一种熔断式光斑位置反馈装置及方法与流程

文档序号:12355299阅读:241来源:国知局

本发明属于阳光跟踪技术领域,具体涉及一种熔断式光斑位置反馈装置及方法。



背景技术:

在太阳能光热领域,由于太阳的照射角度是变化的,利用太阳能发电的方法中,为了提高发电效率,在有限的面积内尽可能多的接收阳光,都涉及到阳光跟踪问题,即如何让太阳光入射方向与接收器法向平行。太阳能光热发电系统主要有塔式、槽式和碟式三种太阳能系统。塔式以及槽式光热太阳能系统由于存在太阳光的余弦损失,使得其光热转换效率,以及发电效率的提升受到限制,目前塔式太阳能还处于实验场阶段,槽式是第一种成功商业化的太阳能装备;碟式光热太阳能系统将照射到碟盘中的太阳光聚焦在焦点附近的加热,热载体可以达到600℃或者更高的温度,同时通过碟面的调节可以使碟面始终正对太阳,从而消除余弦损失,提高太阳能的利用率。目前的碟式光热发电装置的阳光跟踪系统存在光斑位置反馈不稳定,不精确的问题。



技术实现要素:

为了解决现有技术中的问题,本发明提出一种熔断式光斑位置反馈装置及方法,利用金属受热熔断,从而反馈光斑位置偏差,且光斑位置反馈稳定精准。

为了实现以上目的,本发明所采用的技术方案为:

一种熔断式光斑位置反馈装置,包括隔热板,隔热板上开设有光斑孔,碟式光热发电装置的阳光跟踪系统正常追踪阳光时,碟式反光镜反射的光斑全部穿过光斑孔,所述隔热板上设置有金属线圈,金属线圈的两端点分别连接至阳光跟踪系统,并通过阳光跟踪系统在金属线圈上施加电压,碟式光热发电装置的阳光跟踪系统追踪阳光出现偏差时,碟式反光镜反射的光斑照射在金属线圈上使金属丝熔断。

所述金属线圈由金属丝在光斑孔周边的隔热板上排布构成,相邻金属丝之间的距离小于光斑的直径。

所述金属线圈呈回形螺旋状或环形螺旋状。

所述金属线圈由不锈钢丝构成。

所述不锈钢丝的直径为3~5mm。

所述金属线圈的两端点之间施加有5V的电压。

所述光斑孔为圆形孔。

一种熔断式光斑位置反馈方法,首先在隔热板上设金属线圈,并使金属线圈的两端点分别连接碟式光热发电装置的阳光跟踪系统;然后启动阳光跟踪系统对金属线圈施加电压,阳光跟踪系统正常追踪阳光时,碟式反光镜反射的光斑全部穿过隔热板的光斑孔;阳光跟踪系统追踪阳光出现偏差时,碟式反光镜反射的光斑照射在金属线圈上使金属丝熔断,金属线圈的两端点间的电流变为0,阳光跟踪系统得到金属线圈熔断信息,提示追踪阳光出现偏差。

所述阳光跟踪系统对金属线圈的两端点间施加5V电压。

与现有技术相比,本发明的装置在隔热板上开光斑孔,使碟式光热发电装置的阳光跟踪系统正常追踪阳光时,碟式反光镜反射的光斑全部穿过光斑孔,同时在隔热板上设置金属线圈,金属线圈的两端点分别连接至阳光跟踪系统,在阳光跟踪过程中通过阳光跟踪系统施加电压,在碟式光热发电装置的阳光跟踪系统追踪阳光出现偏差时,一旦有光斑出现并停留在金属线圈布置的区域内,光斑具有很高的热量,光斑所带来的热量便会熔断金属线圈,使金属线圈的两端点间的电流变为0,阳光跟踪系统得到金属线圈熔断信息,提示追踪阳光出现偏差,对阳光跟踪系统进行位置调整从而正常追踪阳光,保证碟式光热发电装置的稳定性,本发明采用金属受热融化的特点,对阳光跟踪系统进行光斑位置的反馈,具有响应时间短,反应精确,稳定可靠的优点。

进一步,金属线圈由金属丝在光斑孔周边的隔热板上排布构成,相邻金属丝之间的距离小于光斑的直径,这样在追踪阳光出现偏差时,光斑始终能够照射在金属线圈上,不会出现全部照射在金属丝之间的隔热板上的情况,进一步保证了本发明装置的可靠性和稳定性。

本发明的方法使碟式光热发电装置的阳光跟踪系统正常追踪阳光时,碟式反光镜反射的光斑全部穿过光斑孔,金属线圈的两端点分别连接至阳光跟踪系统,在阳光跟踪过程中通过阳光跟踪系统施加电压,在碟式光热发电装置的阳光跟踪系统追踪阳光出现偏差时,一旦有光斑出现并停留在金属线圈布置的区域内,光斑具有很高的热量,光斑所带来的热量便会熔断金属线圈,使金属线圈的两端点间的电流变为0,阳光跟踪系统得到金属线圈熔断信息,提示追踪阳光出现偏差,对阳光跟踪系统进行位置调整从而正常追踪阳光,本发明的方法具有响应时间短,反应精确,稳定可靠的优点,能够及时反馈给阳光跟踪系统追踪出现偏差,以及时对阳光跟踪系统的追踪位置进行调整,使碟式光热发电装置的稳定可靠工作。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图;

其中,1-隔热板、2-光斑孔、3-金属线圈。

具体实施方式

下面结合具体的实施例和说明书附图对本发明作进一步的解释说明。

参见图1,本发明装置包括隔热板1,隔热板1上开设有圆形的光斑孔2,碟式光热发电装置的阳光跟踪系统正常追踪阳光时,碟式反光镜反射的光斑全部穿过光斑孔2,隔热板1上设置有金属线圈3,金属线圈3的两端点分别连接至阳光跟踪系统,并通过阳光跟踪系统在金属线圈3上施加5V电压,碟式光热发电装置的阳光跟踪系统追踪阳光出现偏差时,碟式反光镜反射的光斑照射在金属线圈3上使金属丝熔断。

金属线圈3由金属丝在光斑孔2周边的隔热板1上排布构成,相邻金属丝之间的距离小于光斑的直径。金属线圈3呈回形螺旋状或环形螺旋状。金属线圈3由直径为3~5mmDE不锈钢丝构成。

本发明方法首先在隔热板1上设金属线圈3,并使金属线圈3的两端点分别连接碟式光热发电装置的阳光跟踪系统;然后启动阳光跟踪系统对金属线圈3施加5V电压,阳光跟踪系统正常追踪阳光时,碟式反光镜反射的光斑全部穿过隔热板1的光斑孔2;阳光跟踪系统追踪阳光出现偏差时,碟式反光镜反射的光斑照射在金属线圈3上使金属丝熔断,金属线圈3的两端点间的电流变为0,阳光跟踪系统得到金属线圈3熔断信息,提示追踪阳光出现偏差。

碟式光热发电装置的阳光跟踪系统实现碟式反光镜对太阳的跟踪并将光斑反射到指定位置,本发明设计了一套对反射光斑位置进行反馈的方法。

本发明利用金属受热融化的特点,设计了一套对反射光斑位置进行反馈的方法,当阳光跟踪系统工作正常时,碟式反光镜反射的光斑会全部穿过如下图所示隔热板1的光斑孔2;一旦跟踪发生偏差,光斑位置便会偏离指定位置,会有部分或全部光斑出现在隔热板1上,此时在隔热板1上布置上金属线圈3,在金属线圈3的A、B两个端点输入5V的电压,金属线圈3相邻的金属丝布置的间距均小于光斑的直径,一旦有光斑出现并停留在金属线圈布置的区域内,光斑所带来的热量便会熔断金属丝,A、B两端的电流为0,以此向阳光跟踪系统反馈跟踪出现偏差。

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