專利名稱：一種槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種姿態(tài)控制裝置，特別是一種槽式太陽能集熱 器的姿態(tài)控制裝置。
背景技術(shù)：
在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，將太陽的光能通過聚光，使其集中在一點(diǎn) 或一條線上，在集中的一點(diǎn)或一條線上設(shè)置集熱器或集熱管，對集熱 器或集熱管中的儲熱介質(zhì)進(jìn)行加熱，再通過熱交換將儲熱介質(zhì)的熱量 傳給做功介質(zhì)，介質(zhì)帶動汽輪機(jī)做功發(fā)電。為了提高集熱效率，首先 要提高反射體的聚光性，另外還要保證反射體接收陽光面始終正對著 太陽，這樣就需要一個(gè)能夠自動跟蹤太陽的裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，有采用機(jī)械傳動技術(shù)的，其跟蹤精度不高，且裝置 使用時(shí)間越長，跟蹤誤差越大；有僅采用光線跟蹤裝置的，陰天或光 線不好時(shí)，槽式集熱器不能使用；還有采用一些簡單的控制技術(shù)等等， 與本發(fā)明相比，在通用性、自動化程度、跟蹤精度等方面有一定的局 限性和差距。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于，提供一種槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制 裝置，它可以不用人工干預(yù)，自動完成對太陽的跟蹤，跟蹤精度高， 聚光性好，因此也可以大大的提高槽式太陽能集熱器的集熱效率。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案。 一種槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝 置，包括槽式反射鏡，槽式反射鏡上設(shè)有日蹤傳感器；槽式反射鏡固 定在槽架上，槽架上設(shè)有支點(diǎn)套管，支點(diǎn)套管經(jīng)支承軸與基架連接； 支點(diǎn)套管上設(shè)有曲軸，曲軸經(jīng)液壓缸與基架連接，液壓缸與液壓控制 裝置液壓連接。上述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置中，所述的曲軸和液壓
缸分別有兩個(gè)，曲軸為曲軸A和曲軸B，液壓缸為液壓缸A和液壓缸 B;曲軸B與液壓缸B的伸縮桿連接；液壓缸A和液壓缸B的缸體與 基架連接。
前述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置中，所述的液壓控制裝 置包括液壓泵，液壓泵經(jīng)二位三通電磁換向閥分別與甲液壓控制回路 和乙液壓控制回路連接。
前述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置中，所述的甲液壓控制 回路包括液壓缸A，液壓缸A活塞兩端的缸體分別與甲電液伺服閥的 兩個(gè)輸出端連接，甲電液伺服閥的控制端經(jīng)甲節(jié)流閥與二位三通電磁 換向閥的一個(gè)輸出端連接。
前述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置中，所述的乙液壓控制 回路包括液壓缸B，液壓缸B活塞兩端的缸體分別與乙電液伺服閥的 兩個(gè)輸出端連接，乙電液伺服閥的控制端經(jīng)乙節(jié)流閥與二位三通電磁 換向閥的一個(gè)輸出端連接。
前述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置中，所述的液壓缸A活 塞兩端的缸體之間並聯(lián)甲電磁換向閥；液壓缸B活塞兩端的缸體之間 並聯(lián)乙電磁換向閥。
前述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置中，所述的液壓控制裝 置通過智能測控裝置與日蹤傳感器或DPU控制器電氣連接。
前述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置中，所述的DPU控制器 由一個(gè)或一個(gè)以上DCS處理單元構(gòu)成，或由安裝有日蹤軌跡程序的計(jì) 算機(jī)構(gòu)成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本實(shí)用新型采用日蹤傳感器或DPU控制器 與液壓控制裝置配合控制槽式太陽能集熱器的姿態(tài)，不但在有太陽的 晴天槽式太陽能集熱器可以正常工作，在并且在無太陽的陰天也能保證槽式太陽能集熱器正常工作，在夜晚槽式太陽能集熱器能夠自動返 回到早上開始接收陽光熱能的初始狀態(tài)。本實(shí)用新型通用性好，跟蹤 精度高，聚光性好，集熱效率高。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的立體示意圖； 圖3是圖2中A的局部放大圖。
