专利信息

<正>太阳能利用∧型聚光双轴跟踪太阳能光伏发电装置专利申请号:CN200710302612.6公开号:CN101471615申请人:安徽电子信息职业技术学院本发明为一种∧型聚光双轴自动跟踪太阳能发电装置。该装置是由∧型反射镜、太阳电池板和安装在∧型反射镜内部的双轴自动跟踪装置组成,太阳电池板安装在∧型反射镜两外侧的底部。其特征为:两片反射镜呈∧型安装,其两斜面外     

碟式太阳能聚光器跟踪系统研究(上)

介绍了太阳能热发电系统中太阳能聚光器跟踪系统的跟踪控制方式、控制结构及其研究动态,探讨了碟式太阳能聚光器跟踪系统的研究关键,对研究开发碟式太阳能热发电系统具有积极意义。     

激光精密测量技术在大型水轮发电机组安装中的应用

为提高大型水轮发电机组安装的测量精度和效率,提出了AT901-LR激光跟踪仪测量方法,即利用Leica公司生产的AT901-LR跟踪仪配合T-Probe、球棱镜、基座及专用工装,采用统一的三维控制网的点位布设,通过对水轮机部件、发电机定子组装过程测量的实际应用,并与测圆架测量结果进行比较。结果表明,测量结果偏差极小,精度高,符合现场安装要求,从而验证了AT901-LR激光跟踪仪测量方法具有较高的精度,这也为大型水电机组安装提供了一种新型的测量工具和测量方法。     

太阳能聚光热发电系统跟踪角的矢量分析

针对太阳能聚光热发电系统中跟踪装置的跟踪角计算方法及相应的涉及几何光学的计算公式(如反射光方向、入射角等)均不相同的问题,通过矢量法简化了理论推导过程,给出塔式、槽式、碟式、线性菲涅耳型四种主要的太阳能聚光反射装置的跟踪角、入射角及反射光的矢量计算公式,可为实际工程应用及分析提供必要的理论基础。     

碟式太阳能直接跟踪传感器设计及其应用

为克服碟式太阳能间接跟踪光斑偏心问题,设计一种专门用于高强度光探测和光敏转换的太阳能跟踪传感器,对聚焦光斑进行直接跟踪。采用二级或者多级分隔的光导材料隔绝聚焦光斑的高温,光电传感器对比测量使聚焦光斑汇集到集热器中心,实现跟踪系统最大效率的利用太阳能。实验结果表明:传感器设计方法可行、可有效隔绝光斑的高温。通过Matlab分析每级光导材料光斑温度衰减系数为0.32,此传感器跟踪运行稳定,可提高跟踪精度。该研究为提高碟式太阳能自动跟踪精度提供一种方法。     

太阳能智能追光装置设计

针对太阳能发电系统中双轴跟踪系统能大幅提高太阳能利用率问题,结合光电探测器与太阳位置算法,采用32位ARM嵌入式微处理器,以步进电机为执行机构实现太阳能智能追光装置的设计.实践表明,跟踪精度可满足太阳能发电系统的要求且性能稳定可靠.     

碟式太阳能聚光器三维气动力特性数值模拟

抗风能力是碟式太阳能聚光器设计制造的重要性能指标,针对大型整圆反射面碟式太阳能聚光器建立基于恒定风速条件下的三维风载仿真计算模型;以聚光器运转时的不同高度角和方位角工况分析聚光器风载作用下的流场。通过计算聚光器的平均风力系数和风力矩系数,研究聚光器在不同工作角度的气动力特性以及变化规律。该研究对开发设计碟式太阳能聚光器、优化聚光器的避风控制策略具有重要的参考意义。     

碟式太阳能俯仰轴跟踪精度研究

通过非线性回归的方法克服了由于加工精度、安装精度等带来的机械精度变差的影响,提高了碟式太阳能俯仰轴的跟踪精度,使得碟式太阳能的发电效率大为提高。     

转轮类旋转体的数字化测量

本文选择了以坐标法作为检测空间曲面类工件的通用方法,简要介绍了利用激光跟踪与柔性关节臂联合系统原理,蛙跳技术,测量数据的处理方法测量水轮机转轮及其叶片、上冠、下环的测量技术及测量装置基本原理。     

碟式抛物面太阳能聚能器焦面特性数值仿真

结合太阳能聚能器的光学特性,同时考虑了太阳不平行度、跟踪指向误差、镜面的反射误差以及焦面位置误差等误差因素,采用蒙特卡罗法对碟式抛物面太阳能聚能器的焦面特性进行了数值模拟分析,获得在等口径和等焦距条件下,边缘角对焦平面热流分布的影响,为碟式太阳能聚能器的设计和安装提供参考依据。     

自适应太阳跟踪平台理论分析及控制器设计

本文对太阳跟踪装置的机械结构和控制原理及系统设计做了简单描述,分析太阳与集能平台之间的关系.提出一种自适应太阳跟踪方案,实现对太阳方位角和高度角的双轴自动跟踪,可以广泛应用于需要跟踪太阳的装置中,提高太阳能利用效率.     

