ES2844935T3 - Procedimiento de calibración y dispositivo de calibración para un grupo de reflectores para la concentración de radiación solar sobre un receptor de radiación - Google Patents

Procedimiento de calibración y dispositivo de calibración para un grupo de reflectores para la concentración de radiación solar sobre un receptor de radiación Download PDF

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Abstract

Procedimiento de calibración para un grupo de reflectores (1) para la concentración de la radiación solar sobre un receptor de radiación (2), que comprende las etapas del procedimiento, A) orientación de los reflectores para aplicar al menos parcialmente una radiación solar reflejada por los reflectores (1) en una superficie de calibración (6); B) generación de un cambio de la distribución de intensidad de la radiación que incide sobre la superficie de calibración (6) por medio de la realización de un patrón de movimiento por cada reflector del grupo, donde el patrón de movimiento de cada reflector se diferencia en al menos un parámetro de patrón de movimiento predeterminado del grupo - frecuencia del movimiento, - amplitud del movimiento, - posición de fase del movimiento, - trayectoria de la radiación solar reflejada por el reflector dentro de la superficie de calibración, de los parámetros de patrón de movimiento de los otros reflectores (1); C) grabación de series de puntos de imagen para una pluralidad de puntos de localización distintos a la localización de la superficie de calibración (6) por medio de al menos una cámara (3), donde cada serie de puntos de imagen presenta al menos cinco grabaciones de puntos de imagen decaladas temporalmente; D) determinación de un espectro para cada serie de puntos de imagen por medio de la transformación de la serie de puntos de imagen en el dominio de frecuencia; E) asignación de un subconjunto de espectros a los reflectores (1) en función del parámetro de patrón de movimiento del reflector; F) determinación de al menos una posición objetivo de reflexión para cada reflector en función de al menos un subconjunto de espectros asignados al reflector.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de calibración y dispositivo de calibración para un grupo de reflectores para la concentración de radiación solar sobre un receptor de radiación
La invención se refiere a un procedimiento de calibración y un dispositivo de calibración para un grupo de reflectores para la concentración de radiación solar sobre un receptor de radiación.
Para el uso de la energía solar se conoce concentrar la radiación solar por medio de reflectores sobre un receptor de radiación. En este caso se conocen una torre solar y sistemas en los que la radiación solar incidente se concentra por medio de reflectores configurado como heliostatos sobre un receptor de radiación. Asimismo, se conocen colectores lineales como colectores lineales de Fresnel, en los que los sistemas de espejos de seguimiento uniaxial, dispuestos en filas concentran la radiación solar incidente sobre un receptor lineal, típicamente a través de una óptica de concentración secundaria adicional.
La radiación concentrada sobre el receptor de radiación conduce a un calentamiento, donde la energía térmica se puede convertir en energía eléctrica o mecánica para otro uso. Asimismo, es posible el uso directo de la energía térmica, por ejemplo, para procesos industriales.
Debido al movimiento relativo del sol respecto a la tierra, los reflectores se deben realizar un seguimiento para que la luz solar siempre se concentre sobre el receptor de radiación (fijo). Para ello, los reflectores presentan medios motores para poder predeterminar una posición de los reflectores y así obtener un seguimiento de la posición del sol variable.
En este caso es problemático que debido a las modificaciones mecánicas, influencias externas o desgastes de los medios motores se produzcan desalineaciones, de modo que los reflectores no reflejen la radiación o solo parcialmente sobre una posición objetivo prevista sobre el receptor de radiación.
Por ello se conocen procedimientos para determinar una posición objetivo del reflector, que reproduzca el posicionamiento real del reflector. Esta posición objetivo del reflector se puede comparar con la posición de consiga del reflector predeterminada y así constatarse una desviación. La posición de consigna del reflector reproduce por consiguiente la posición local deseada de la radiación reflejada en una superficie objetivo. Por medio de la desviación determinada entre la posición objetivo del reflector y posición de consigna del reflector se puede realizar una calibración de una unidad de control de los medios motores para el reflector.
Por el documento US 2010/0252024 A1 se conoce un procedimiento para la orientación de heliostatos, en el que se usan fotodetectores dispuestos de tipo marco alrededor una apertura energética.
Por el documento US 2011/0317876 A1 se conoce un procedimiento para la orientación de los heliostatos, en el que la reflexión de un heliostato se dirige en primer lugar sobre un primer y a continuación sobre un segundo punto distinto a la ubicación. Por medio de la cámara se graba una superficie objetivo, que comprende el primer y segundo punto, en cada posicionamiento. Mediante la comparación de las dos imágenes grabadas se determina la orientación real del reflector.
Un procedimiento de calibración semejante también se da a conocer en el documento WO 2009/152573 A1.
Este procedimiento presenta la desventaja de que las diferencias de brillo obtenidas por el posicionamiento del heliostato no se pueden determinar con frecuencia o solo de forma inexacta mediante la imagen de la cámara, de modo que el procedimiento de calibración es propenso a errores.
La presente invención tiene por ello el objetivo de mejorar la eficiencia de procedimientos de calibración conocidos previamente.
Este objetivo se consigue por un procedimiento de calibración para un grupo de reflectores para la concentración de la radiación solar sobre un receptor de radiación según la reivindicación 1, así como mediante un dispositivo de calibración para un grupo de reflectores para la concentración de la radiación solar sobre un receptor de radiación según la reivindicación 12. Configuraciones ventajosas se encuentran en las reivindicaciones dependientes.
El dispositivo de calibración según la invención está configurado preferiblemente para la realización del procedimiento de calibración según la invención, en particular de una forma de realización preferida del mismo. El procedimiento de calibración según la invención está configurado preferiblemente para la realización por medio del dispositivo de calibración según la invención, en particular de una forma de realización del mismo.
El procedimiento de calibración según la invención para un grupo de reflectores para la concentración de la radiación solar sobre un receptor de radiación comprende las etapas del procedimiento siguientes:
En una etapa del procedimiento A se realiza una orientación de los reflectores para aplicar al menos parcialmente una radiación solar reflejada por los reflectores en una superficie de calibración. En una etapa del procedimiento B se realiza una generación de un cambio de la distribución de intensidad de la radiación que incide sobre la superficie de calibración por medio de un patrón de movimiento por cada reflector del grupo, donde el patrón de movimiento de cada reflector se diferencia en al menos un parámetro de patrón de movimiento predeterminado a partir del grupo de frecuencia del movimiento, amplitud del movimiento, posición de fase del movimiento, trayectoria de la radiación solar reflejada por el reflector dentro de la superficie de calibración, de los parámetros de patrón de movimiento de los otros reflectores. En una etapa del procedimiento C se realiza una grabación de las series de puntos de imagen para una pluralidad de puntos de localización distintos a la localización de la superficie de calibración por medio de al menos una cámara, donde cada serie de puntos de imagen presenta al menos cinco grabaciones de puntos de imagen decaladas temporalmente.
En el marco de la invención se sitúa grabar cada vez una serie de puntos de imagen por medio de varias cámaras. No obstante, es ventajoso grabar una multiplicidad, en particular una pluralidad de series de imagen, por medio de la cámara.
En una etapa del procedimiento D se realiza una determinación de un espectro para cada serie de puntos de imagen por medio de la transformación de la serie de puntos de imagen en el dominio de frecuencia. En una etapa del procedimiento E se realiza una asignación de un subconjunto de espectros a los reflectores en función del parámetro de patrón de movimiento del reflector. En una etapa del procedimiento F se realiza una determinación de una o varias posiciones objetivo de reflexión para cada reflector en función de al menos un subconjunto de espectros asignados al reflector.
El procedimiento de calibración según la invención se diferencia esencialmente del procedimiento conocido anteriormente, en tanto que se graba una serie de puntos de imagen para cada uno de la pluralidad de puntos de localización distintos a la localización de la superficie de calibración y se determina un espectro para cada serie de puntos de imagen por medio de la transformación de la serie de puntos de imagen en el dominio de frecuencia.
La determinación de una o varias posiciones objetivo de reflexión para cada reflector se realiza en función del análisis de los espectros de las series de puntos de imagen. De este modo es posible un análisis considerablemente detallado y por consiguiente más insensible a errores de las grabaciones de cámara, comparado con la comparación de brillo directa de dos imágenes de cámara.
Esto posibilita una detección más precisa de la posición objetivo de reflexión de un reflector. Debido a la mayor exactitud se pueden registrar asimismo las posiciones objetivo de reflexión de varios reflectores que se mueven simultáneamente, por lo que se aumenta considerablemente la eficiencia del procedimiento de calibración. Además, la mayor exactitud posibilita una evaluación también en el caso de menores diferencias de brillo comparado con los procedimientos conocidos anteriormente, de modo que se puede llevar a cabo, por ejemplo, una calibración con una superficie de calibración que se sitúa al menos parcialmente o preferiblemente completamente dentro de una superficie receptora del receptor de radiación y presenta con ello una alta intensidad de radiación. De este modo, por consiguiente, se posibilita una calibración durante el funcionamiento continuo sin que se produzcan pérdidas de energía debido a la orientación de un reflector a calibrar sobre una superficie de calibración separada. Al usar una superficie de calibración separada de una superficie receptora del receptor de radiación, el procedimiento según la invención también posibilita un aumento de potencia, dado que debido a la exactitud elevada es posible una calibración más rápida y, por consiguiente, se minimizan las pérdidas de radiación sobre el receptor de radiación debido al proceso de calibración.
El dispositivo de calibración según la invención para un grupo de reflectores para la concentración de la radiación solar sobre un receptor de radiación presenta un grupo de reflectores con medios motores para el posicionamiento de cada reflector, para concentrar la radiación solar sobre un receptor de radiación, así como al menos una cámara y una superficie de calibración.