附圖中的標(biāo)記為卜槽式反射鏡，2-槽架，3-支點(diǎn)套管，4-支承 軸，5-基架，6-液壓控制裝置，7—曲軸A， 8-曲軸B， 9-液壓缸A， IO-液壓缸B， 11-液壓泵，12-二位三通電磁換向閥，13-甲液壓控制 回路，14-乙液壓控制回路，15-甲電液伺服閥，16-甲節(jié)流閥，17-乙電液伺服閥，18-乙節(jié)流閥，19-甲電磁換向閥，20-乙電磁換向閥， 21-日蹤傳感器，22- DPU控制器，23-智能測控裝置。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對 本實(shí)用新型的限制。
本實(shí)用新型的實(shí)施例。 一種槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置， 如圖l、圖2和圖3所示。包括槽式反射鏡l，槽式反射鏡l上設(shè)有 日蹤傳感器21;槽式反射鏡1固定在槽架2上，槽架2上設(shè)有支點(diǎn) 套管3，支點(diǎn)套管3經(jīng)支承軸4與基架5連接；支點(diǎn)套管3上設(shè)有曲 軸，曲軸經(jīng)液壓缸與基架5連接，液壓缸與液壓控制裝置6液壓連接。 曲軸和液壓缸分別有兩個(gè)，曲軸為曲軸A7和曲軸B8，液壓缸為液壓 缸A9和液壓缸B10;曲軸A7與液壓缸A9的伸縮桿連接，曲軸B8與 液壓缸B10的伸縮桿連接；液壓缸A9和液壓缸B10的缸體與基架5 連接。前述的液壓控制裝置6包括液壓泵11,液壓泵11經(jīng)二位三通 電磁換向閥12分別與甲液壓控制回路13和乙液壓控制回路14連接。 甲液壓控制回路13包括液壓缸A9，液壓缸A9活塞兩端的缸體分別與甲電液伺服閥15的兩個(gè)輸出端連接，甲電液伺服閥15的控制端經(jīng) 甲節(jié)流閥16與二位三通電磁換向閥12的一個(gè)輸出端連接。乙液壓控 制回路14包括液壓缸BIO，液壓缸B10活塞兩端的缸體分別與乙電 液伺服閥17的兩個(gè)輸出端連接，乙電液伺服闊17的控制端經(jīng)乙節(jié)流 閥18與二位三通電磁換向閥12的一個(gè)輸出端連接。液壓缸A9活塞 兩端的缸體之間並聯(lián)甲電磁換向閥19;液壓缸BIO活塞兩端的缸體 之間並聯(lián)乙電磁換向閥20。液壓控制裝置6通過智能測控裝置23與 日蹤傳感器21 (日蹤傳感器采用市售產(chǎn)品、可在市場購買)或DPU 控制器22電氣連接。DPU控制器22由一個(gè)或一個(gè)以上DCS處理單元 構(gòu)成，或由安裝有日蹤軌跡程序的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。 本實(shí)用新型的工作原理及工作過程
本實(shí)用新型在安裝時(shí)，將槽式太陽能集熱器為南北向放置，通過 液壓缸控制槽式太陽能集熱器由東至西旋轉(zhuǎn)，使槽式太陽能集熱器的 接收面始終正對著太陽。因?yàn)椴凼教柲芗療崞鞯姆瓷浒迨且粋€(gè)長條 形的曲面板，與鍋蓋式的集熱器不同，在對正太陽時(shí)，只需要改變槽 式太陽能集熱器的仰角，而不需要同時(shí)改變方位角，因此控制槽式太 陽能集熱器比控制鍋蓋式的集熱器簡單。為了能夠使槽式太陽能集熱 器旋轉(zhuǎn)，不斷的改變仰角，在槽式太陽能集熱器上設(shè)置一個(gè)支點(diǎn)套管 3，槽式太陽能集熱器在旋轉(zhuǎn)時(shí)以支點(diǎn)套管3為軸旋轉(zhuǎn)，支點(diǎn)套管3 固定在基架5的支承軸4上，在支點(diǎn)套管3上設(shè)置兩個(gè)曲軸，通過日 蹤傳感器21或DPU控制器22經(jīng)液壓控制裝置6控制兩個(gè)液壓缸推動 或拉動兩個(gè)曲軸繞支承軸4旋轉(zhuǎn)，調(diào)整槽式太陽能集熱器的姿態(tài)，因 為跟蹤日光的運(yùn)動速度很緩慢，如果只設(shè)置一個(gè)曲軸，當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)到 死點(diǎn)位置時(shí)，由于沒有運(yùn)動慣性，曲軸到了運(yùn)動死點(diǎn)液壓缸無法推動 或拉動曲軸，因此設(shè)置兩個(gè)曲軸，當(dāng)一個(gè)曲軸位于死點(diǎn)位置時(shí)，另一 個(gè)曲軸不在死點(diǎn)位置，可以用另一個(gè)液壓缸推動或拉動另一個(gè)曲軸，使槽式太陽能集熱器能夠不間斷的跟蹤太陽運(yùn)動。本實(shí)用新型的日蹤 傳感器21主要用于有太陽的晴天控制槽式太陽能集熱器的姿態(tài)；DPU
控制器22用于無太陽的陰天控制槽式太陽能集熱器的姿態(tài)；在白天， 槽式太陽能集熱器由東至西旋轉(zhuǎn)，第二天，槽式太陽能集熱器仍然要 從東至西的運(yùn)動，所以DPU控制器還負(fù)責(zé)在夜晚控制槽式太陽能集熱 器自動回位至太陽升起時(shí)的接收位置，為第二天的跟蹤作好準(zhǔn)備。所 述的DPU控制器22是一個(gè)DCS系統(tǒng)的分布處理單元，該單元根據(jù)給 定的太陽仰角公式自動計(jì)算液壓缸的伸縮量，為液壓缸提供槽式太陽 能集熱器跟蹤太陽軌跡運(yùn)動的設(shè)定值，同時(shí)還要協(xié)調(diào)兩個(gè)液壓缸的配 合，在具體執(zhí)行時(shí)，需要將槽式太陽能集熱器的實(shí)際位置值不斷的與 設(shè)定值比較，根據(jù)比較結(jié)果通過調(diào)節(jié)液壓缸的伸縮量使槽式太陽能集 熱器的姿態(tài)保持到精確的給定位置，或由安裝有日蹤軌跡程序的計(jì)算 機(jī)控制液壓控制裝置。在沒有太陽的陰天，日蹤傳感器無法正常工作， 這時(shí)DPU控制器根據(jù)太陽仰角公式對槽式太陽能集熱器進(jìn)行控制。 太陽仰角公式中的角度以日出方向的水平線為O度角；
