置有上端反射镜，集热器下方还设置有下端反射镜，当定日镜反射的太阳光线超出集热器表面范围时，下端反射镜或者上端反射镜将定日镜反射的太阳光线再次反射到定日镜，并根据定日镜接受的光照强度变化值，认定该定日镜为将太阳光线反射到集热器之外的定日镜。
以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种定日镜的校准调节系统，其特征在于，包括：
主动调节定日镜角度模块，该模块根据太阳光照射角度主动对定日镜角度进行调节，首先获取太阳光线相对于地面的入射角度，记为A；然后获取由定日镜射出的光线照射到集热器的相对于地面的射入角度，记为B；最后调节定日镜相对于地面的角度，记为C；
其中，C=90°-（0.5*A+0.5B）；
修正调节定日镜角度模块，该模块包括：
位于集热器上方的上端光照强度检测器，位于集热器下方的下端光照强度检测器，位于定日镜上的光照强度采集装置，集热器上方还设置有上端反射镜，集热器下方还设置有下端反射镜；
所述的上端光照强度检测器获取位于集热器上方的上端光照检测强度，下端光照强度检测器获取位于集热器下方的下端光照检测强度；光照强度采集装置获取照射在定日镜的光照强度，以获取每台定日镜接收到的光照强度的变化数值；
如果上端光照检测强度或者下端光照检测强度的光照强度变化值超出预设阈值范围，则认定定日镜将太阳光线反射到集热器之外的范围；同时，当定日镜反射的太阳光线超出集热器表面范围时，下端反射镜或者上端反射镜将定日镜反射的太阳光线再次反射到定日镜，
然后判断每台定日镜接收到的光照强度的变化数值，如果超出预设阈值，则认定光照强度的变化数值超出预设阈值的定日镜为将太阳光线反射到集热器之外的定日镜；并调整该定日镜，使其反射的太阳光线回归至集热器表面；
所述的上端光照强度检测器、下端光照强度检测器、光照强度采集装置均连接到控制器，所述的控制器连接有处理器和定日镜角度调整机构。
2.根据权利要求1所述的一种定日镜的校准调节系统，其特征在于，所述的上端光照强度检测器、下端光照强度检测器、光照强度采集装置均通过无线网络连接所述的控制器。
3.根据权利要求2所述的一种定日镜的校准调节系统，其特征在于，所述的无线网络为ZiGBee通信网络。
4.根据权利要求3所述的一种定日镜的校准调节系统，其特征在于，所述的控制器为ARM嵌入式控制器。
5.根据权利要求4所述的一种定日镜的校准调节系统，其特征在于，所述的上端光照强度检测器、下端光照强度检测器、光照强度采集装置为光照强度传感器。
6.一种定日镜的校准调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：根据太阳光照射角度主动对定日镜角度进行调节的步骤，该步骤包括以下步骤：
S11：获取太阳光线相对于地面的入射角度，记为A；
S12：获取由定日镜射出的光线照射到集热器的相对于地面的射入角度，记为B；
S13：调节定日镜相对于地面的角度，记为C；
其中，C=90°-（0.5*A+0.5B）；
步骤S2：对定日镜角度进行修正调节的步骤，该步骤包括以下步骤：
S21：获取位于集热器上方的上端光照检测强度，以及位于集热器下方的下端光照检测强度；
S22：如果上端光照检测强度或者下端光照检测强度的光照强度变化值超出预设阈值范围，则认定定日镜将太阳光线反射到集热器之外的范围，转到步骤S23，否则继续执行步骤S22；
S23：获取每台定日镜接收到的光照强度的变化数值，如果超出预设阈值，则认定光照强度的变化数值超出预设阈值的定日镜为将太阳光线反射到集热器之外的定日镜；并调整该定日镜，使其反射的太阳光线回归至集热器表面。
7.根据权利要求6所述的一种定日镜的校准调节方法，其特征在于，所述步骤S23中，通过设置在定日镜的光照强度采集装置获取照射在定日镜的光照强度。
8.根据权利要求7所述的一种定日镜的校准调节方法，其特征在于，所述步骤S23中，集热器上方还设置有上端反射镜，集热器下方还设置有下端反射镜，当定日镜反射的太阳光线超出集热器表面范围时，下端反射镜或者上端反射镜将定日镜反射的太阳光线再次反射到定日镜，并根据定日镜接受的光照强度变化值，认定该定日镜为将太阳光线反射到集热器之外的定日镜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111479094.1A CN113885587B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 一种定日镜的校准调节方法和系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111479094.1A CN113885587B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 一种定日镜的校准调节方法和系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113885587A true CN113885587A (zh) | 2022-01-04 |
| CN113885587B CN113885587B (zh) | 2022-03-01 |
Family
ID=79015666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111479094.1A Active CN113885587B (zh) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | 一种定日镜的校准调节方法和系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113885587B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113759351A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-07 | 宁波未感半导体科技有限公司 | 一种激光雷达接收端校准系统及方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008035842A1 (de) * | 2008-08-03 | 2010-02-04 | Robert Frase | Modulares Turmkraftwerk zur Umwandlung von solarer Energie in andere Energieformen |
| CN102506811A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-06-20 | 赵跃 | 基于图像检测的定日镜反射角度在线检测及校正方法 |
| US20130306131A1 (en) * | 2011-11-09 | 2013-11-21 | Michael Gerard Blum | Receiver For A Solar Power Generation Plant With Improved Service Access To The Receiver Modules |
