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原文传递一种测量与优化吸热器截断效率的系统与方法

专利名称：	一种测量与优化吸热器截断效率的系统与方法
摘要：	本发明涉及一种测量与优化吸热器截断效率的系统与方法，其中系统包括：定日镜镜场、吸热器、上防护光伏板、下防护光伏板、溢出光斑收集光伏板、DNI测量仪、数据采集服务器和计算机控制端，数据采集服务器用来采集所述上防护光伏板、下防护光伏板、溢出光斑收集光伏板上收集到的能量数据以及DNI测量仪测量的太能直接辐射能量；计算机控制端用于根据数据采集服务器获取的数据对吸热器截断效率进行计算，并对吸热器指向点进行优化，进而对镜场中定日镜的追日运动进行控制。解决了现有技术中由于溢出吸热器的能量无可直接测量的手段，光斑溢出情况无法准确获知，因此，对于吸热器指向点的优化只停留在理论仿真层面，其真实优化效果并不理想的技术问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江中控太阳能技术有限公司
发明人：	刘志娟;宓霄凌;杨都堂;韩梦天;薛刚强;周慧
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910114489.8
公开号：	CN109813754A
代理机构：	上海汉声知识产权代理有限公司
代理人：	胡晶
分类号：	G01N25/48(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	310053 浙江省杭州市滨江区六和路307号1幢8层、9层
主权项：	1.一种测量与优化吸热器截断效率的系统，其特征在于，包括：定日镜镜场，用于反射太能辐射能到吸热器表面；吸热器，用于吸收定日镜反射来的太能辐射能，加热其内部介质；上防护光伏板，设置在所述吸热器的上面，用于接收溢出至所述吸热器上面的太能辐射能；下防护光伏板，设置在所述吸热器的下面，用于接收溢出至所述吸热器下面的太能辐射能；溢出光斑收集光伏板，设置在所述吸热器的侧面，用于接收溢出至所述吸热器周边空气中的太阳辐射能； DNI测量仪，设置在所述镜场中，用于测量镜场中太能直接辐射量；数据采集服务器，分别与所述上防护光伏板、下防护光伏板、溢出光斑收集光伏板和DNI测量仪电连接，用来采集所述上防护光伏板、下防护光伏板、溢出光斑收集光伏板上收集到的能量数据，以及采集DNI测量仪测量的太能直接辐射能量；计算机控制端，与所述数据采集服务器电连接，用于根据所述数据采集服务器获取的数据对吸热器截断效率进行计算，并对吸热器指向点进行优化，进而对镜场中定日镜的追日运动进行控制。 2.如权利要求1所述的一种测量与优化吸热器截断效率的系统，其特征在于，所述镜场中包括1个或多个DNI测量仪，当设置多个DNI测量仪时，多个所述DNI测量仪分别布置在镜场中的不同区域。 3.如权利要求1所述的一种测量与优化吸热器截断效率的系统，其特征在于，所述溢出光斑收集光伏板的数量不少于3个，若干所述溢出光斑收集光伏板均布在所述吸热器的周围。 4.如权利要求3所述的一种测量与优化吸热器截断效率的系统，其特征在于，所述吸热器的正南、正北、正东、正西方向分别设置一所述溢出光斑收集光伏板。 5.如权利要求1所述的一种测量与优化吸热器截断效率的系统，其特征在于，所述上防护光伏板、下防护光伏板和溢出光斑收集光伏板分别由多个小块光伏板拼接而成。 6.如权利要求5所述的一种测量与优化吸热器截断效率的系统，其特征在于，所述上防护光伏板、下防护光伏板和溢出光斑收集光伏板的多个小块光伏板的尺寸按照距离吸热器中心由近到远的顺序由小变大。 7.如权利要求5所述的一种测量与优化吸热器截断效率的系统，其特征在于，所述上防护光伏板、下防护光伏板和溢出光斑收集光伏板的多个小块光伏板的耐温性按照距离吸热器中心由近到远的顺序逐渐由高变低。 8.一种测量与优化吸热器截断效率的方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤一，计算机控制端根据预先的仿真结果设计吸热器指向点并控制定日镜将反射光斑投射到吸热器表面；步骤二，吸热器的上防护光伏板、下防护光伏板、溢出光斑收集光伏板分别收集溢出吸热器表面的太阳辐射能，并将收集到的能量数据发送给数据采集服务器；DNI测量仪采集镜场中的太阳直接辐射能量值，并发送给数据采集服务器；步骤三，计算机控制端根据数据采集服务器采集到的数据计算镜场投射总能量；步骤四，计算机控制端根据数据采集服务器采集的上防护光伏板、下防护光伏板、溢出光斑收集光伏板上收集到的能量数据分析计算溢出吸热器总能量以及能量分布情况；步骤五，计算机控制端根据镜场投射总能量、溢出吸热器总能量计算出吸热器的截断效率，投射到吸热器上的能量值与镜场投射总能量之比即为吸热器的截断效率，镜场投射总能量与溢出吸热器总能量之差即为投射到吸热器上的能量值；步骤六，计算机控制端将吸热器截断效率计算结果与设计值进行比较，若小于设计值，则进入吸热器指向点优化模块。 9.如权利要求8所述的一种测量与优化吸热器截断效率的方法，其特征在于，在步骤三中，镜场投射总能量为EField，EField＝DNIAmirrorNmirrorηtηcosηsηbηcηr，其中，DNI为镜场太阳直接辐射能量，Amirror为单个定日镜面积，Nmirrorr为镜场中投入运行的定日镜数量，ηt为镜场大气传输效率，ηcos为镜场余弦效率，ηs为镜场阴影效率，ηb为镜场遮挡效率，ηc为镜场清洁度，ηr为定日镜反射率。 10.如权利要求9所述的一种测量与优化吸热器截断效率的方法，其特征在于，在步骤五中，吸热器的截断效率为ηtruc，其中，EField为镜场投射总能量，EOverflow为溢出吸热器总能量。 11.如权利要求8所述的一种测量与优化吸热器截断效率的方法，其特征在于，还包括步骤七，在吸热器指向点优化模块中，根据溢出光斑的能量分布和位置分布情况，分析引起光斑溢出的主要因素，并进而对吸热器指向点进行优化。 12.如权利要求11所述的一种测量与优化吸热器截断效率的方法，其特征在于，还包括：步骤八，计算机控制端将吸热器指向点的优化结果转化为对镜场中定日镜的控制指令，控制定日镜按照优化后的投射方式将反射光投射到吸热器表面；步骤九，重复执行步骤二～步骤八，持续不断对吸热器截断效率进行测量和对吸热器指向点进行优化。
所属类别：	发明专利