太陽能聚光鏡片調焦系統的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種太陽能聚光鏡片調焦系統，包括聚光器、導光板和照相機，所述聚光器凸面的頂點固定于水平地面，所述聚光器的凹面陣列設有多個鏡面反射片，所述導光板和照相機設置于所述聚光器的正上方，且位于所述聚光器的中心線上，所述導光板由可以單獨被開啟/關閉的小照明燈組成。通過本系統，可以減少獲得鏡片調焦所需的測量數據的時間；允許系統在白天進行鏡片調焦，不受天氣影響；鏡面反射片的調節螺栓足夠接近地面，人員無需依靠平臺或升降梯就可以實施鏡面調焦調整。
【專利說明】
太陽能聚光鏡片調焦系統
技術領域
[0001]本申請屬于光伏發電技術領域，特別是涉及一種太陽能聚光鏡片調焦系統。
【背景技術】
[0002]太陽能聚光鏡片的調焦方法通常包括對日調焦和成像原理調焦兩種方式。
[0003]對日調焦，在太陽照射下直接調焦，最原始最簡單的調焦方式。將碟式聚光器的每塊反光板的光斑調整到集熱器的相對位置，每一塊板所形成的光斑與斯特林接收口的位置一一對應，在反射板的可調范圍內，盡可能的是光斑分布均勻，避免熱點的產生。
[0004]對日調焦在實際應用中存在很大的難度。首先在整個調焦過程中，跟蹤系統需一直運行保障碟盤與太陽的同步性。其次，對于大面積多背板的碟盤來說，每調試一塊背板，都需要將其他的背板遮蓋起來，便于看清楚光斑的分布情況。第三，調焦時，操作人員都是高空作業，同時系統在運行中聚焦光斑的掃掠，具有很大的危險性。第四，還受到天氣的嚴重影響，在陰雨天無法進行跟蹤調焦，使安裝工期在很大程度上具有不確定性。通常情況下，對日調焦只適用于樣機的調試。
[0005]成像原理調焦(色靶調焦)，對碟式聚光器的每個面板進行調節。在碟式系統焦點處放置一標靶，標靶具有一定強度的平板結構，其大小與斯特林發動機吸熱器大小相當。標靶朝向碟式聚光器的一面印有彩色圖案，圖案的個數與分布形式與聚光器的反射面板保持一致，圖案的顏色可以為彩色間隔的色塊或其他便于觀察及分辨的形狀。
[0006]成像原理調焦只能在陽光不是很強烈的環境中使用，安裝需要空間，不適合批量調焦。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種太陽能聚光鏡片調焦系統和調焦方法，以克服現有技術中的不足。
[0008]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0009]本申請實施例公開了一種太陽能聚光鏡片調焦系統，包括聚光器、導光板和照相機，所述聚光器凸面的頂點固定于水平地面，所述聚光器的凹面陣列設有多個鏡面反射片，所述導光板和照相機設置于所述聚光器的正上方，且位于所述聚光器的中心線上，所述導光板由可以單獨被開啟/關閉的小照明燈組成。
[0010]優選的，在上述的太陽能聚光鏡片調焦系統中，所述照相機和導光板安裝于所述聚光器的2倍焦距處。
[0011]優選的，在上述的太陽能聚光鏡片調焦系統中，所述聚光器的凹面上還固定有支撐架，所述支撐架上沿聚光器中心線方向安裝有第一夾具和第二夾具，所述第一夾具上固定有激光器，所述第二夾具的中央沿中心線方向開設有供激光穿過的小孔。
[0012]優選的，在上述的太陽能聚光鏡片調焦系統中，還包括連接于所述照相機的計算機、以及與計算機連接的打印機，所述導光板與燈控器相連，由燈控制器控制每個小照明燈的開啟/關閉。
[0013]優選的，在上述的太陽能聚光鏡片調焦系統中，所述小照明燈為LED燈。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:
[0015](I)、鏡片可以在安裝的同時進行調焦，也可以在全部鏡片安裝之后進行調焦，還可以兩者進行結合調焦。
[0016](2)、減少獲得鏡片調焦所需的測量數據的時間。
[0017](3)、允許系統在白天進行鏡片調焦，不受天氣影響。
[0018](4)、可以使用時間調焦位置計算接收器上的通量。
[0019](5)、鏡面反射片的調節螺栓足夠接近地面，人員無需依靠平臺或升降梯就可以實施鏡面調焦調整。
[0020](6)、適用于批量調焦。節省時間，提高調焦效率。
[0021](7)、實現光斑均勻分布，避免能量聚集。
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1所示為本實用新型具體實施例中太陽能聚光鏡片調焦系統的原理示意圖；
