一种光热控制系统技术方案

技术编号:43616143 阅读:5 留言:0更新日期:2024-12-11 14:58
本技术公开了一种光热控制系统,涉及太阳能光热技术领域,包括包括吸热器和镜场,所述吸热器外表面划分为多个温度区域,所述镜场包括与多个所述温度区域一一对应的多个采集区域,多个所述采集区域围绕所述吸热器设置,所述采集区域包括多个定日镜;所述定日镜的镜面朝向能够发生改变,在所述温度区域的温度超过阈值的情况下,与之对应的所述采集区域的所述定日镜的镜面朝向相对于所述吸热器转动,以减少相应所述定日镜反射至所述吸热器的热量。本技术具有结构简单、吸热器温度分布均匀的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能光热,具体涉及一种光热控制系统


技术介绍

1、光热发电的基本原理就是通过控制定日镜,将太阳光反射至位于高塔之上的吸热器表面,吸热器吸收太阳光热量后,加热融化吸热器内部的熔盐,熔盐通过高温泵的运送到达位于塔底部的发电站进行高温发电。

2、此种发电方式所需的定日镜众多,吸热器上的能量密度很高,聚光比一般超过1000倍,由于系统内各种误差的不可预知性带来的聚焦的不均匀性,使得局部区域聚光比往往比预期高得多,过高的能量密度很容易使得吸热器出现局部过热的情况,轻则使得吸热器内的传热介质(主要指熔盐)分解或恶化,重则使得吸热器烧毁或爆裂,从而使得整个系统瘫痪。


技术实现思路

1、本技术旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本技术提供了一种光热控制系统,具有结构简单、吸热器温度分布均匀的优点。

2、为了达到上述目的,本技术采用如下技术方案:

3、一种光热控制系统,包括吸热器和镜场,所述吸热器外表面划分为多个温度区域,所述镜场包括与多个所述温度区域一一对应的多个采集区域,多个所述采集区域围绕所述吸热器设置,所述采集区域包括多个定日镜;所述定日镜的镜面朝向能够发生改变,在所述温度区域的温度超过阈值的情况下,与之对应的所述采集区域的所述定日镜的镜面朝向相对于所述吸热器转动,以减少相应所述定日镜反射至所述吸热器的热量。

4、在本申请中,光热控制系统包括吸热器和用于反射太阳光的定日镜,多个定日镜围绕吸热器设置形成镜场,以使吸热器各个方向均能吸收到太阳光。将吸热器的外表面划分为多个温度区域,并将镜场划分为多个与温度区域一一对应的采集区域。该采集区域能够监测温度区域的温度,当某个温度区域的温度高于阈值时对应的采集区域的定日镜可相对于吸热器转动,以调整吸热器上光斑的分布并降低该温度区域的能量密度,避免吸热器过热烧毁,延长吸热器的寿命,并使吸热器的温度更加均匀。需要说明的是,整个镜场划分的采集区域与吸热器的温度区域有一一对应的关系,没有遗漏,也没有一对多的情况。本申请对镜场和吸热器表面进行区域分割对应进行调度,能最大限度保证吸热器表面能量的均匀分布,避免吸热器表面局部过热的情况。

5、可选的,每个所述采集区域内均设置有至少一个测温装置,所述测温装置设置在所述采集区域的中部,以采集相应的所述温度区域的温度。

6、测温装置用于拍摄吸热器的热成像图像,每个采集区域内均设置有至少一个用于监测对应的温度区域的测温装置以反馈吸热器各区域的温度,防止吸热器局部过热。测温装置设置在采集区域中部以便于更精确的拍摄到对应的温度区域。

7、可选的,所述测温装置包括热成像仪。

8、可选的,所述光热控制系统还包括用于控制每个所述定日镜转动的控制器,所述测温装置电连接于所述控制器,所述控制器用于根据各个所述测温装置检测获得的温度信号控制所述定日镜的镜面朝向。

9、设置能够控制每个定日镜转动的控制器,再将测温装置电连接于控制器,测温装置将监测到的温度反馈至控制器,从而对每个定日镜进行调度。

10、可选的,多个所述温度区域沿周向均匀分布在所述吸热器外表面,多个与所述温度区域一一对应的采集区域均匀分布在所述镜场。

11、将吸热器外表面均匀划分为多个温度区域,将镜场也均匀划分为多个与温度区域一一对应的采集区域。考虑到测温装置的监测范围有限,对吸热器外表面进行均匀分割更有利于监测吸热器各个温度区域的温度,最大限度保证吸热器表面能量的均匀分布。

12、可选的,所述吸热器划分为至少三个所述温度区域。

13、将吸热器的表面至少划分为三个温度区域,能够将吸热器各部分分别进行检测,防止局部过热。如果划分区域的数量过少,可能会无法精确检测到温度过高的部位,导致吸热器烧毁。

