一种定日镜自适应追日装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及新能源应用技术领域，特别是一种定日镜自适应追日装置。
【背景技术】
[0002]沙漠地区能集中地提供丰富的太阳能。在利用太阳能的各种方式中塔式太阳能热发电又有其明显的优势。美国能源部主持的研宄结果表明:在大规模发电方面，塔式太阳能热发电是所有太阳能发电技术中成本最低的一种方式。定日镜是塔式太阳能热发电站的关键部件之一，也是电站的主要投资部分，占电站总投资的52%。
[0003]定日镜包括反光镜、能够围绕反光镜平面竖直轴心线Y和水平轴心线X的驱动机构、追日控制器。多年来太阳能热发电一直困难重重，原因是为了实现跟踪太阳光入射方向，塔式太阳能热发电技术要求高，造成成本偏高，大规模生产难度大，障碍了产业化:1、太阳在塔上聚焦的光斑在一天之内呈现大幅度变化，导致聚光光强大幅度波动；2、各个定日镜需要单独进行昂角(X)轴、方位(Y)轴两维控制，控制系统极其复杂。在塔式系统中，各个定日镜相对于中心塔有着不同的朝向和距离，因此，每个定日镜的跟踪都要进行单独的两维控制，且各个定日镜的控制各不相同，还要克服大气折射、机械误差、热胀冷缩、地质变化、材料老化等原因引起的反射偏差，这就极大地增加了控制系统的复杂性和安装调试特别是光学调整的难度。
[0004]目前定日镜定位主要是两种方法:一是美国专利US4564275及中国专利CN102116604所提到的，控制定日镜将光反射到接收塔上的白板上，然后利用白板对面的摄像机对白板上的光斑成像，通过成像处理技术测量实际光斑与白板中央点偏差，然后用计算机修正定日镜单元参数，使其将光斑投射到白板中心；二是美国esolar公司专利UL2009217485所提到的利用镜场周围的摄像机，产生多个定日镜反射的阳光图像获取定位样本，然后通过参数估计的方法得到定日镜的参数，该定位方法问题是图像处理系统复杂，光斑搜索时间过长，以上两方法均存在效率低，获取样本需要隔一段时间，对上万个定日镜镜场显然不合适。
【发明内容】
[0005]1.要解决的技术问题
[0006]针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种使塔式太阳能热发电中定日镜定位效率高，速度快，定位系统简单，便于校准的定日镜自适应追日装置。
[0007]2.技术方案
[0008]本发明的目的通过以下技术方案实现。
[0009]一种定日镜自适应追日装置，包括由二维驱动的反光镜、追光传感器、集热器和定日镜基座，所述的反光镜、追光传感器、集热器依次排列成一条直线，所述的定日镜基座上通过竖杆安装有反光镜，所述的定日镜基座上朝集热器方向固定有倾斜杆，所述的倾斜杆的末端设有立杆锁定装置，所述的立杆锁定装置上紧固有立杆，所述的追光传感器固定于立杆顶端。
[0010]所述的追光传感器为条状结构，所述的追光传感器的横截面小于8cm2。
[0011 ] 所述的追光传感器前后设有两个卡槽，所述的两个卡槽相距120mm，所述的立杆一端侧面安装有立杆基座，所述的立杆的另一端设有光入射面，所述的光入射面与反光镜平行。
[0012]所述的追光传感器通过卡槽安装在检测激光笔上，所述的检测激光笔的两端设有激光出射口，所述的检测激光笔的光柱平行。
[0013]3.有益效果
[0014]相比于现有技术，本发明的优点在于:本发明可以自适应实时精密跟踪，反应速度快，初装精确调整快速简易，大大降低了定日镜定位的技术的复杂程度和建设成本。
【附图说明】
[0015]图1是本发明依照一种示例实施方式的一个塔式太阳能集热发电厂中用于收集和转变太阳能方向的多个定日镜中的3个定日镜和其所对应的3个追踪传感器和集热器的图形表示。
[0016]图2是依照一种示例实施方式的一种追光传感器的外形视图。
[0017]图3是依照一种示例实施方式的专用激光校准笔与追光传感器配合快装视图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。
[0019]实施例1