太陽仰角公式為
sin(h0)二sin( S ) Xsin(O)十cos( 5 ) Xcos (C>) Xcos( t ) 式中
h〇太陽高度角； A:太陽方位角； S:太陽赤緯角；
5 二23. 45 X sin (360 X (284+n) /365)
n:積日， 一年中的天數(shù)，從l月1日到要計(jì)算日的天數(shù)，即計(jì) 算日的日期在當(dāng)年內(nèi)的順序號； 0):地理諱度；
t:太陽時(shí)角，以正午時(shí)，t二O計(jì)算。
權(quán)利要求1、一種槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置，其特征在于包括槽式反射鏡(1)，槽式反射鏡(1)上設(shè)有日蹤傳感器(21)；槽式反射鏡(1)固定在槽架(2)上，槽架(2)上設(shè)有支點(diǎn)套管(3)，支點(diǎn)套管(3)經(jīng)支承軸(4)與基架(5)連接；支點(diǎn)套管(3)上設(shè)有曲軸，曲軸經(jīng)液壓缸與基架(5)連接，液壓缸與液壓控制裝置(6)液壓連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置， 其特征在于所述的曲軸和液壓缸分別有2個(gè)，曲軸為曲軸A (7) 和曲軸B (8)，液壓缸為液壓缸A (9)和液壓缸B (10);曲軸A (7) 與液壓缸A (9)的伸縮桿連接，曲軸B (8)與液壓缸B (10)的伸 縮桿連接；液壓缸A (9)和液壓缸B (10)的缸體與基架(5)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝 置，其特征在于所述的液壓控制裝置(6)包括液壓泵(11)，液壓 泵(11)經(jīng)二位三通電磁換向閥(12)分別與甲液壓控制回路(13) 和乙液壓控制回路(14)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置， 其特征在于所述的甲液壓控制回路(13)包括液壓缸A (9)，液壓 缸A (9)活塞兩端的缸體分別與甲電液伺服閥(15)的兩個(gè)輸出端 連接，甲電液伺服閥(15)的控制端經(jīng)甲節(jié)流閥(16)與二位三通電 磁換向閥(12)的一個(gè)輸出端連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置， 其特征在于所述的乙液壓控制回路(14)包括液壓缸B (10)，液 壓缸B (10)活塞兩端的缸體分別與乙電液伺服閥(17)的兩個(gè)輸出 端連接，乙電液伺服閥(17)的控制端經(jīng)乙節(jié)流閥(18)與二位三通電磁換向閥(12)的一個(gè)輸出端連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝 置，其特征在于所述的液壓缸A (9)活塞兩端的缸體之間並聯(lián)甲 電磁換向閥(19);液壓缸B (10)活塞兩端的缸體之間並聯(lián)乙電磁 換向閥(20)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置， 其特征在于所述的液壓控制裝置(6)與日蹤傳感器(21)或DPU 控制器(22)通過智能測控裝置(23)電氣連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置， 其特征在于所述的DPU控制器(22)由一個(gè)或一個(gè)以上DCS處理單 元構(gòu)成，或由安裝有日蹤軌跡程序的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種槽式太陽能集熱器的姿態(tài)控制裝置。包括槽式反射鏡(1)，槽式反射鏡(1)上設(shè)有日蹤傳感器(21)；槽式反射鏡(1)固定在槽架(2)上，槽架(2)上設(shè)有支點(diǎn)套管(3)，支點(diǎn)套管(3)經(jīng)支承軸(4)與基架(5)連接；支點(diǎn)套管(3)上設(shè)有曲軸，曲軸經(jīng)液壓缸與基架(5)連接，液壓缸與液壓控制裝置(6)液壓連接。本實(shí)用新型采用日蹤傳感器或DPU控制器與液壓控制裝置配合控制槽式太陽能集熱器的姿態(tài)，在有太陽的晴天或無太陽的陰天都能保證槽式太陽能集熱器正常工作，在夜晚槽式太陽能集熱器能夠自動返回到早上開始接收陽光熱能的初始狀態(tài)。本實(shí)用新型通用性好，跟蹤精度高，聚光性好，集熱效率高。
文檔編號F24J2/10GK201318819SQ20082012315
公開日2009年9月30日 申請日期2008年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者姜怒濤, 廣 宋, 靜 徐, 李和平, 王令怡, 章素華, 趙芫樺, 邵文遠(yuǎn), 湘 黃 申請人:中國華電工程(集團(tuán))有限公司