本發(fā)明屬于陽(yáng)光跟蹤技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種點(diǎn)陣式光斑位置反饋裝置及方法。

背景技術(shù)：

在太陽(yáng)能光熱領(lǐng)域，由于太陽(yáng)的照射角度是變化的，利用太陽(yáng)能發(fā)電的方法中，為了提高發(fā)電效率，在有限的面積內(nèi)盡可能多的接收陽(yáng)光，都涉及到陽(yáng)光跟蹤問(wèn)題，即如何讓太陽(yáng)光入射方向與接收器法向平行。太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)主要有塔式、槽式和碟式三種太陽(yáng)能系統(tǒng)。塔式以及槽式光熱太陽(yáng)能系統(tǒng)由于存在太陽(yáng)光的余弦損失，使得其光熱轉(zhuǎn)換效率，以及發(fā)電效率的提升受到限制，目前塔式太陽(yáng)能還處于實(shí)驗(yàn)場(chǎng)階段，槽式是第一種成功商業(yè)化的太陽(yáng)能裝備；碟式光熱太陽(yáng)能系統(tǒng)將照射到碟盤(pán)中的太陽(yáng)光聚焦在焦點(diǎn)附近的加熱，熱載體可以達(dá)到600℃或者更高的溫度，同時(shí)通過(guò)碟面的調(diào)節(jié)可以使碟面始終正對(duì)太陽(yáng)，從而消除余弦損失，提高太陽(yáng)能的利用率。目前的碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)存在光斑位置反饋不穩(wěn)定，不精確的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種點(diǎn)陣式光斑位置反饋裝置及方法，利用測(cè)溫元器件對(duì)光斑所攜帶的熱量進(jìn)行感知，進(jìn)行反饋給陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)，從而反饋光斑位置偏差，且光斑位置反饋穩(wěn)定精準(zhǔn)。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種點(diǎn)陣式光斑位置反饋裝置，包括隔熱板，隔熱板上開(kāi)設(shè)有光斑孔，所述隔熱板上設(shè)置有若干個(gè)測(cè)溫元器件，測(cè)溫元器件均連接至碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)，碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)正常追蹤陽(yáng)光時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑全部穿過(guò)光斑孔，碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑會(huì)有部分或全部照射在隔熱板上，隔熱板上布置的測(cè)溫元器件向陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)反饋溫度信息。

所述若干個(gè)測(cè)溫元器件在光斑孔周邊的隔熱板上呈點(diǎn)陣排布。

所述相鄰測(cè)溫元器件之間的距離小于碟式反光鏡反射的光斑的直徑。

所述若干個(gè)測(cè)溫元器件呈6×7的矩陣排布。

所述測(cè)溫元器件采用熱電偶或熱敏電阻。

所述光斑孔為圓形孔。

一種點(diǎn)陣式光斑位置反饋方法，首先在隔熱板上設(shè)若干個(gè)測(cè)溫元器件，并使若干個(gè)測(cè)溫元器件連接至碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)；然后啟動(dòng)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光，陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)正常追蹤陽(yáng)光時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑全部穿過(guò)隔熱板的光斑孔；陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑會(huì)有部分或全部照射在隔熱板上，隔熱板上布置的測(cè)溫元器件向陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)反饋溫度信息，陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)得到測(cè)溫元器件的溫度信息，提示追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的裝置在隔熱板上開(kāi)光斑孔，使碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)正常追蹤陽(yáng)光時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑全部穿過(guò)光斑孔，同時(shí)在隔熱板上設(shè)置若干個(gè)測(cè)溫元器件，若干個(gè)測(cè)溫元器件連接至陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)，在陽(yáng)光跟蹤過(guò)程中持續(xù)向陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)反饋溫度信息，在碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差時(shí)，光斑位置便會(huì)偏離指定位置，會(huì)有部分或全部光斑出現(xiàn)在隔熱板上，隔熱板被光斑照射的位置溫度便會(huì)升高，而且溫度值在隔熱板上會(huì)以光斑圓心為中心，以對(duì)數(shù)曲線關(guān)系均勻向四周擴(kuò)散，即會(huì)以光斑圓心為圓心，在隔熱板上出現(xiàn)一系列的等溫環(huán)，而光斑圓心處溫度最高，在隔熱板上布置的測(cè)溫元器件對(duì)隔熱板上各點(diǎn)的溫度進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)溫度值向陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)反饋光斑的位置，從而對(duì)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行位置調(diào)整從而正常追蹤陽(yáng)光，保證碟式光熱發(fā)電裝置的穩(wěn)定性，本發(fā)明利用測(cè)溫元器件對(duì)光斑所攜帶的熱量進(jìn)行感知，對(duì)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行光斑位置的反饋，具有響應(yīng)時(shí)間短，反應(yīng)迅速的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的方法中碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)正常追蹤陽(yáng)光時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑全部穿過(guò)光斑孔，在碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差時(shí)，光斑位置便會(huì)偏離指定位置，會(huì)有部分或全部光斑出現(xiàn)在隔熱板上，隔熱板被光斑照射的位置溫度便會(huì)升高，利用設(shè)置在隔熱板上的若干個(gè)測(cè)溫元器件向陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)反饋溫度信息，從而發(fā)現(xiàn)追蹤出現(xiàn)偏差，從而對(duì)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行位置調(diào)整從而正常追蹤陽(yáng)光，本發(fā)明的方法具有響應(yīng)時(shí)間短，反應(yīng)精確，穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，能夠及時(shí)反饋給陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤出現(xiàn)偏差，以及時(shí)對(duì)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)的追蹤位置進(jìn)行調(diào)整，使碟式光熱發(fā)電裝置的穩(wěn)定可靠工作。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-隔熱板、2-光斑孔、3-測(cè)溫元器件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體的實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明裝置包括隔熱板1，隔熱板1上開(kāi)設(shè)有圓形的光斑孔2，所述隔熱板1上設(shè)置有若干個(gè)測(cè)溫元器件3，測(cè)溫元器件3均連接至碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)，碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)正常追蹤陽(yáng)光時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑全部穿過(guò)光斑孔2，碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑會(huì)有部分或全部照射在隔熱板1上，隔熱板上布置的測(cè)溫元器件3向陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)反饋溫度信息，陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)判斷光斑位置異常。

若干個(gè)測(cè)溫元器件3在光斑孔2周邊的隔熱板1上呈點(diǎn)陣排布，相鄰測(cè)溫元器件3之間的距離小于碟式反光鏡反射的光斑的直徑。若干個(gè)測(cè)溫元器件3呈6×7的矩陣排布，也可以根據(jù)實(shí)際需要布置，測(cè)溫元器件3采用熱電偶或熱敏電阻。

本發(fā)明方法首先在隔熱板1上設(shè)若干個(gè)測(cè)溫元器件3，并使若干個(gè)測(cè)溫元器件3連接至碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)；然后啟動(dòng)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光，陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)正常追蹤陽(yáng)光時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑全部穿過(guò)隔熱板1的光斑孔2，測(cè)溫元器件3的測(cè)量值僅比環(huán)境溫度略高，不會(huì)比環(huán)境溫度高100℃；陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑照射會(huì)有部分或全部照射在隔熱板上，測(cè)溫元器件3測(cè)量出來(lái)的溫度會(huì)明顯升高，比環(huán)境溫度至少高出100℃，測(cè)溫元器件3向陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)反饋溫度信息，陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)得到測(cè)溫元器件3的溫度信息，陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)判斷光斑位置異常，提示追蹤陽(yáng)光出現(xiàn)偏差。

碟式光熱發(fā)電裝置的陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)碟式反光鏡對(duì)太陽(yáng)的跟蹤并將光斑反射到指定位置，本發(fā)明利用測(cè)溫元器件對(duì)光斑所攜帶的熱量進(jìn)行感知，以此對(duì)光斑位置進(jìn)行反饋。

當(dāng)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)工作正常時(shí)，碟式反光鏡反射的光斑會(huì)全部穿過(guò)隔熱板1的光斑孔2；一旦跟蹤發(fā)生偏差，光斑位置便會(huì)偏離指定位置，會(huì)有部分或全部光斑出現(xiàn)在隔熱板1上，隔熱板1被光斑照射的位置溫度便會(huì)升高，而且溫度值在隔熱板1上會(huì)以光斑圓心為中心，以對(duì)數(shù)曲線關(guān)系均勻向四周擴(kuò)散，即會(huì)以光斑圓心為圓心，在隔熱板1上出現(xiàn)一系列的等溫環(huán)，而光斑圓心處溫度最高。在隔熱板1上按點(diǎn)陣式布置上測(cè)溫元器件3，如熱電偶、熱敏電阻等，對(duì)隔熱板上各點(diǎn)的溫度進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)溫度值向陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)反饋光斑的位置。