Es esencial que el dispositivo de calibración presente una unidad de calibración, que está configurada cooperando con los medios motores y la cámara, a fin de realizar las siguientes etapas del procedimiento:
A) orientación de los reflectores mediante los medios motores para aplicar al menos parcialmente una radiación solar reflejada por los reflectores en la superficie de calibración;
B) generación de un cambio de la distribución de intensidad de la radiación que incide sobre la superficie de calibración por medio de la realización de un patrón de movimiento por cada reflector del grupo, donde el patrón de movimiento de cada reflector se diferencia en al menos un parámetro de patrón de movimiento predeterminado por el dispositivo de calibración del grupo
- frecuencia del movimiento,
- amplitud del movimiento,
- posición de fase del movimiento,
- trayectoria de la radiación solar reflejada por el reflector dentro de la superficie de calibración,
de los parámetros de patrón de movimiento de los otros reflectores;
C) grabación de las series de puntos de imagen para una pluralidad de puntos de localización distintos a la localización de la superficie de calibración por medio de la cámara, donde cada serie de puntos de imagen presenta al menos cinco grabaciones de puntos de imagen decaladas temporalmente;
D) determinación de un espectro para cada serie de puntos de imagen por medio de la transformación de la serie de puntos de imagen en el dominio de frecuencia;
E) asignación de un subconjunto de espectros a los reflectores en función del parámetro de patrón de movimiento del reflector;
F) determinación de una o varias posiciones objetivo de reflexión para cada reflector en función de al menos un subconjunto de espectros asignados al reflector.
De este modo se producen las ventajas descritas respecto al procedimiento según la invención.
Según se describe al inicio, debido a la alta exactitud, el procedimiento según la invención también permite una evaluación de los cambios superpuestos de la distribución de intensidad sobre la superficie de calibración debido a varios movimientos iniciados de los reflectores. Por ello, ventajosamente se mueven simultáneamente varios del grupo de los reflectores con los parámetros de patrón de movimiento predeterminados, en particular preferiblemente todos los reflectores del grupo de reflectores simultáneamente. Debido a la alta precisión, que está fundamentada en particular en la determinación de un espectro para cada serie de puntos de imagen por medio de la transformación de la serie de puntos de imagen en el dominio de frecuencia, pese a lo movimientos simultáneos superpuestos se pueden extraer por separadas las posiciones objetivo de reflexión para cada reflector. El grupo de reflectores comprende por ello preferiblemente al menos 10, preferiblemente al menos 100 reflectores.
Ventajosamente en el procedimiento de calibración se realiza un filtrado de los espectros, preferiblemente una calibración sobre una o varias frecuencias predeterminadas. En particular es ventajoso que la filtración se realice en una etapa del procedimiento D1 entre la etapa del procedimiento D y E.
En el procedimiento según la invención, los patrones de movimiento de cada reflector se diferencian por al menos uno de los parámetros de patrón de movimiento mencionados. Según se expone a continuación, al patrón de movimiento de cada reflector se le puede asignar típicamente una frecuencia. Un filtrado del espectro con vistas a esta frecuencia posibilita por consiguiente una reducción de datos y exclusión de fracciones de espectro que no se han iniciado o al menos no de forma considerable por el patrón de movimiento. Aun cuando, debido al parámetro de patrón de movimiento seleccionado, una frecuencia igual se le asigna a varios o todos los reflectores del grupo de reflectores, entonces por lo tanto es ventajoso un filtrado semejante para filtrar las fracciones de señales o espectros debido a perturbaciones exteriores.
En una forma de realización ventajosa se filtra el espectro de un reflector con vistas a una frecuencia, que corresponde a una frecuencia de excitación del reflector o se puede comparar al menos con una frecuencia de excitación. En este caso es ventajoso efectuar el filtrado con vistas a la frecuencia de excitación asignada y de uno o varios múltiplos enteros de la frecuencia de excitación, dado que típicamente en el espectro de frecuencia con un múltiplo entero de la frecuencia de excitación también están presentes todavía fracciones que se han iniciado de forma decisiva por el patrón de movimiento con la frecuencia de excitación. En particular es ventajoso efectuar un filtrado con vistas de la frecuencia de excitación y el doble de la frecuencia de excitación, de modo que el resultado es una unión de los espectros de la frecuencia de excitación y del doble de la frecuencia de excitación.
En una forma de realización ventajosa se realiza un filtrado con vistas a un rango de frecuencias, que comprende la frecuencia de filtro mencionada anteriormente, en particular una frecuencia de excitación. Esto está basado en que debido a las capacidades, por ejemplo, mecánicas o de tecnología de señalización en el espectro de frecuencia, las señales iniciadas de forma decisiva por el movimiento pueden estar presentes en el caso de una frecuencia ligeramente divergente comparada con, por ejemplo, una frecuencia del movimiento predeterminada. Ventajosamente el filtrado se realiza en un rango que comprende /- 5% de la frecuencia de filtro predeterminada, preferiblemente /-1% de la frecuencia de filtro predeterminada como desviación.
Una configuración preferida, realizable de forma especialmente sencilla y evaluable con alta exactitud del procedimiento según la invención resulta en tanto que cada uno de los reflectores se mueve de forma periódica, para obtener un cambio periódico de la distribución de intensidad sobre la superficie de calibración. De este modo se le puede asignar de manera sencilla a cada reflector una frecuencia del movimiento periódico, de modo que en particular se puede llevar a cabo preferiblemente un filtrado de manera sencilla según se ha descrito anteriormente. En este caso, en el marco de la invención se sitúa mover de forma periódica todos los reflectores o un subconjunto de los reflectores con una frecuencia idéntica, siempre y cuando se diferencian los movimientos de estos reflectores en al menos uno de los otros parámetros de patrón de movimiento mencionados.
Por los motivos mencionados anteriormente es especialmente ventajoso que simultáneamente cada uno de los reflectores se mueva de forma periódica.
Ventajosamente lo reflectores se mueven de forma periódica, de manera que el cambio periódico de la distribución de intensidad de la superficie de calibración obtenido por el movimiento de los reflectores se sitúa en el rango de frecuencia de 0,001 Hz a 1 MHz, en particular preferiblemente en el rango de 0,01 Hz hasta 100 Hz, en particular en el rango de 0,1 Hz a 10 Hz. Esto presenta la ventaja de que los medios motores para la orientación de los reflectores según la posición del sol se pueden utilizar para la producción del movimiento y preferiblemente no son necesarios actuadores adicionales para la producción del movimiento.
Para la generación del movimiento periódico de los reflectores se usan preferiblemente secuencias de accionamiento pulsadas. En particular es ventajoso transmitir pulsos de accionamiento periódicos a los medios motores de los reflectores, que están adaptados a las vibraciones naturales y/o propiedades elásticas del reflector, en particular del sistema total que comprende los medios motores, el soporte y el reflector como por ejemplo cimentación, pilones, estructura, facetas de espejo, accionamientos, engranajes, control. De este modo se produce la ventaja de que se aprovecha y excita el comportamiento de vibración propia del reflector individual, de modo que se puede ahorrar la energía para la excitación y se pueden mantener bajas las solicitaciones mecánicas.
Para un análisis de datos con alta precisión es ventajoso que cada serie de puntos de imagen para varios períodos del cambio periódico presente respectivamente una multiplicidad de grabaciones. En particular es ventajoso que cada serie de puntos de imagen presente al menos 5 grabaciones, preferiblemente al menos 10, en particular al menos 20 grabaciones por periodo. Siempre y cuando los movimientos presenten diferentes duraciones de período es ventajoso, en todos los movimientos, en particular en el movimiento con el período más corto, que cada serie de puntos de imagen presente al menos 5 grabaciones, preferiblemente al menos 10, en particular al menos 20 grabaciones por período.
Para la obtención de una alta precisión es ventajoso que una serie de puntos de imagen presente al menos 5 grabaciones, preferiblemente al menos 50, en particular al menos 100 grabaciones.
Para la obtención de una alta precisión y alta velocidad de evaluación es ventajoso que se grabe una serie de puntos de imagen con una frecuencia de grabación mayor de 1 grabación por segundo (fps, frame per second), preferiblemente mayor de 20 fps, en particular mayor de 30 fps.
En una forma preferida, las frecuencias de movimiento del reflector se seleccionan por medio de los parámetros de patrón de movimiento, de frecuencia del movimiento, de manera que se producen divisores enteros de la longitud de serie de medición (número de las imágenes) respecto al intervalo de tiempo de observación. En particular, es ventajosa la elección de divisores enteros que no sean múltiplos entre sí, preferiblemente divisores primos. De esta manera, se evita la superposición de las señales de frecuencia como múltiplos entre sí.
La etapa del procedimiento A comprende ventajosamente el seguimiento de los reflectores, para compensar un movimiento relativo del sol, de modo que en el caso de posición del sol cambiante siempre se aplica al menos parcialmente en la superficie de calibración debido al seguimiento de los reflectores. Ventajosamente el seguimiento se realiza de manera que la luz solar reflejada por los reflectores se refleja completamente dentro de la superficie de calibración. La orientación de los reflectores comprende por consiguiente preferiblemente el seguimiento de los reflectores con vistas a la posición del sol cambiante.
Adicionalmente a la orientación y seguimiento preferido de los reflectores, según la etapa del procedimiento B, un patrón de movimiento, que está caracterizado por los parámetros de patrón de movimiento, se le imprime al grupo de reflectores por medio de medios motores. En el marco de la invención se encuentra que los parámetros de patrón de movimiento de los reflectores se diferencian con vistas a los varios parámetros de patrón de movimiento del grupo de los parámetros de patrón de movimiento mencionados al inicio. Preferentemente se diferencian los patrones de movimiento de todos los reflectores del grupo de reflectores en al menos un parámetro de patrón de movimiento común, preferiblemente exactamente en un parámetro de patrón de movimiento común. De este modo se simplifica la evaluación y análisis de la posición objetivo de reflexión y de los reflectores.
La grabación de las series de puntos de imagen para una multiplicidad de puntos de localización distintos a la localización de la superficie de calibración por medio al menos de una cámara se puede realizar ventajosamente con una cámara conocida en sí, en particular una cámara digital, preferiblemente una cámara HDR (High Dynamic Range). Ha resultado ser especialmente ventajoso el uso de una cámara sCMOS (scientific CMOS). Asimismo, también es posible el uso de cámaras CCD.
En el marco de la invención está que solo se utilicen una cantidad parcial de píxeles de imagen de la cámara para la grabación y evaluación de serie de puntos de imagen. Preferiblemente, todos los píxeles de la imagen que se corresponde con el punto de localización sobre la superficie de calibración se usan para la grabación de series de puntos de imagen. Ventajosamente se realiza una grabación de series de puntos de imagen para al menos 100, preferiblemente al menos 1000, en particular preferiblemente al menos 10.000 puntos de localización distintos a la localización sobre la superficie de calibración, a fin de obtener una resolución elevada espacialmente. Los puntos de imagen están dispuestos preferiblemente sobre los puntos de cruce de una retícula rectangular, en particular preferiblemente de una retícula cuadrada. Para la obtención de una alta resolución es ventajoso en particular que los puntos de imagen estén dispuestos sobre la superficie de calibración con una densidad de al menos 100 puntos de imagen por metro cuadrado, preferiblemente al menos 1000, en particular al menos 10.000 puntos de imagen por metro cuadrado.
En la etapa del procedimiento D se realiza la determinación de un espectro para cada serie de puntos de imagen, preferiblemente por medio de una transformada de Fourier, en particular preferiblemente por medio de una transformada de Fourier discreta. De este modo se puede recurrir a procedimientos matemáticos conocidos en sí, en particular la transformada de Fourier discreta. Asimismo, otros procedimientos para la determinación de un espectro para cada serie de puntos de imagen por medio de la transformación de las series de puntos de imagen en el dominio de frecuencia se encuentran en el marco de la invención, como transformada de Laplace y transformada del coseno.
La asignación de un subconjunto de espectros a los reflectores en función del parámetro de patrón de movimiento del reflector se puede realizar de manera diferente, según se describe más abajo más exactamente. De forma especialmente preferida se realiza una asignación mediante uno de los parámetros de patrón de movimiento de la frecuencia del movimiento, amplitud del movimiento, posición de fase del movimiento. Estos posibilitan un análisis especialmente robusto e insensible a errores.
Los medios motores para la constatación de la orientación del reflector y seguimiento del patrón de movimiento, así como eventualmente seguimiento del reflector pueden estar configurados de manera conocida en sí. En particular, los medios motores pueden estar configurados para el movimiento biaxial del reflector, en particular preferiblemente en aplicaciones de torre solar. Asimismo, en el marco de la invención se encuentra que los medios motores están configurados para el movimiento uniaxial del reflector, en particular al usar con colectores lineales con receptores de radiación lineales. La unidad de calibración puede estar configurada de manera conocida en sí como ordenador. En particular, preferiblemente están configuradas tanto una unidad de seguimiento para el seguimiento de los reflectores con vistas a la posición del sol cambiante, así como el dispositivo de calibración en una unidad de cálculo común. Los comandos de control del dispositivo de calibración en los medios motores de los reflectores se pueden realizar de manera conocida en sí, en particular por medio de conexión por cable o por medio de conexión por radio. No obstante, la unidad de calibración puede estar configurada también como unidad independiente, que se comunica con la unidad de seguimiento a través de una interfaz.
En la etapa del procedimiento F se realiza la determinación de al menos una posición objetivo de reflexión para cada reflector. Esta se compara preferiblemente con una posición de consigna de reflexión para cada reflector, a fin de determinar una desviación eventual, que se usa para la corrección de la excitación de este reflector a fin de eliminar la desviación. En este caso se realiza de manera conocida en sí un recálculo de una desviación de localización eventual de una posición objetivo de reflexión sobre la superficie de calibración respecto a una posición de consigna de reflexión sobre la superficie de calibración en parámetros correspondientes de los medios motores de los reflectores, como por ejemplo ángulos de ajuste.
Según se menciona al inicio, debido a la alta precisión del procedimiento según la invención existe la posibilidad de que en el caso de una alta intensidad global de la radiación que incide sobre la superficie de calibración se detecte por lo tanto el cambio de intensidad local provocado por el patrón de movimiento impreso de los reflectores individuales sobre la superficie de calibración. Ventajosamente la superficie de calibración recubre por ello al menos parcialmente una apertura energética del receptor de radiación. De este modo se puede realizar una calibración durante el funcionamiento continuo, es decir, mientras que el punto objetivo del reflector se sitúa dentro de una apertura energética del receptor de radiación. En particular, por ello es ventajoso que la superficie de calibración recubra completamente la apertura energética el receptor de radiación. Es especialmente ventajoso que la superficie de calibración recubra la apertura energética el receptor de radiación completamente y adicionalmente una zona de borde, preferiblemente una zona de borde periférica de la apertura energética.
En otra forma de realización ventajosa, la superficie de calibración recubre el bode de una abertura energética del receptor de radiación. Esto es ventajoso en particular cuando la radiación, que se refleja por medio del reflector sobre la apertura energética, no incide o solo en pequeña medida de la apertura energética sobre el detector de imagen. Esto puede estar fundamentado en la absorción de la apertura energética. Asimismo, la superficie receptora del receptor de radiación oculta para la cámara puede estar establecida debido al ángulo de visión de la cámara y una apertura retrasada por elementos constructivos como marcos y soportes. En una forma de realización preferida, en la etapa del procedimiento C se realiza una grabación de series de puntos de imagen por consiguiente al menos parcialmente o preferiblemente exclusivamente en el borde de la apertura energética del receptor. En este caso es ventajoso en particular cuando las series de puntos de imagen se extienden periféricamente alrededor de la apertura energética del receptor de radiación, en particular cuando la superficie de calibración forma un marco periférico alrededor de la apertura energética. En estos casos es necesario por consiguiente configurar los patrones de movimiento de manera que las resecciones de los reflectores solapen al menos parcialmente el borde de la apertura energética. No obstante, debido a la alta precisión del presente procedimiento es posible efectuar ya un análisis exacto de la posición objetivo de reflexión sobre el borde de la superficie de calibración en el caso de solo solapamientos breves, de modo que solo se produce una pequeña pérdida de energía.
Ventajosamente, en la etapa del procedimiento E se realiza la generación de una imagen de amplitud de brillo. Para ello, preferiblemente se efectúa un filtrado de los valores de espectros en el caso de una frecuencia de filtro o, como se ha descrito anteriormente, preferiblemente en el rango de una frecuencia de filtro. Según se ha descrito igualmente anteriormente, en particular es ventajoso predeterminar una lista de frecuencias de filtro, en particular preferiblemente una lista de rangos de frecuencias de filtro, donde para cada entrada de la lista se realiza un filtrado y los resultados se reúnen, por ejemplo, por adición. Para la generación de la imagen de amplitud de brillo se realiza un filtrado por medio de una o varias frecuencias de filtro para cada espectro. Cada filtrado produce para cada espectro de una parte real e imaginaria de la señal de frecuencia. La magnitud de este número complejo se combina para la amplitud de brillo para este espectro filtrado con esta frecuencia.
Al filtrar el espectro con varias frecuencias, en particular de forma preferida una frecuencia de salida y el doble de la frecuencia de salida, se añaden preferiblemente las amplitudes de brillo determinadas en cada filtrado.
Como resultado se obtiene una imagen de amplitud de brillo, que presenta una amplitud de brillo determinada según se ha descrito anteriormente para cada localización del espectro sobre la superficie de calibración.
La asignación de un subconjunto de espectros a los reflectores depende del parámetro de patrón de movimiento del reflector se realiza preferiblemente mediante una imagen de amplitud de brillo, según se ha descrito anteriormente.
En una configuración ventajosa del dispositivo de calibración según la invención, la superficie de calibración presenta una superficie reflectante de manera difusa. De este modo se produce la ventaja de que también desde un ángulo de visión de cámara, que no se corresponde con la posición de los reflectores, al menos en la zona de la superficie reflectante de manera difusa se dispersa una intensidad suficiente en la dirección de la cámara que permite una medición. Según se ha expuesto anteriormente, la superficie de calibración recubre preferiblemente el borde de una apertura energética del receptor de radiación para la radiación solar, en particular la superficie de calibración recubre preferiblemente este borde de forma periférica. Es especialmente ventajoso que la superficie de calibración forme un marco alrededor de la apertura energética. Esta configuración ventajosa se usa preferiblemente en colectores lineales, en particular en colectores lineales en los que la radiación solar se refleja a través de un reflector primario (a calibrar) y un reflector secundario (típicamente inmóvil) sobre el receptor lineal. Aquí la superficie reflectante de manera difusa se configura preferiblemente en o dentro de la superficie de la apertura del reflector secundario.
Ventajosamente el dispositivo comprende varias cámaras, que están dispuestas con diferentes ángulos de grabación respecto a la superficie de calibración. Esto es ventajoso en particular en el caso de superficies de calibración no planas, por ejemplo, superficies de calibración que recubren una superficie receptora no plana de un receptor de radiación, como por ejemplo la superficie receptora de un receptor cilíndrico. Ventajosamente el dispositivo de calibración está configurado para la grabación de series de puntos de imagen para una pluralidad de puntos de localización diferentes a la localización de la superficie de calibración por medio de las cámaras, donde cada serie de puntos de imagen presenta al menos cinco grabaciones de puntos de imagen decaladas temporalmente.
Las series de puntos de imagen presentan preferiblemente las mismas distancias, es decir, las series de puntos de imagen son preferiblemente temporalmente equidistantes.
Otras formas de realización ventajosa del procedimiento según la invención y del dispositivo según la invención se describen a continuación mediante las figuras y mediante ejemplos de realización. A este respecto muestra:
Figura 1 un primer ejemplo de realización de un dispositivo según la invención;
Figura 2 representaciones esquemáticas de una superficie de calibración para la explicación parámetros de patrón de movimiento de frecuencia y amplitud;
Figura 3 representaciones para la explicación del parámetro de patrón de movimiento de posición de fase;
Figura 4 representaciones esquemáticas para la explicación del parámetro de patrón de movimiento de trayectoria;
Figura 5 un segundo ejemplo de realización de un dispositivo según la invención con un receptor de radiación cilíndrico;
Figura 6 un tercer ejemplo de realización de un dispositivo según la invención que está configurado como colector lineal y
Figura 7 representaciones esquemáticas de la superficie de calibración según la figura 6.
Todas las figuras están representadas esquemáticamente, no a escala. Las mismas referencias en las figuras designan elementos iguales o de igual efecto.
La figura 1 muestra un primer ejemplo de realización de un dispositivo de calibración según la invención. El dispositivo de calibración comprende un grupo de reflectores 1 que están montados de forma pivotable biaxialmente sobre pilones por medio de medios motores. Los reflectores 1 están configurados como heliostatos. El dispositivo comprende además un receptor de radiación 2, que está dispuesto sobre una torre y presenta una apertura de radiación rectangular. El receptor de radiación presenta dentro de la apertura de radiación rectangular un absorbedor, que llena completamente la apertura de radiación y cuya superficie absorbedora está conecta de forma térmicamente conductora con líneas para un fluido caloportador.
Por medio del fluido caloportador se deriva el calor obtenido mediante la concentración de luz solar por medio de los reflectores 1 sobre el receptor de radiación 2 para el uso posterior, en cuestión en un proceso circular energético para la obtención de corriente. El dispositivo de calibración presenta además una cámara 3, que está configurada en cuestión como cámara digital para la grabación con resolución local de imágenes de medición de la superficie de calibración, que recubre completamente la superficie absorbente del receptor de radiación 2. La cámara 3 presenta una resolución de 2048x2048 píxeles.
Además, el dispositivo de calibración presenta una unidad de calibración 4 que está configurada en cuestión como ordenador. La unidad de calibración 4 está conectada con la cámara 3 a través de un cable de datos, para controlar, por un lado, las grabaciones de la cámara 3 y recibir, por otro lado, las imágenes de medición de la cámara 3.
Además, la unidad de calibración 4 está conectada con los medios motores a través de radio para el posicionamiento de los reflectores 1.
La unidad de calibración 4 está configurada, por un lado, como unidad de seguimiento para que los reflectores 1 sigan una posición del sol cambiante, de modo que siempre e independientemente de la posición del sol se realice una concentración de la luz solar sobre el receptor de radiación 2. Por otro lado, la unidad de calibración 4 está configurada para realizar las etapas del procedimiento siguientes:
Según la etapa del procedimiento A se realiza una orientación de los reflectores 1 mediante los medios motores mencionados anteriormente, a fin de aplicar la radiación solar reflejada por los reflectores en la superficie de calibración, que es idéntica en cuestión a la superficie absorbente del receptor de radiación 2.
En una etapa del procedimiento B, por medio de la unidad de calibración 4 se genera un cambio de la distribución de intensidad de la radiación incidente sobre la superficie de calibración por medio de la ejecución de un patrón de movimiento por parte de cada reflector 1. En este caso, el patrón de movimiento de cada reflector se predetermina por la unidad de calibración 4 por medio de señales de control en los medios motores de los reflectores 1 y el patrón de movimiento de cada reflector se diferencia en al menos un parámetro de patrón de movimiento determinado por el dispositivo de calibración a partir del grupo de frecuencia del movimiento, amplitud del movimiento, posición de fase del movimiento, trayectoria de la radiación solar reflejada por el reflector dentro de la superficie de calibración.
Por medio de la cámara 3 se realiza una grabación de puntos de imagen para una multiplicidad de puntos de localización distintos a la localización de la superficie de calibración, en cuestión con una tasa de exploración de 25 Hz. Cada serie de puntos de imagen se capta durante una duración de 5,12 s, de modo que cada serie de puntos de imagen presenta por ejemplo 128 grabaciones de puntos de imagen. Está representado esquemáticamente el resultado como serie de imágenes de medición 5, que muestra varias grabaciones decaladas temporalmente del campo de calibración por medio de la cámara 3 de forma esquematizada espacialmente una tras otra.
Para cada punto de imagen de cada imagen de medición está presente por consiguiente una serie de puntos de imagen, que se compone de las grabaciones decaladas temporalmente de este punto de imagen. Todos los puntos de imagen en un instante dado arrojan una imagen de medición y todas las series de puntos de imagen arrojan conjuntamente la serie de imágenes de medición 5.
En una etapa del procedimiento D se realiza una determinación de un espectro para cada serie de puntos de imagen por medio de la transformación de la serie de puntos de imagen en el dominio de frecuencia, en cuestión por medio de la transformada de Fourier discreta por parte de la unidad de calibración 4.
En una etapa del procedimiento E se realiza una asignación de un subconjunto de espectros a los reflectores en función del parámetro de patrón de movimiento del reflector y en una etapa del procedimiento F se realiza una determinación de una o varias posiciones objetivo de reflexión para cada reflector en función de al menos el subconjunto de espectros asignados al reflector. Las posiciones objetivo de reflexión se comparan con las posiciones de consigna predeterminadas para cada reflector 1 y a partir de una diferencia de localización eventual de estas posiciones se determina una desviación para la corrección de la excitación de los reflectores por parte de la unidad de calibración 4. Todas estas etapas se realizan igualmente por medio de la unidad de calibración 4.
A continuación, mediante las formas de realización y ejemplos de realización del procedimiento según la invención se explica más en detalle el uso de los parámetros de patrón de movimiento mencionados anteriormente. Las explicaciones se realizan a modo de ejemplo en el ejemplo de realización representado en la figura 1 de un dispositivo según la invención:
Ventajosamente en el procedimiento según la invención para cada reflector se prevé una frecuencia diferente como parámetro de patrón de movimiento y a cada reflector se le asigna un subconjunto de espectros que comprende al menos los espectros de aquella frecuencia que se corresponden al parámetro de patrón de movimiento del reflector. Ventajosamente a cada reflector se le asignan los espectros que comprenden el espectro de aquella frecuencia que se corresponde con los parámetros de patrón de movimiento del reflector o a cada reflector se le asigna un subconjunto de espectros que comprenden los espectros de aquella frecuencia que se corresponden al parámetro de patrón de movimiento del reflector. En particular, preferiblemente a cada reflector se le asigna un subconjunto de espectros que comprenden los espectros de aquella frecuencia que corresponden al parámetro de patrón de movimiento del reflector y comprenden los espectros de al menos un múltiplo entero de frecuencia de aquella frecuencia que se corresponden a los parámetros de patrón de movimiento del reflector, en particular al doble de la frecuencia.
Preferiblemente se realiza la asignación de los espectros en este caso mediante filtrado, en tanto que con él o las frecuencias mencionadas anteriormente se lleva a cabo un filtrado de todos los espectros. A continuación, se realiza una selección de los espectros filtrados mediante un criterio de selección. Esto puede ser la especificación de un valor límite, donde solo se seleccionan aquellos espectros con un valor mayor del valor límite predeterminado. Los espectros seleccionados se le asignan al reflector. Por consiguiente, se realizó una asignación de manera que con la frecuencia del movimiento como parámetro de patrón de movimiento (eventualmente en forma ampliada como rango de frecuencias debido a desenfoques y eventualmente adicionalmente en múltiplos enteros de esta frecuencia, en particular el doble de la frecuencia) se efectúa un filtrado de todos los espectros, filtrado que es por consiguiente específico para la frecuencia individual del reflector como parámetro de patrón de movimiento. A través de un criterio de selección se forma un subconjunto de los espectros filtrados. Esto se realiza preferiblemente en tanto que para el espectro filtrado se forma una amplitud de brillo, en particular mediante agrupamiento de la parte real e imaginaria de la señal de frecuencia del espectro filtrado. Como criterio de selección se puede predeterminar por consiguiente preferiblemente un valor límite para la amplitud de brillo, de modo que solo se asignan aquellos espectros a este reflector cuya amplitud de brillo sea mayor que el valor límite predeterminado.
Tras llevar a cabo estas etapas de filtrado (para la elaboración de la imagen de amplitud de brillo) y asignación de un subconjunto de espectros en función de un criterio, en particular un valor límite para la amplitud de brillo para cada reflector, por consiguiente, a los reflectores están asignados - debido a las diferentes frecuencias como parámetro de patrón de movimiento - típicamente diferentes subconjuntos de espectros.
El subconjunto de espectros asignada a cada reflector se puede representar como imagen de amplitud de brillo, en tanto que en la localización de cada espectro, es decir, en la localización sobre la superficie de calibración en la que se ha grabado la serie de puntos de imagen para este espectro, se introduce un valor significativo - como por ejemplo 1 - mientras que en las localizaciones de aquellos espectros, que no satisfacen el criterio de selección, se introduce un valor divergente del mismo - como por ejemplo 0. A partir de las superficies resultantes de ello (que se forman por los valores indicados con 1) se puede determinar, por ejemplo, por medio de la formación de centroides de superficie una posición media del movimiento periódico impreso de cada reflector. Esta posición media representa por consiguiente una posición objetivo de reflexión que se ha determinado para cada reflector.
Esta posición objetivo de reflexión se puede comparar para cada reflector con la posición de consigna de reflexión, es decir, aquel punto de localización sobre la superficie de calibración, que se corresponde al centroide de superficie según la presente evaluación mediante las posiciones de movimiento predeterminadas por el dispositivo de calibración. Una comparación de la posición de consigna de reflexión y posición objetivo de reflexión permite la determinación de una desviación que se usa para la corrección de la excitación.
Un ejemplo de realización de un procedimiento según la invención, en el que se diferencian los patrones de movimiento de los reflectores mediante el parámetro de patrón de movimiento de frecuencia, se explica mediante las representaciones esquemáticas representadas en la figura 2. La figura 2 muestra en la imagen parcial a) la representación esquemática de la superficie de calibración 6. Sobre esta se sitúa una superposición bordeada de tipo nube 7 de las reflexiones de luz solar de los reflectores 1 individuales. Para la mayor claridad están representados solo reflexiones individuales rebordeadas a trazos. En este ejemplo de realización, los movimientos periódicos se imprimen simultáneamente en los reflectores 1 por medio de la unidad de calibración 3, movimientos que presentan una idéntica amplitud y posición de fase del movimiento, no obstante, diferentes frecuencias. A modo de ejemplo, debido a este movimiento impreso se mueve la reflexión A de un primer reflector 1 sobre la superficie de calibración 6 a lo largo de las puntas de flecha hacia arriba y hacia abajo con una frecuencia fA predeterminada. Correspondientemente, la reflexión B de un segundo reflector 1 sobre la superficie de calibración 6 a lo largo de las puntas de flecha se mueve hacia la derecha e izquierda con una frecuencia fB predeterminada, que es diferente de fA. Fase y amplitud de ambos movimientos son iguales.
Por medio de la cámara 3 se grabación ahora una serie de imágenes de medición 5, que produce por consiguiente una pluralidad de series de puntos de imagen. Cada serie de puntos de imagen se transforma en el dominio de frecuencia por medio de transformada de Fourier discreta, de modo que para cada serie de puntos de imagen resulta un espectro. Cada espectro se filtra ahora en una primera etapa con la frecuencia fA, de modo que solo permanecen aquellas fracciones del espectro que se corresponden con los parámetros de patrón de imagen del primer reflector. A continuación, para estos espectros filtrados con la frecuencia fA se genera una imagen de amplitud de brillo. Cada espectro filtrado presenta una parte real e imaginaria de la señal de frecuencia. La magnitud de este número complejo se combina para la amplitud de brillo para este espectro.
Como resultado se produce por consiguiente una imagen de amplitud de brillo, que en la localización de la superficie de calibración 6, en la que se ha grabado una serie de puntos de imagen, presenta la amplitud de brillo determinada según se ha descrito anteriormente. A continuación, se elabora una imagen de amplitud de brillo, en tanto que por encima de un valor límite predeterminado solo se representan claros aquellos puntos de imagen que presentan una amplitud de brillo mayor que el valor límite predeterminado. Todos los otros puntos se representan oscuros. El valor límite se determina como sigue: la relación de la señal respecto al ruido se determina, por ejemplo, mediante comparación con series de grabaciones sin movimiento periódico o mediante determinación de la relación de señal -ruido a partir de la serie de mediciones mediante métodos de procesamiento de señales. Respecto al nivel de ruido se selecciona preferiblemente una distancia de seguridad, como por ejemplo de nuevo la magnitud del nivel de ruido. El nivel de ruido y la distancia de seguridad se añaden y usan como valor límite. Igualmente se pueden usar otros procedimientos para la determinación de una relevancia de señal, conocida a partir del procesamiento de señales.
Los puntos de imagen representados claros se corresponden por consiguiente con la asignación de un subconjunto de espectros al primer reflector.
En la figura 2 están representadas a trazos las superficies resultantes. Por sencillez todas las superficies claras resultantes de los tres reflectores caracterizados por separado están representados a trazos en una imagen. Según se puede reconocer, por ejemplo, en las dos superficies a trazos en la zona con la posición caracterizada con A, las superficies a trazos representan los puntos finales (vértices) del movimiento período impreso. A través de una formación de centroides de superficie se puede determinar por consiguiente la localización caracterizada con «x», que se corresponde con la posición media del movimiento impreso. Esto es independiente de la orientación del movimiento, como muestra por ejemplo el resultado de un análisis simultáneo en la posición B para el segundo reflector.
La posición marcada con «x» en la zona A y en la zona B representa por consiguiente la posición objetivo de reflexión para el primer y el segundo reflector (que se corresponde en cuestión con el centro de movimiento). La posición de consigna de reflexión se conoce igualmente dado que el movimiento predeterminado por la unidad de calibración 4 se ha predeterminado a través de las posiciones de consigna. Correspondientemente, de manera sencilla también se puede calcular el centro del movimiento de consiga mediante los datos predeterminados como posición de consigna de reflexión o la posición de consigna de reflexión está presente directamente como parámetro de entrada.
Una comparación de estas dos posiciones da, según se ha descrito anteriormente, la desviación para el respectivo reflector.
En otra forma de realización ventajosa del procedimiento según la invención, para cada reflector se predetermina una amplitud diferente como parámetro de patrón de movimiento. Para los espectros al menos de una selección de espectros a partir de los espectros se lleva a cabo una determinación de la amplitud del movimiento y a cada reflector se le asigna un subconjunto de espectros a partir de la selección de espectros, que presenta una amplitud del movimiento que se corresponde con el parámetro de patrón de movimiento de amplitud del reflector.
En el marco de la invención se encuentra usar todos los espectros para la determinación de la amplitud del movimiento. No obstante, es ventajoso que para cada reflector se determine una selección de espectros que comprende al menos el espectro con la frecuencia del movimiento del reflector. En esta forma de realización ventajosa se realiza por consiguiente en primer lugar una limitación de espectros sobre la frecuencia que sirve de base al patrón de movimiento del reflector, de modo que se excluyen fracciones de señales que no se han iniciado por el movimiento de este reflector.
Un ejemplo de realización para una forma de realización preferida semejante, en la que a cada reflector se le predetermina una amplitud diferente como parámetro de patrón de movimiento, a continuación, se explica igualmente mediante la figura 2.
En este segundo ejemplo de realización se realiza una impresión de un movimiento periódico esencialmente como se ha descrito ya anteriormente en el primer ejemplo de realización. No obstante, en este ejemplo de realización, el movimiento periódico de todos los reflectores se realiza con igual frecuencia, no obstante, diferente amplitud.
En este segundo ejemplo también se realiza un filtrado de los espectros por medio de la frecuencia de excitación y elaboración de una imagen de amplitud de brillo mediante especificación de un valor límite, que se determina en cuestión, según se ha descrito ya anteriormente en el primer ejemplo de realización, por medio del análisis de la relación de señal - ruido. El resultado se corresponde con la representación esquemática según la figura 2b), no obstante, donde las superficies a trazos asignadas en la zona A presentan una distancia diferente que las superficies a trazos asignadas en la zona B. Pues, según se ha expuesto anteriormente, las superficies a trazos representan los puntos finales del movimiento periódico. Debido a las diferentes amplitudes, los puntos finales de las superficies asignadas al reflector 1 según la zona A se sitúan por consiguiente a otra distancia entre sí respecto a las superficies a trazos asignadas al segundo reflector según la zona B.
La asignación de estas superficies a los reflectores individuales se puede realizar de diferente manera: así se puede realizar una formación de centroides de las superficies coherentes, es decir, todas las superficies representadas bordeadas a trazo en la figura 2. Entre estos centroides de superficie se determinan las distancias y una comparación de estas distancias con las amplitudes predeterminadas permite una asignación de respectivamente dos superficies correspondientes a un punto final a un reflector.
Si se realiza la asignación de respectivamente dos superficies de puntos finales representadas de forma rebordeada a respectivamente un reflector, entonces, según se describe en el primer ejemplo de realización, mediante la formación de centroides de superficie se puede determinar un centro de movimiento que representa por consiguiente la posición objetivo de reflexión del respectivo reflector. Este se puede comparar, según se ha descrito anteriormente, con una posición de consigna de reflexión del respectivo reflector para la determinación de una desviación.
Otro ejemplo de realización de un procedimiento según la invención, en el que se diferencian los patrones de movimiento de los reflectores por el parámetro de patrón de movimiento de posición de fase, se explica mediante los datos representadas en la figura 3. Este ejemplo de realización también se lleva a cabo con el dispositivo representado en la figura 1. Se lleva a cabo de forma similar al ejemplo de realización descrito anteriormente, en el que los patrones de movimiento de los reflectores se diferencian por la frecuencia del parámetro de patrón de movimiento. Para evitar repeticiones, a continuación, se entra por ello esencialmente en las diferencias:
En este ejemplo de realización también se les imprimen a todos los reflectores del grupo de reflectores un movimiento periódico, según se explica en las figuras 2a y 2b. No obstante, en este ejemplo de realización, los movimientos de todos los reflectores presentan una frecuencia igual y una amplitud igual. No obstante, para los reflectores está predeterminada una posición de fase de excitación diferente.
La realización de las etapas del procedimiento A y B en este ejemplo de realización se realiza por consiguiente esencialmente, según se ha descrito anteriormente, con la excepción de que la frecuencia y amplitud del movimiento del grupo de reflectores son iguales, no obstante, las posiciones de fase del movimiento de los reflectores se diferencian por parejas.
La grabación de series de puntos de imagen se realiza igualmente según se ha descrito anteriormente respecto a la etapa del procedimiento C. La determinación de un espectro para cada serie de puntos de imagen por medio de la transformación de la serie de puntos de imagen en el dominio de frecuencia en una etapa del procedimiento D también se realiza según se han expuesto anteriormente.
Para la depuración de los juegos de datos de las influencias externas es ventajoso filtrar lo espectros de los reflectores con vistas a la frecuencia de excitación predeterminada, según se ha descrito anteriormente. No obstante, en este ejemplo de realización, a diferencia del filtrado descrito anteriormente en todos los reflectores se realiza un filtrado del espectro con la frecuencia idéntica, dado que, en este ejemplo de realización, todos los reflectores también presentan una frecuencia de excitación idéntica. En este ejemplo de realización, el filtrado con vistas a la frecuencia de excitación no sirve por consiguiente para la asignación de los espectros a reflectores individuales, sino para la depuración y simplificación del juego de datos para el procesamiento posterior.
Tras llevar a cabo el filtrado de frecuencia, para cada serie de puntos de imagen se determina una posición de fase. En el presente ejemplo de realización, esto se realiza como sigue: mediante la transformada de Fourier descrita anteriormente se obtiene una parte real y una imaginaria para cada serie de puntos de imagen. De la parte imaginaria solo se incluye la mitad positiva o solo la mitad negativa en la evaluación, en cuestión la mitad positiva. En la parte real, por el contrario, se utilizan tanto los valores característicos positivos como también los negativos de las frecuencias. La transformada inversa de estos datos da como resultado el desarrollo de brillo para cada serie de puntos de imagen con amplitud dividida a la mitad, donde el desarrollo de brillo está presente como un número complejo. De ello se forma una posición de fase para cada serie de puntos de imagen. Esto se puede realizar mediante el arcotangente del cociente de la secuencia de números complejos de las series de puntos de imagen. Al observar el signo de la parte real e imaginaria se determina la fase en la zona ±n.
Como resultado está presente una posición de fase para cada serie de puntos de imagen.
Además, se determina una imagen de amplitud de brillo, según se ha descrito anteriormente.
A partir de los valores de posición de fase y la imagen de amplitud de brillo se genera una imagen de la posición de fase. Esto se puede realizar porque para cada serie de puntos de imagen se selecciona un punto de grabación determinado. En cuestión se selecciona el instante de la primera grabación. Como resultado está presente una imagen de posiciones de fase. Esta imagen de posiciones de fase se filtra, además, en cuestión mediante multiplicación con la imagen de amplitudes de brillo.
Como resultado se ha elaborado una imagen de posiciones de fase, que solo presenta los desarrollos de fase de los puntos decisivo, en cuestión los desarrollos de fase de los vértices de los movimientos periódicos.
En la figura 3 están representados a modo de ejemplo los resultados de la evaluación, donde se han tomado por base dos movimientos no superpuestos que están desplazados en 0,25 períodos. En este ejemplo, el un movimiento tiene por consiguiente una fase de movimiento de 1 n respecto al otro movimiento (por ejemplo, movimientos A y B según la figura 2a).
En la imagen parcial b a la derecha está representada una sección a través de los dos desarrollos de fase para la clarificación del desarrollo de valores, donde la curva con el máximo mayor está asignada en cuestión al movimiento A y con el máximo menor al movimiento B. Los valores se sitúan en la región -n a n, conforme a la fase de el desarrollo de brillo transformada de forma sinusoidal.
En la imagen parcial derecha de la figura 3b está representada la diferencia de estas dos secciones.
En una etapa del procedimiento E se realiza ahora una asignación de un subconjunto de espectros a los reflectores, en cuestión en función del parámetro de patrón de movimiento de fase como sigue:
En la imagen de amplitud de brillo, las zonas congruentes alrededor de las posiciones de los vértices se definen mediante formación de superficies. Aquí se puede realizar, por consiguiente, según se ha descrito anteriormente, por medio de la formación de valores límite una asignación de superficies, como por ejemplo las dos superficies blancas en la imagen de amplitud de brillo según la figura 3a), a la derecha. En un perfeccionamiento ventajoso del ejemplo de realización, en el caso de consideración adicional de los múltiplos de la frecuencia de excitación - según se ha descrito anteriormente - se puede usar toda la superficie de cobertura del movimiento.
El desarrollo de la posición de fase en las zonas coherentes se diferencia según el decalado de fase. En caso de solapamiento de los movimientos se configura un desarrollo de fase común.
Los desarrollos de fase se correlacionan con la posición de fase de excitación predeterminada de cada reflector, de modo que se puede asignar un desarrollo de fase respectivamente a un reflector.
En el ejemplo representado en la figura 3 esto ocurre como sigue: la imagen de fase en la imagen parcial a), a la izquierda (en aras de la mejor representabilidad, los valores de fase solo están representados en las superficies rebordeadas una vez en la representación de densidad de puntos y una vez como líneas de nivel) se representa de forma discreta. De este modo se determinan la dirección de pendiente y el valor de pendiente del desarrollo de fase. Los desarrollos de fase coherentes a partir de las superficies delimitadas parcialmente (las superficies correspondientes alrededor de los vértices) se identifican por la limitación del rango de valores de la imagen de fase diferenciada de forma discreta. Dado que el desarrollo de fase se realiza de forma constante, el rango de valores del diferencial queda igualmente constante. En la imagen parcial b) a la izquierda se representan respectivamente una sección a través del desarrollo de fases de los dos patrones de movimientos que aparecen. La línea de puntos muestra la sección a lo largo de la línea de puntos en la imagen parcial a) a la izquierda, la línea continua la sección a lo largo de la línea continua en la imagen parcial a) a la izquierda. Un desarrollo de fase (línea de puntos) muestra en este caso una pendiente negativa. La imagen diferencial muestra por ello valores negativos para este patrón de movimiento. La segunda sección (línea continua) muestra una pendiente positiva. En consecuencia, el diferencial muestra valores positivos para ello. En este caso, por tanto, la asignación de la correspondencia de las superficies se realiza solo mediante la distinción entre positivo y negativo.
En una forma de realización alternativa, las relaciones o diferencias de los desarrollos de fase de zonas diferentes también se pueden comparar solo con las relaciones de las fases predeterminadas, para llevar a cabo una asignación. Para ello en la imagen parcial b) de la figura 3 a la derecha está representada una diferencia semejante entre la línea de puntos y la línea continua de la imagen derecha.
A partir de estas superficies coherentes identificadas se forma análogamente a la descripción anterior el punto objetivo de reflector como centro medio de las superficies. La asignación del punto objetivo de reflector a los reflectores se determina mediante el desarrollo de fase alrededor de los puntos objetivo de reflector: La posición de fase alrededor del punto objetivo de reflector, así como en los vértices se determina a partir de los parámetros de entrada. La posición de fase a partir de la imagen de fase en estas posiciones se correlaciona con las referencias conocidas y por consiguiente la asignación de los diferentes puntos objetivo de reflector a los reflectores.
Mediante las representaciones según la figura 4, a continuación, se explica otro ejemplo de realización de un procedimiento según la invención, en el que los parámetros de patrón de movimiento de los reflectores se diferencian en la trayectoria de la radiación solar reflejada por el reflector dentro de la superficie de calibración.
Según está representado en la figura 4 en la imagen parcial a) a modo de ejemplo, para un reflector A y B están predeterminadas respectivamente las trayectorias en forma de S, de modo que las posiciones de consigna de reflector de los reflectores en la superficie de calibración se mueven según las líneas representadas en la figura 4a). Las trayectorias predeterminadas presentan por consiguiente un decalado dS1 en la dirección X y dS2 en la dirección Y. Las trayectorias están seleccionadas en su impresión plana, de manera que las trayectorias de las dos reproducciones de reflector se intersectan, según está representado en la figura 4-b. La velocidad está seleccionada de manera que la intersección tiene lugar dentro del período de tiempo de observación seleccionado, es decir, durante la grabación de las series de puntos de imagen.
Las etapas del procedimiento A y B se realizan, por consiguiente, según se ha descrito anteriormente, donde en la etapa del procedimiento B están previstas diferentes trayectorias de la radiación solar reflejada por el reflector dentro de la superficie de calibración para cada reflector del grupo de los reflectores. La etapa del procedimiento C para la grabación de las series de puntos de imagen se realiza igualmente según se ha descrito anteriormente.
Asimismo, en la etapa del procedimiento D para cada serie de puntos de imagen se lleva a cabo un espectro mediante transformación de las series de puntos de imagen al dominio de frecuencia, según se ha descrito anteriormente.
A partir de los espectros se forman las imágenes de amplitud de brillo según se ha descrito anteriormente. Para el análisis adicional se usa el número total de las imágenes de amplitud de brillo, es decir, sobre todo el espectro de frecuencias.
Mediante la formación de superficies y métodos de procesamiento de imágenes se determinan las formas de superposición en el conjunto de imágenes de amplitud de brillo, para determinar las intersecciones de los patrones de movimiento. A este respecto, por ejemplo, se pueden aprovechar las siguientes relaciones:
En función de las posiciones de inicio de los patrones de movimiento (es decir, las posiciones de inicio de las trayectorias de la radiación solar reflejada por el respectivo reflector dentro de la superficie de calibración), para distintas frecuencias pueden aparecer formas de superposición determinadas en los espectros de amplitud de brillo individuales. La frecuencia, en la que aparece una forma de superposición semejante, depende de los factores de velocidad y distancia del movimiento de la radiación solar reflejada por el respectivo reflector dentro de la superficie de calibración. Debido al movimiento predeterminado también se conoce por consiguiente la velocidad o se puede calcular a partir de los parámetros del movimiento predeterminado. La distancia se puede determinar a partir de la conducta de formas de superposición: en este caso, una frecuencia f en un punto de ubicación asignado a una serie de imágenes dentro del área de calibración indica cuan grande es la distancia entre los desarrollos de movimiento de las reproducciones. Para distintas direcciones de movimiento se puede diferenciar la distancia, de modo que la distancia se puede determinar en forma bidimensional.
A través de la posición, forma y frecuencia en la que se han determinado los artefactos de vía, se determina la secuencia de superposición, la medida de superposición y/o el desarrollo local de la superposición. En base a esto y en comparación con las trayectorias predeterminadas se reproduce el patrón de movimiento individual de cada reflector y se determina la posición objetivo a partir de esto.
A continuación, según se ha descrito anteriormente, mediante una comparación de la posición objetivo y la posición de consigna se puede determinar una desviación eventual.
En la figura 4 está representado un ejemplo de dos trayectorias decaladas semejantes: según se ha descrito anteriormente, la imagen parcial 4a) muestra el decalado dS1 en la dirección X y dS2 en la dirección Y de las dos trayectorias predeterminadas. Sin embargo, la reproducción de la radiación solar reflejada por los reflectores no es puntual, sino que representa una superficie que reproduce aproximadamente la reproducción de la superficie de reflector. Correspondientemente, la trayectoria dentro de la superficie de calibración también presenta una extensión plana. Esto está representado en la figura 4b) mediante los rebordeados a trazos de las trayectorias. En ello se ve que está presente parcialmente un solapamiento de las reproducciones. Estos solapamientos están caracterizados en la figura 4 como zonas de puntos.
En la situación representada en la figura 4, los dos movimientos A y B se inician en un punto t1=0. La trayectoria del movimiento B se desplaza en la dirección de marcha (en cuestión horizontalmente hacia la izquierda según las representaciones en la figura a) en dS1. La anchura de período de la oscilación del período de brillo en la superficie de calibración, que se origina durante la superposición de las trayectorias sucesivas, se corresponde por consiguiente con el producto a partir del decalado dS1 y la velocidad, con la que se mueven las reproducciones de los dos reflectores (bajo asunción una velocidad común). Por consiguiente, la frecuencia del cambio de brillo resulta del valor inverso del período de brillo. Esto se puede traducir en la frecuencia del juego de datos grabado a través de la frecuencia de grabación de la cámara.
En el caso de cambio del movimiento en la dirección vertical se modifica el período de brillo generado sobre la superficie de calibración, cuando la velocidad permanece igual, pero cambia el decalado local a dS2 que en cuestión es diferente de dS1. Estas zonas se reproducen por consiguiente en otra frecuencia. La superposición de las reproducciones extendidas y las zonas de la misma frecuencia están representadas, según se ha descrito anteriormente, en la figura 4b) y figura 4c) a modo de ejemplo.
Por consiguiente, para la representación de la forma de movimiento completa se buscan los artefactos de la forma global en las distintas imágenes de amplitud de brillo, como posiblemente líneas horizontales o verticales que resultan de los solapamientos en este ejemplo. Para la determinación de la forma de movimiento completa se pueden usar herramientas a partir del procedimiento de imágenes, como por ejemplo transformadas HOG (histogram of oriented gradients) o transformadas de Hough u otros algoritmos de reconocimiento para las características.
La asignación de los caminos representados en la figura 4 al reflector respectivo se realiza llevando a cabo de nuevo el proceso en el caso de desplazamiento sencillo del punto de inicio de uno de los reflectores. Por medio de los desarrollos de camino determinados de nuevo se determina el reflector decalado. Por consiguiente, se conocen los desarrollos de camino de ambas reproducciones de reflector y su posición momentánea.
En una forma de realización alternativa se diferencian las velocidades de movimiento de las secciones parciales del movimiento de un reflector respecto a otras. De este modo se provocan varios decalados dSx. Correspondientemente
el patrón de movimiento se forma por una pluralidad de imágenes de amplitud de distinta frecuencia. La modificación de los decalados determinados dSx indica cuál de los dos caminos se le puede asignar a qué reflector.
En un ejemplo de realización alternativo, para las trayectorias de los reflectores están predeterminadas diferentes formas, preferiblemente diferentes trayectorias cerradas. En este ejemplo de realización, para cada reflector del grupo de los reflectores están predeterminados por consiguiente movimientos periódicos, no obstante, que se diferencian con vistas a la forma de la trayectoria. Por ejemplo, para un primer reflector se puede predeterminar una trayectoria A en forma de un círculo y para un segundo reflector una trayectoria B en forma de un rectángulo. Las trayectorias preferidas son formas geométricas cerradas, sencillas, como, por ejemplo, círculo, rectángulo, triangular, ocho, cuadrado. En un perfeccionamiento preferido, la frecuencia de la imagen de amplitud se selecciona mediante la duración del movimiento (la duración de un período se corresponde al valor inverso de la frecuencia). En este caso se realiza por consiguiente un filtrado, según se ha descrito anteriormente, mediante la frecuencia mencionada anteriormente.
El llevar a cabo el procedimiento se realiza con vistas a las etapas del procedimiento A a C, según se ha descrito anteriormente, no obstante, donde en la etapa del procedimiento B se predeterminan las trayectorias, según se ha mencionado anteriormente.
Igualmente, en la etapa del procedimiento d se realiza la determinación de un espectro para cada serie de puntos de imagen por medio de la transformación de la serie de puntos de imagen en el dominio de frecuencia.
La asignación de un subconjunto de espectros a los reflectores en función de en cuestión el parámetro de patrón de movimiento de desarrollo de trayectoria en una etapa del procedimiento E se realiza por medio de técnicas de procesamiento de imágenes en este ejemplo de realización. Esto se puede realizar, por ejemplo, por medio de transformada de Hough o extracción de característica (Feature Extraction), en la que se elaboran las imágenes de amplitud de brillo, según se ha descrito anteriormente, y en las imágenes de amplitud de brillo se buscan los patrones de movimiento de excitación predeterminados (en cuestión círculo y rectángulo). Los patrones de movimiento de filtro concordantes en la imagen de amplitud de brillo se le asignan al reflector correspondiente con desarrollo de trayectoria predeterminada de esta forma.
En una etapa del procedimiento F, la determinación de la posición objetivo del reflector se realiza mediante la posición de patrón de movimiento sobre la superficie de calibración. Esto se realiza en base a las características caracterizadoras de la trayectoria seleccionada. Por ejemplo, estas son para un rectángulo las esquinas de la forma geométrica. Se conoce el momento y, en consecuencia, la posición de consigna en la que la reproducción de reflector pasa a través del punto característico. Los parámetros de corrección se determinan a través de la diferencia de la curva determinada respecto a la curva de consigna. Los puntos característicos de otras formas pueden ser, por ejemplo, los centros (círculo, ocho), puntos de cruce (ocho), etc.
En la figura 5 está representado un segundo ejemplo de realización de un dispositivo de calibración según la invención. En este ejemplo de realización, los reflectores 1 están dispuestos en forma anular alrededor de un receptor de radiación 2 configurado de forma cilíndrica. La apertura energética del receptor de radiación 2 se corresponde por consiguiente con la superficie envolvente del receptor de radiación configurado de forma cilíndrica. Dado que toda la superficie envolvente no se puede registrar completamente por medio de una cámara, el dispositivo de calibración según el segundo ejemplo de realización presenta 4 cámaras 3, que están dispuestas distribuidas uniformemente en una línea circular común en la que el receptor de radiación 2 constituye el centro. Gracias a la superposición de las cuatro imágenes de cámara se puede generar por consiguiente una imagen de cámara común de toda la superficie envolvente del receptor de radiación 2, que sirve para la grabación de las series de puntos de imagen.
Los reflectores 1 del segundo ejemplo de realización están configurados igualmente de forma pivotable biaxialmente. El dispositivo de calibración del segundo ejemplo de realización presenta análogamente al dispositivo de calibración representado en la figura 1 una unidad de calibración, que está configurada como ordenador y está conectada tanto con los accionamientos motores de los reflectores 1, como también las cuatro cámaras.
En la figura 6 está representado un tercer ejemplo de realización de un dispositivo de calibración según la invención. Este dispositivo de calibración está configurado como colector lineal y presenta varios reflectores 1 pivotables uniaxialmente. Por medio de estos reflectores 1 se concentra la luz solar sobre un receptor de radiación 2 configurado como colector lineal a través de dos reflectores secundarios 8 fijos, inmóviles. El receptor de radiación 2 está atravesado igualmente por un fluido caloportador, a fin de transferir el calor generado por medio de la luz solar a un proceso energético.
El dispositivo de calibración según el tercer ejemplo de realización también comprende una cámara 3, que está conectada con una unidad de calibración 4. La unidad de calibración 4 está configurada análogamente a las unidades de calibración descritas anteriormente y presenta en particular igualmente la función de una unidad de seguimiento. Para ello está conectada por consiguiente la conexión de radio con accionamientos motores de los reflectores 1. Asimismo, la conexión se puede realizar por medio de cables.
En la figura 7 están representadas representaciones esquemáticas del campo de visión de la cámara 3.
Según se ve en la imagen parcial a, el campo de visión de la cámara 3 recubre una zona A, que cubre el receptor de radiación 2 situado de forma centrada y configurado como colector lineal, como también los reflectores secundarios circundantes 8.
Debido a la reflexión dirigida de los reflectores secundarios 8, que está configurado para la reflexión de los rayos de luz reflejados por medio de los reflectores 1 sobre el receptor de radiación 2, los reflectores secundarios no son apropiados como fondo de una imagen de medición para la cámara 3. Por este motivo, el dispositivo de calibración presenta una superficie reflectante de manera difusa 9, que se extiende transversalmente a la dirección de extensión del receptor de radiación 2. La superficie reflectante de manera difusa 9 presenta una anchura de pocos centímetros, en cuestión por ejemplo 5 cm, así como una longitud A de en cuestión 30 cm (que se corresponde con el ancho de apertura del reflector secundario) y sirve para dispersar la radiación también fuera de la zona el receptor de radiación 2 al menos parcialmente en la dirección de la cámara 3.