[0020]如图1所示，一种定日镜自适应追日装置，包括由二维驱动的反光镜1、追光传感器2、集热器3和定日镜基座4，所述的反光镜1、追光传感器2、集热器3依次排列成一条直线将太阳反射光引导到集热器3组成的系统实现，所述的定日镜基座4上通过竖杆安装有反光镜1，所述的定日镜基座4上朝集热器3方向固定有倾斜杆5，所述的倾斜杆5的末端设有立杆锁定装置7，所述的立杆锁定装置7能使立杆6升降和前后倾斜，所述的立杆锁定装置7上紧固有立杆6，所述的追光传感器2固定于立杆6顶端，初装时使该三者基本成一直线。
[0021]所述的追光传感器2为条状结构，所述的追光传感器2的横截面小于8cm2，可减少因遮光而损失光能。各定日镜的自适应追踪信号取自与集热器3与定日镜之间的三点成一线的追踪传感器实行闭环控制，并将伽利略天文计算公式计算的数据作为开环控制信号，也可以用晴天的一天的追光传感器2的闭环控制过程被单片机记忆，作为第二天的开环控制信号，只要昨天或最近一天天气正常，都用最近一天的记忆过程作为多云、阴天或下雨天失去闭环控制信号的开环控制信号。
[0022]精确校准的方法是采用辅助工具一一一两端发光且光轴成一直线的发蓝光、或绿光、或红光的专用检测激光笔，该激光笔依靠其前后最大距离分布的定位销、卡与追光传感器2相应的销、卡契合，校准时激光笔与追光传感器2合二为一，激光笔的光柱与追踪传感器的感测轴精确平行，松开立杆锁定装置7，调整立杆6升降、前后摆动，观察集热器3和反光镜I的光斑位置，朝反光镜I的光斑应落在该反光镜I的中央，朝集热器3的光斑应落于集热器3的预定位置，符合要求后即将立杆锁定装置7拧紧固定。
[0023]如图2所示，所述的追光传感器2前后设有两个卡槽2-1、2_2，所述的两个卡槽2-U2-2相距120mm，所述的立杆6 —端侧面安装有立杆基座2_3，所述的立杆6的另一端设有光入射面2-4，所述的光入射面2-4与反光镜I平行。为了减少追光传感器2的阴影，其截面小于Scm2，两个卡槽2-1、2-2是供图3中同样是长条形的激光笔的相应的两个卡爪崁入抱紧。
[0024]如图3所示，所述的追光传感器2通过卡槽安装在检测激光笔8上，校准用检测激光笔上的两个卡槽8-1、8-2与追光传感器2上的两个卡槽2-1、2-2相对应，用两个卡爪崁入抱紧，确保校准用检测激光笔8光柱与追光传感器2的感测轴平行，所述的检测激光笔8的两端设有激光出射口 8-3、8-4，所述的检测激光笔8的光柱平行。
【主权项】
1.一种定日镜自适应追日装置，包括由二维驱动的反光镜、追光传感器、集热器和定日镜基座，所述的反光镜、追光传感器、集热器依次排列成一条直线，所述的定日镜基座上通过竖杆安装有反光镜，其特征是:所述的定日镜基座上朝集热器方向固定有倾斜杆，所述的倾斜杆的末端设有立杆锁定装置，所述的立杆锁定装置上紧固有立杆，所述的追光传感器固定于立杆顶端。
2.根据权利要求1所述的一种定日镜自适应追日装置，其特征是:所述的追光传感器为条状结构，所述的追光传感器的横截面小于8cm2。
3.根据权利要求2所述的一种定日镜自适应追日装置，其特征是:所述的追光传感器前后设有两个卡槽，所述的两个卡槽相距120mm，所述的立杆一端侧面安装有立杆基座，所述的立杆的另一端设有光入射面，所述的光入射面与反光镜平行。
4.根据权利要求3所述的一种定日镜自适应追日装置，其特征是:所述的追光传感器通过卡槽安装在检测激光笔上，所述的检测激光笔的两端设有激光出射口，所述的检测激光笔的光柱平行。
【专利摘要】本发明公开了一种定日镜自适应追日装置，包括由二维驱动的反光镜、追光传感器、集热器和定日镜基座，所述的反光镜、追光传感器、集热器依次排列成一条直线，所述的定日镜基座上通过竖杆安装有反光镜，所述的定日镜基座上朝集热器方向固定有倾斜杆，所述的倾斜杆的末端设有立杆锁定装置，所述的立杆锁定装置上紧固有立杆，所述的追光传感器固定于立杆顶端。本发明可以自适应实时精密跟踪，反应速度快，初装精确调整快速简易，大大降低了定日镜定位的技术的复杂程度和建设成本。
【IPC分类】G05D3-12
【公开号】CN104679035
【申请号】CN201510131732
【发明人】周祥才, 杨景华, 朱锡芳, 熊超, 陈磊
【申请人】常州工学院
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年3月24日