| CN105509346A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-04-20 | 中海阳能源集团股份有限公司 | 一种塔式定日镜的偏差校正系统及其校正方法 |
| CN106444868A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-02-22 | 南京师范大学 | 基于太阳光参照系统的定日镜精确控制装置及方法 |
| CN109885106A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 西安微电子技术研究所 | 一种定日镜安装及传动误差的校准系统及方法 |
| CN110849004A (zh) * | 2019-04-24 | 2020-02-28 | 浙江红谱科技股份有限公司 | 太阳能发电系统的控制方法 |
-
2021
- 2021-12-07 CN CN202111479094.1A patent/CN113885587B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008035842A1 (de) * | 2008-08-03 | 2010-02-04 | Robert Frase | Modulares Turmkraftwerk zur Umwandlung von solarer Energie in andere Energieformen |
| US20130306131A1 (en) * | 2011-11-09 | 2013-11-21 | Michael Gerard Blum | Receiver For A Solar Power Generation Plant With Improved Service Access To The Receiver Modules |
| CN102506811A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-06-20 | 赵跃 | 基于图像检测的定日镜反射角度在线检测及校正方法 |
| CN105509346A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-04-20 | 中海阳能源集团股份有限公司 | 一种塔式定日镜的偏差校正系统及其校正方法 |
| CN106444868A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-02-22 | 南京师范大学 | 基于太阳光参照系统的定日镜精确控制装置及方法 |
| CN109885106A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-06-14 | 西安微电子技术研究所 | 一种定日镜安装及传动误差的校准系统及方法 |
| CN110849004A (zh) * | 2019-04-24 | 2020-02-28 | 浙江红谱科技股份有限公司 | 太阳能发电系统的控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 代增丽，等: "关于光热电站定日镜单镜校准研究和分析", 《科技资讯》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113759351A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-07 | 宁波未感半导体科技有限公司 | 一种激光雷达接收端校准系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113885587B (zh) | 2022-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8033110B2 (en) | Solar power generation with multiple energy conversion modes | |
| JP5797737B2 (ja) | 太陽熱集熱システム | |
| WO2012113195A1 (zh) | 基于碟式聚光的太阳能二次聚光分频方法及其装置 | |
| JP2010007976A (ja) | ヘリオスタットの校正方法とその校正装置 | |
| CN113885587B (zh) | 一种定日镜的校准调节方法和系统 | |
| CN105275760A (zh) | 一种并网式家用碟式斯特林太阳能热发电系统及控制方法 | |
| CN204610160U (zh) | 一种聚光透镜发电系统 | |
| CN102519154A (zh) | 一种免跟踪二维太阳能聚光装置 | |
| CN101795100A (zh) | 一种太阳能光伏发电系统 | |
| CN102590983B (zh) | 一种反射镜调校装置 | |
| JP2012127536A (ja) | 太陽光集熱装置 | |
| CN204794873U (zh) | 高聚光光伏发电热电联产系统及其组元结构 | |
| KR100941925B1 (ko) | 태양광 집속식 발전장치 | |
| CN114322329B (zh) | 一种提高多云天气下太阳能光热电站阳光利用率的方法 | |
| CN107763862B (zh) | V型调姿定日镜 | |
| CN103135600A (zh) | 一种定日镜控制系统 | |
| CN110647172B (zh) | 一种定日镜焦距检测及优化系统 | |
| CN107421135A (zh) | 一种槽式集热管跟踪聚光系统 | |
| JP2016102407A (ja) | ディッシュ型太陽熱発電装置 | |
| KR101612426B1 (ko) | 반사경이 구비된 고정형 태양광 발전기 | |
| CN202548423U (zh) | 一种新型反射镜调校装置 | |
| Emetere et al. | A short review on solar concentrator for energy generation in tropical coastal belt | |
| CN107355997A (zh) | 一种基于槽形定日镜的多次反光太阳能收集系统 | |
| CN202182968U (zh) | 一种超级聚光设备 | |
| KR20210066461A (ko) | 온도센서를 이용하여 태양광을 추적할 수 있는 ptc형 태양열 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |