偏差信号得知第一个单元的集热管偏移最大:
[0047]如果集热管向下偏移，需要将集热管向上进行校正。当检测到电势差偏差信号后，首先通过传感器信号线15将采集到的电势差偏差信号传递给D/A转换器18，将数字电势差偏差信号改变为集热管偏移量模拟信号。而后D/A数字转换器18将偏移量模拟信号通过传感器信号线15传递给油栗14，启动油栗，同时启动电磁阀控制器17。电磁阀控制器17通过电磁阀数据线16控制各个电磁阀(4-13)。在需要对左边第一个集热管进行较正时，电磁阀控制器17打开上总电磁阀4、一单元上电磁阀7、一单元下电磁阀6，关闭下总电磁阀5，关闭电磁阀8-13。此时油栗14启动后将会从油箱19内栗出部分液压油，该液压油通过液压油路20流过上总电磁阀4、油栗14、一单元下电磁阀6后，将集热管向上推动集热管支撑轴21，部分液压油通过一单元上电磁阀7流回油箱19，即完成了将集热管向上移动的过程。如果需要向下进行校正集热管，则电磁阀控制器打开下总电磁阀5、一单元上电磁阀7、一单元下电磁阀6，关闭上总电磁阀4，关闭电磁阀8-13，油栗14启动后会从油箱19内栗出液压油，该液压油通过液压油路流过下总电磁阀5、油栗14、一单元上电磁阀7后，将集热管向下推动集热管支撑轴，然后液压油通过一单元下电磁阀6流回油箱，即完成了将集热管向下移动的过程。
[0048]在整个液压驱动过程中，通过偏移检测模块不断检测集热管的偏移情况，同时不断将电势差偏差信号传递给D/A转换器，控制油栗。当偏移检测模块检测不到电势差偏差信号后，说明所对应的集热管不存在偏移，停止油栗14，终止对这一个集热管的调节。此时按照剩下集热管电势差偏差信号大小继续对下一个集热管进行调节，直到所有的偏移检测模块均显示检测不到集热管的偏移，整个系统的调节过程结束。
【主权项】
1.多管串联槽式太阳能集热管偏移检测与调节系统，其特征在于，包括若干个相串联的槽式太阳能集热系统偏移检测装置，液压系统，电磁阀控制器和D/A转换器； 所述每个槽式太阳能集热系统偏移检测装置包括槽式聚光镜、集热管和偏移检测模块；所述集热管安装在集热管支撑轴上，位于槽式聚光镜的上方，与槽式聚光镜的旋转轴连成一体，在集热管两端的延伸部位安装一支架，并在该支架与槽式聚光镜平行位置安装一平板，在该平板上安装偏移检测模块，且偏移检测模块对称轴与集热管支撑轴在一条直线上，相邻两个槽式太阳能集热系统偏移检测装置之间设一个偏移检测模块，即安装在两集热管的连接处；所述集热管支撑轴一端连接集热管，为自由连接，另一端连接集热管延伸部位上的支架，采用铰链连接；所述偏移检测模块为一腔体式吸热器结构，偏移检测模块开口向下，下表面光线入口处安装凹透镜，腔体内部上表面安装多条光伏电池条；所述光伏电池条在偏移检测模块对称轴两侧均匀分布；所述偏移检测模块中还设有数据采集和计算反馈模块，每条光伏电池条的输出均通过数据线连接数据采集和计算反馈模块；所述数据采集和计算反馈模块采集每条光伏电池条输出的电势差并将位于偏移检测模块对称轴两侧的总的电势差相比较，得到两侧的电势差偏差； 所述液压系统包括油栗，油箱以及连通油栗和油箱的油路，所述油路上设上总电磁阀和下总电磁阀，上总电磁阀和下总电磁阀控制液压调节的方向；所述每个偏移检测模块均通过油路连接油栗形成回路，并且在每个偏移检测模块与油栗之间的油路中设上电磁阀和下电磁阀，控制该油路的通断； 所述每个偏移检测模块中的数据采集和计算反馈模块均通过传感器信号线连接D/A转换器，D/A转换器再通过传感器信号线连接油栗； 所述电磁控制器通过电磁阀数据线控制所有偏移检测模块与油栗之间的上电磁阀和下电磁阀。2.根据权利要求1所述的多管串联槽式太阳能集热管偏移检测与调节系统，其特征在于，所述多条光伏电池条具有相同的物理化学特性。3.根据权利要求1所述的多管串联槽式太阳能集热管偏移检测与调节系统，其特征在于，所述系统采用N个槽式太阳能集热系统偏移检测装置相串联构成，则设有N+1个偏移检测模块。4.根据权利要求1所述的多管串联槽式太阳能集热管偏移检测与调节系统，其特征在于，所述数据采集和计算反馈模块采集每条光伏电池条输出的电势差，如果集热管处于精确位置，则在多条光伏电池条上产生的电势差以偏移检测模块对称轴为对称轴两端对称布置；如果在以偏移检测模块对称轴对称位置的两条光伏电池条的电势差不相等，则可判定集热管发生了偏移，此时需要将集热管向两条对称的光伏电池条中电势差大的那一侧移动。5.权利要求1至4中任意一项所述的多管串联槽式太阳能集热管偏移检测与调节系统进行集热管偏移检测与调节的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)槽式太阳能集热系统偏移检测装置利用槽式聚光镜将太阳光线聚集至集热管上，在太阳一日的东升西落过程中，槽式聚光镜的边缘产生边缘光线； 2)边缘光线照射进入偏移检测模块，首先被凹透镜散射，将边缘光线分解为具有一定宽度的太阳光带； 3)太阳光带照射到偏移检测模块腔体上表面的多条光伏电池条上，不同的光伏电池条上产生电势差，即光伏电池条将太阳光带的太阳辐射转换为电信号； 4)偏移检测模块中的数据采集和计算反馈模块将位于偏移检测模块对称轴两侧的总的电势差相比较，得到两侧的电势差偏差，并将电势差偏差信号通过传感器信号线传递给D/A转换器； 5)D/A转换器将电势差偏差信号进行D/A转换并进行差动放大，将数字电势差偏差信号改变为集热管偏移量的模拟信号；然后通过传感器信号线传递给油栗，启动油栗，同时启动电磁阀控制器； 6)D/A转换器判断各偏移检测模块的电势差偏差信号的大小，电势差偏差信号越大表示所对应的集热管的偏移越大，按照从大到小的顺序对集热管进行调节； 7)电磁阀控制器通过电磁阀数据线控制各个电磁阀，对于需要调节的集热管进行校正，集热管需要向两对称的光伏电池条中电势差大的那一侧移动，如果集热管需要向上进行校正，则电磁阀控制器打开上总电磁阀、该集热管对应偏移检测模块所在油路的上电磁阀、下电磁阀，关闭下总电磁阀和剩余偏移检测模块所在油路的上、下电磁阀，然后转入步骤8);如果需要向下进行校正，则电磁阀控制器打开下总电磁阀、该集热管对应偏移检测模块所在油路的上电磁阀、下电磁阀，关闭下总电磁阀和剩余偏移检测模块所在油路的上、下电磁阀，然后转入步骤9); 8)油栗启动后会从油箱内栗出液压油，该液压油通过液压油路流过上总电磁阀、油栗、开启的下电磁阀后，将集热管向上推动集热管支撑轴，然后液压油通过开启的上电磁阀流回油箱，然后转入步骤10); 9)油栗启动后会从油箱内栗出液压油，该液压油通过液压油路流过下总电磁阀、油栗、开启的上电磁阀后，将集热管向下推动集热管支撑轴，然后液压油通过开启的下电磁阀流回油箱，然后转入步骤10); 10)偏移检测模块不断检测所对应集热管的偏移情况，同时不断将电势差偏差信号传递给D/A转换器，当偏移检测模块检测不到电势差偏差信号后，停止油栗，终止对这一个集热管的调节； 11)液压系统按照电势差偏差信号的从大到小继续对下一个集热管进行调节，直到所有的偏移检测模块均显示检测不到集热管的偏移，整个系统的调节过程结束。
【专利摘要】本发明公开了一种多管串联槽式太阳能集热管偏移检测与调节系统及方法，包括若干个相串联的槽式太阳能集热系统偏移检测装置，液压系统，电磁阀控制器和D/A转换器；每个槽式太阳能集热系统偏移检测装置均包括偏移检测装置，太阳光经过槽式聚光镜反射后边缘光线进入该偏移检测装置，当集热管出现偏差后，在以集热管轴心线对称的两侧光伏电池条上就会产生电势差偏差，即可检测集热管安装的偏移量，将该电势差偏差信号经过D/A转换后来控制液压系统对集热管进行调节，对于多个集热管，按照电势差偏差信号的大小对集热管进行调节。本发明结构紧凑，充分利用了槽式集热系统的边缘光线，能够实时监测与调节多管串联槽式集热管的偏移状况。
【IPC分类】F24J2/46, G01B11/02, F24J2/40
【公开号】CN105020912
【申请号】CN201510439987
【发明人】曹飞, 毛宇飞, 刘庆君, 朱天宇, 肖洪, 白建波
【申请人】河海大学常州校区
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月23日