14、可选的,所述温度区域的温度阈值为650℃。

15、通过考虑吸热器的结构以及传热介质类型、流量、流向的因素,事先计算好吸热器每个区域可承受的能量密度,确定温度阈值为650℃。

16、可选的,所述采集区域包括排列为多行的多个所述定日镜,在远离所述吸热器的方向上,各行所述定日镜的数量逐渐增多。

17、多个定日镜构成围绕所述吸热器的定日镜阵列,多个定日镜阵列同心设置,共同向吸热器反射热能。

18、可选的,不同采集区域的相同行形状构造为圆形、四边形或六边形的一种或几种。

19、某一个定日镜阵列的形状可以为圆形、四边形或六边形等,只要围绕吸热器设置即可。

20、可选的,所述定日镜的镜面均朝向所述吸热器。

21、定日镜镜面朝向吸热器设置以向吸热器高效反射热能。定日镜角度需要根据吸热器的温度情况进行调整,以使得定日镜反射到吸热器上的光线不至于使得温度过高或不足,但定日镜一般都始终朝向吸热器。

22、可选的,所述定日镜上还设置有激光发射器和与所述激光发射器对应的接收器,所述激光发射器用于向定日镜的镜面发射激光,所述接收器用于接受镜面反射的激光以对所述定日镜进行校准。

23、激光发射器与接收器均设置在定日镜上,以便于测试定日镜是否能正常反射。

24、本技术的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式以及附图中进行详细的揭露。本技术最佳的实施方式或手段将结合附图来详尽表现,但并非是对本技术技术方案的限制。另外,在每个下文和附图中出现的这些特征、要素和组件是具有多个,并且为了表示方便而标记了不同的符号或数字,但均表示相同或相似构造或功能的部件。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光热控制系统,包括吸热器(1)和镜场(2),其特征在于,所述吸热器(1)外表面划分为多个温度区域(11),所述镜场(2)包括与多个所述温度区域(11)一一对应的多个采集区域(22),多个所述采集区域(22)围绕所述吸热器(1)设置,所述采集区域(22)包括多个定日镜(211);所述定日镜(211)的镜面朝向能够发生改变,在所述温度区域(11)的温度超过阈值的情况下,与之对应的所述采集区域(22)的所述定日镜(211)的镜面朝向相对于所述吸热器(1)转动,以减少相应所述定日镜(211)反射至所述吸热器(1)的热量。

2.根据权利要求1所述的光热控制系统,其特征在于,每个所述采集区域(22)内均设置有至少一个测温装置,所述测温装置设置在所述采集区域(22)的中部,以采集相应的所述温度区域(11)的温度。

3.根据权利要求2所述的光热控制系统,其特征在于,所述测温装置包括热成像仪。

4.根据权利要求2所述的光热控制系统,其特征在于,所述光热控制系统还包括用于控制每个所述定日镜(211)转动的控制器,所述测温装置电连接于所述控制器,所述控制器用于根据各个所述测温装置检测获得的温度信号控制所述定日镜(211)的镜面朝向。

5.根据权利要求1-4任一项所述的光热控制系统,其特征在于,多个所述温度区域(11)沿周向均匀分布在所述吸热器(1)外表面,多个与所述温度区域(11)一一对应的采集区域(22)均匀分布在所述镜场(2)。

6.根据权利要求1-4任一项所述的光热控制系统,其特征在于,所述吸热器(1)划分为至少三个所述温度区域(11)。

7.根据权利要求1-4任一项所述的光热控制系统,其特征在于,所述采集区域(22)包括排列为多行的多个所述定日镜(211),在远离所述吸热器(1)的方向上,各行所述定日镜(211)的数量逐渐增多。

8.根据权利要求7所述的光热控制系统,其特征在于,不同所述采集区域(22)的相同行形状构造为圆形、四边形或六边形的一种。

9.根据权利要求1-3任一项所述的光热控制系统,其特征在于,所述定日镜(211)的镜面均朝向所述吸热器(1)。

10.根据权利要求1-3任一项所述的光热控制系统,其特征在于,所述定日镜(211)上还设置有激光发射器和与所述激光发射器对应的接收器,所述激光发射器用于向定日镜(211)的镜面发射激光,所述接收器用于接受镜面反射的激光以对所述定日镜(211)进行校准。

...

【技术特征摘要】

1.一种光热控制系统,包括吸热器(1)和镜场(2),其特征在于,所述吸热器(1)外表面划分为多个温度区域(11),所述镜场(2)包括与多个所述温度区域(11)一一对应的多个采集区域(22),多个所述采集区域(22)围绕所述吸热器(1)设置,所述采集区域(22)包括多个定日镜(211);所述定日镜(211)的镜面朝向能够发生改变,在所述温度区域(11)的温度超过阈值的情况下,与之对应的所述采集区域(22)的所述定日镜(211)的镜面朝向相对于所述吸热器(1)转动,以减少相应所述定日镜(211)反射至所述吸热器(1)的热量。

2.根据权利要求1所述的光热控制系统,其特征在于,每个所述采集区域(22)内均设置有至少一个测温装置,所述测温装置设置在所述采集区域(22)的中部,以采集相应的所述温度区域(11)的温度。

3.根据权利要求2所述的光热控制系统,其特征在于,所述测温装置包括热成像仪。

4.根据权利要求2所述的光热控制系统,其特征在于,所述光热控制系统还包括用于控制每个所述定日镜(211)转动的控制器,所述测温装置电连接于所述控制器,所述控制器用于根据各个所述测温装置检测获得的温度信号控制所述定日镜(211)的镜面朝向。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵栋朱修锋刘高峰
申请(专利权)人:杭州华鼎新能源有限公司
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1