采用真空柱状接收器的碟式集热器光热特性研究

提出利用柱状真空管作为碟式太阳能聚光系统的接收器,强化碟式抛物面太阳能聚光器的接收效率、降低系统对跟踪精度的要求,进而降低整个系统的工程造价,实现系统低成本运行。对系统结构进行光学和传热性能分析,给出几何聚光比随接收器几何参数的变化规律。结果表明,接收器在跟踪误差为0.5°时,几何聚光比仍可达到理想情况时的80%。结合传热学计算和Tracepro光学仿真,得到接收器热损失系数随接收表面温度,以及局部能量聚光随跟踪误差的变化规律,为此类碟式太阳能聚光集热器的优化设计提供依据。     

免棱镜全站仪在某滑坡变形监测中的应用

免棱镜全站仪应用于大型水电工程变形监测时的观测精度一直为关注的重点,将GPS、有棱镜、无棱镜三种测量模式同时应用于黄河拉西瓦水电站工程某滑坡体的变形监测,并从平面和竖向位移等方面对各观测结果进行对比分析。试验结果表明,三者监测结果一致,而徕卡TS30免棱镜全站仪精度高、测量可靠、工效高、危险性低,可代替GPS测量或有棱镜进行变形监测。     

太阳光不平行度对太阳能聚集性能影响的数值研究

对大型对日定向的碟式太阳能反射聚集器,通过数值模拟研究了太阳光不平行度与定向跟踪精度对聚光性能的影响。通过建立锥形光束的概率模型,采用蒙特卡洛法直接模拟了太阳光经碟式反射聚集器后在焦平面上产生的能流分布。比较了不同定向跟踪精度下,不同口径比的反射聚集器对太阳光与平行光的聚集性能差别。     

子午坐标双轴完全跟踪系统

讨论了一种采用子午坐标系的双轴完全跟踪系统,它由固定的水平轴和可摆动的子午轴构成,并按子午经度和子午纬度坐标跟踪太阳。它与现有的按时角和赤纬或者高度和方位坐标跟踪太阳的系统不同,具有占用转动空间小、结构简单以及焦点固定等优点。     

对太阳能热发电走向成功之路的思考

从理论方面对降低太阳能热发电投资成本的方式进行了分析,认为可通过扩大规模来降低投资成本,依靠扩大发电系统的规模和优化镜场设计来提高太阳能热发电系统的光电转换效率;碟式和点聚焦菲涅耳聚光系统的光热转换效率高,竞争力较强。当采用超大功率蒸汽轮机时,可使发电系统的规模扩大10倍、热电转换效率提高25%;按照光学效率和接收器热效率均达到92%计算,碟式聚光系统的光热转换效率可达到84.64%,而塔式聚光系统的光热转换效率为57.73%,前者比后者提高了46.62%,使碟式太阳能热发电系统的光电转换效率比塔式太阳能热发电系统的提高了83.3%,从而使碟式太阳能热发电系统的总投资成本比塔式太阳能热发电系统的下降了45.4%,共用跟踪系统使其总投资成本又下降了4.8%,再加上碟式太阳能热发电系统的中发电系统规模扩大10倍,最终,碟式太阳能热发电系统的总投资成本可比塔式太阳能热发电系统的降低75.2%。在不考虑材料和制造技术方面进步的情况下,太阳能热发电的上网电价可从目前的1元/kWh降至约0.25元/kWh,使太阳能热发电成为未来有竞争力的主要能源技术。     

对我国发展太阳能热发电的一点看法

太阳能热发电是大规模开发利用太阳能的一个重要技术途径。由于关键技术有待重大突破,目前国外塔式、槽式、碟式系统都还面临着投资大、成本高的问题。本文分析了塔式、槽式、碟式现行三种技术路线在我国推广应用的技术难点,提出了一个新型分立式太阳能热发电技术路线。这项新技术建立在太阳聚光跟踪理论突破的基础之上,不仅具有完全自主知识产权,而且比国外现行的热发电技术更为经济高效。     

基于89C51单片机太阳能跟踪控制装置设计

基于目前太阳能跟踪控制中普遍采用的复合控制方式的工作原理,采用价格低廉、低功耗的89C51单片机设计了一款可满足复合控制功能要求的太阳能跟踪控制装置.介绍了在跟踪控制装置中加入AD转换模块与PC机通讯模块以实现复合控制中传感器控制功能和时钟控制功能的设计环节.将配备该太阳能跟踪控制装置的聚光器与定点式聚光器在相同实验环境中运行比较,结果表明,配备该太阳能跟踪控制装置的聚光器比定点式聚光器的接收率提高约35%,跟踪稳定性良好,实现了高精度、高稳定性的太阳能跟踪控制.     

基于STC-89C52单片机的光伏组件双轴自动跟踪装置

以STC-89C52单片机作为控制核心,采用光敏电阻作为传感器,设计了一套加载有50 W光伏组件的双轴自动跟踪装置,可对缓慢移动的光源进行自动跟踪;在此基础上,通过安装12V/8A蓄电池,可实现在晴朗天气下对蓄电池的充电。实测数据表明,基于双轴自动跟踪装置的光伏组件与固定式光伏组件相比,发电效率有一定提高。     

基于光敏二极管传感器三维阵列的光伏跟踪误差检测研究

光伏跟踪系统可提高光伏发电系统的发电效率,但由于光伏跟踪系统的运行机构及运动控制算法等存在不稳定性,常会导致其运行效果不理想,跟踪精度难以保障。为实现光伏跟踪系统跟踪误差的现场检测,设计了一种基于光敏二极管传感器三维阵列的光伏跟踪误差检测装置,该装置主要包括1个由多个光敏二极管传感器以三维阵列规则镶嵌构造的圆球体和主控制系统等;并设计了基于激光水平仪的传感器标定方案,实现传感器初始值偏差校正,提升检测装置一致性,实现对单轴或双轴光伏跟踪系统跟踪误差的自动检测。经设备试制及测试验证,结果表明：该检测装置可满足光伏跟踪系统跟踪误差检测精度需求,能够准确在线检测单轴、双轴光伏跟踪系统在不同情况下的跟踪误差。