Una calibración se puede realizar en particular por medio del procedimiento descrito como primer ejemplo de realización:
Por medio de la unidad de calibración 4 se imprimen movimientos periódicos sobre los reflectores 1, que presentan la misma fase y misma amplitud, no obstante, diferente frecuencia. En la figura 7, gracias a la zona rebordeada en grueso a modo de ejemplo mediante las flechas está indicado el movimiento periódico de un reflector. La zona de reflexión de tipo banda de este reflector se mueve debido al movimiento impreso a lo largo de las puntas de flecha hacia la derecha e izquierda, es decir, el movimiento se realiza perpendicularmente a la extensión longitudinal del receptor de radiación 2. No obstante, este movimiento se puede detectar fuera de la superficie reflectante de manera difusa 9 solo sobre el receptor de radiación 2 por medio de la cámara. Esto está representado esquemáticamente en la imagen parcial b) de la figura 7. El movimiento periódico, que está impreso sobre el reflector, se puede detectar completamente solo sobre la superficie reflectante de manera difusa 9.
Preferiblemente, por lo tanto, se realiza la evaluación solo de aquellas series de punto de imagen, cuyos puntos de localización se sitúan sobre la superficie reflectante de forma difusa 9.
La evaluación en sí se realiza análogamente al primer ejemplo de realización descrito de un procedimiento según la invención: mediante filtrado en base a la frecuencia de excitación de cada reflector y elaboración de una imagen de amplitud de brillo para cada reflector se puede determinar mediante la formación de centroides un centro de movimiento que representa la posición objetivo del reflector. Una comparación con la posición de consiga del reflector posibilita la determinación de una desviación.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de calibración para un grupo de reflectores (1) para la concentración de la radiación solar sobre un receptor de radiación (2), que comprende las etapas del procedimiento,
A) orientación de los reflectores para aplicar al menos parcialmente una radiación solar reflejada por los reflectores (1) en una superficie de calibración (6);
B) generación de un cambio de la distribución de intensidad de la radiación que incide sobre la superficie de calibración (6) por medio de la realización de un patrón de movimiento por cada reflector del grupo, donde el patrón de movimiento de cada reflector se diferencia en al menos un parámetro de patrón de movimiento predeterminado del grupo - frecuencia del movimiento,
- amplitud del movimiento,
- posición de fase del movimiento,
- trayectoria de la radiación solar reflejada por el reflector dentro de la superficie de calibración,
de los parámetros de patrón de movimiento de los otros reflectores (1);
C) grabación de series de puntos de imagen para una pluralidad de puntos de localización distintos a la localización de la superficie de calibración (6) por medio de al menos una cámara (3), donde cada serie de puntos de imagen presenta al menos cinco grabaciones de puntos de imagen decaladas temporalmente;
D) determinación de un espectro para cada serie de puntos de imagen por medio de la transformación de la serie de puntos de imagen en el dominio de frecuencia;
E) asignación de un subconjunto de espectros a los reflectores (1) en función del parámetro de patrón de movimiento del reflector;
F) determinación de al menos una posición objetivo de reflexión para cada reflector en función de al menos un subconjunto de espectros asignados al reflector.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por que
se realiza un filtrado de los espectros, preferiblemente un filtrado en una o varias frecuencias predeterminados, en particular por que el filtrado se realiza en una etapa del procedimiento D1 entre la etapa del procedimiento D y E.
3. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
cada uno de los reflectores (1) se mueve de forma periódica, a fin de obtener un cambio periódico de la distribución de intensidad de la superficie de calibración (6), en particular por que cada uno de los reflectores (1) se mueve simultáneamente de forma periódica,
preferentemente por que el cambio periódico de la distribución de intensidad de la superficie de calibración (6) obtenido por el movimiento de los reflectores (1) se sitúa en el rango de frecuencia de 0,001 Hz a 1 MHz, preferiblemente en el rango de 0,01 Hz a 100 Hz, en particular en el rango de 0,1 Hz a 10 Hz.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado por que
cada serie de puntos de imagen para varios períodos del cambio periódico presenta respectivamente una pluralidad de grabaciones, en particular al menos cinco grabaciones, preferiblemente al menos 10, en particular al menos 50 grabaciones por período.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 4,
caracterizado por que
para cada reflector se prevé una frecuencia diferente como parámetro de patrón de movimiento y a cada reflector se le asigna un subconjunto de espectros que comprende al menos los espectros de aquella frecuencia que se corresponden al parámetro de patrón de movimiento del reflector,
preferentemente por que a cada reflector se le asignan los espectros
que comprenden el espectro de aquella frecuencia se corresponde al parámetro de patrón de movimiento del reflector, o por que a cada reflector se le asigna un subconjunto de espectros que comprenden los espectros de aquella frecuencia que corresponden al parámetro de patrón de movimiento del reflector y comprenden los espectros de al menos un múltiplo entero de frecuencia de aquellas frecuencias que se corresponden al parámetro de patrón de movimiento del reflector, en particular al doble de la frecuencia.
6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5,
caracterizado por que
para cada reflector se prevé una amplitud diferente como parámetro de patrón de movimiento, por que para los espectros de al menos una selección de espectros a partir de los espectros se realiza una determinación de amplitud de movimiento y por que a cada reflector se le asigna un subconjunto de espectros a partir de la selección de espectros, que presenta una amplitud del movimiento que se corresponde con el parámetro de patrón de movimiento de amplitud del reflector,
en particular por que para cada reflector se determina una selección de espectros que comprende al menos el espectro con la frecuencia del movimiento del reflector.
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6,
caracterizado por que
para cada reflector se determina una fase diferente como parámetro de patrón de movimiento, por que para los espectros de al menos una selección de espectros a partir de los espectros se determina respectivamente una fase y por que a cada reflector se le asigna un subconjunto de espectros en función del parámetro de patrón de movimiento de fase, en particular por que para cada reflector se determina una selección de espectros que comprende al menos el espectro con la frecuencia del movimiento del reflector.
8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7,
caracterizado por que
para cada reflector se predetermina una trayectoria diferente como parámetro de patrón de movimiento,
por que al menos para los espectros de al menos una selección de espectros a partir de los espectros, un subconjunto de espectros se le asigna a cada reflector por medio de un procesamiento de imágenes en función del parámetro de patrón de movimiento de trayectoria,
por que para cada espectro de al menos una selección de espectros, en particular por que para cada reflector se determina una selección de espectros que comprende al menos el espectro con la frecuencia del movimiento del reflector.
9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
para cada reflector se predetermina una trayectoria diferente de la radiación solar reflejada por el reflector dentro de la superficie de calibración (6) como parámetro de patrón de movimiento, donde las trayectorias predeterminadas se intersectan al menos en un punto con al menos otra trayectoria predeterminada y por que al menos para los espectros al menos de una elección de espectros a partir de los espectros, un subconjunto de espectros se le asigna a cada reflector por medio de un procesamiento de imágenes en función de los puntos de superposición de las trayectorias predeterminadas.
10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el espectro de cada serie de puntos de imagen se elabora por medio de la transformada de Fourier, en particular por medio de la transformada de Fourier discreta.
11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
la superficie de calibración (6) recubre al menos parcialmente, recubre preferiblemente completamente, una apertura energética del receptor de radiación,
en particular,
por que la superficie de calibración (6) recubre completamente la apertura energética del receptor de radiación (2).
12. Dispositivo de calibración para un grupo de reflectores (1) para la concentración de la radiación solar sobre un receptor de radiación (2), con un grupo de reflectores (1), con medios motores para el posicionamiento de cada reflector, para concentrar la radiación solar sobre un receptor de radiación (2) y con al menos una cámara y una superficie de calibración,
donde
el dispositivo de calibración presenta una unidad de calibración (4), que está configurada cooperando con los medios motores y la cámara (3), para la
A) orientación de los reflectores (1) mediante los medios motores para aplicar al menos parcialmente una radiación solar reflejada por los reflectores (1) en la superficie de calibración (6);
B) generación de un cambio de la distribución de intensidad de la radiación que incide sobre la superficie de calibración (6) por medio de la realización de un patrón de movimiento por cada reflector del grupo, donde el patrón de movimiento de cada reflector se diferencia en al menos un parámetro de patrón de movimiento predeterminado por el dispositivo de calibración del grupo
- frecuencia del movimiento,
- amplitud del movimiento,
- posición de fase del movimiento,
- trayectoria de la radiación solar reflejada por el reflector dentro de la superficie de calibración,
de los parámetros de patrón de movimiento de los otros reflectores (1);
C) grabación de las series de puntos de imagen para una pluralidad de puntos de localización distintos a la localización de la superficie de calibración (6) por medio de la cámara (3), donde cada serie de puntos de imagen presenta al menos cinco grabaciones de puntos de imagen decaladas temporalmente;
D) determinación de un espectro para cada serie de puntos de imagen por medio de la transformación de la serie de puntos de imagen en el dominio de frecuencia;
E) asignación de un subconjunto de espectros a los reflectores (1) en función del parámetro de patrón de movimiento del reflector;
F) determinación de una o varias posiciones objetivo de reflexión para cada reflector en función de al menos un subconjunto de espectros asignados al reflector.
13. Dispositivo según la reivindicación 12,
caracterizado por que
la superficie de calibración (6) comprende una superficie reflectante de manera difusa (9).
14. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13,
caracterizado por que
la superficie de calibración (6) recubre el borde de una apertura energética del receptor de radiación para la radiación solar, preferiblemente recubre circunferencialmente el borde, en particular por que la superficie de calibración (6) forma un marco alrededor de la apertura energética.
15. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14,
caracterizado por que
el dispositivo comprende varias cámaras, que están dispuestas con diferentes ángulos de grabación respecto a la superficie de calibración (6) y
por que el dispositivo de calibración está configurado para la grabación de series de puntos de imagen para una pluralidad de puntos de localización diferentes a la localización de la superficie de calibración (6) por medio de las cámaras, donde cada serie de puntos de imagen presenta al menos cinco grabaciones de puntos de imagen decalados temporalmente.
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