[0024]圖2所示為本實用新型具體實施例中鏡面發射片調整量的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行詳細的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0026]參圖1所示，太陽能聚光鏡片調焦系統，包括聚光器1、導光板2和照相機3，聚光器I凸面的頂點通過短的基座4固定于水平地面5上，使得聚光器I足夠接近地面，人員無需依靠平臺或升降梯就可以實施鏡面調焦調整，從地面上完成調焦作業可以大大節省作業時間。
[0027]聚光器I的凹面陣列設有多個鏡面反射片，導光板2和照相機3設置于聚光器I的正上方，且位于聚光器的中心線上，導光板2由可以單獨被開啟/關閉的小照明燈組成。優選的，照相機2和導光板3安裝于聚光器的2倍焦距處。
[0028]小照明燈的設計是在鏡面反射片上選取目標點，因為鏡面反射片結構設計是已知的，那么可以知道目標點的坐標，根據設計的鏡面反射片拋物面方程，可以計算出反射光線在導光板上的位置，這個位置就是小照明燈的安裝位置，小照明燈的多少，取決于設計點的選取，每塊鏡面反射片可以選擇8個目標點，或者更多。
[0029]聚光器的凹面上還固定有支撐架，所述支撐架上沿聚光器中心線方向安裝有第一夾具和第二夾具，所述第一夾具上固定有激光器，所述第二夾具的中央沿中心線方向開設有供激光穿過的小孔。
[0030]當打開激光時，激光通過小孔發射出去，照在照相機的鏡頭上，用于調整導光板固定。
[0031]為了確保系統鏡面反射片的調焦精度，必須保證照相機、導光板和聚光器的中心線的相對位置。本實施例中，支撐架上固定有2個夾具8，第一個夾具放在斯特林發動機支撐結構上，其設計應滿足能夠使來自激光的光束能夠與系統中心線重合。第二個夾具安裝在斯特林發動機座架上，它在中央有個小孔，激光可以從中穿過。靶子上的孔距發動機機座的高度與發動機接收器中心相同。當激光穿過及激光靶子孔時將使激光光束與系統的中心線重合。
[0032]系統還包括連接于照相機的計算機、以及與計算機連接的打印機，導光板與燈控器相連，由燈控制器控制每個小照明燈的開啟/關閉。小照明燈優選為LED燈。
[0033]在上述技術方案中，導光板通過小照明燈發光，光線從鏡面反射片發射出來射向照相機，照相機用于捕捉鏡面反射片反射出的光線成像，計算機可以作為燈控制器，命令小照明燈開啟/關閉，并通過連接于照相機獲得反射光線的成像，處理數據從而確定鏡面反射片的法線及角度。打印機連接于計算機，用以將計算后的螺栓調整量打印出來。激光器、卡具和校準燈用于使得照相機與聚光器的中心線對準。
[0034]在安裝時，系統安裝于室內，如果建筑頂棚不夠高，可以在頂棚上開洞，照相機和導光板安裝在頂棚之上再做圍護6。
[0035]由于室內作業，可以避免室外有風或下雨的影響。
[0036]上述太陽能聚光鏡片調焦系統的調焦方法，包括步驟:
[0037](I)、將激光準直，使得照相機、導光板位于聚光器的中心線上；
[0038](2)、進行數據設置，設定測試ID信息，找到所有鏡面發射片角的位置；
[0039](3)、數據采集，在開小照明燈之前，拍攝一照片作為背景照片，儲存成像數據；
[0040]開啟一個小照明燈，拍照并儲存成像數據，然后關燈；
[0041]開啟下一個小照明燈，拍照并儲存成像數據，繼續開啟/關閉小照明燈，儲存照相機成像直至獲得所有小照明燈的成像數據；
[0042](4)、數據分析，對每張照片進行處理分析，提取相應的像素數據，各照片像素進行比對后形成組合像素數據，并計算像素表面法線，使用最小二乘法進行擬合，得到鏡面反射片的法線，該法線角度與理論的鏡面反射片角度比較，差異大小則為鏡面發射片必須調整的量，參圖2所示。
[0043]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括、” “包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0044]以上所述僅是本申請的【具體實施方式】，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。
【主權項】
1.一種太陽能聚光鏡片調焦系統，其特征在于，包括聚光器、導光板和照相機，所述聚光器凸面的頂點固定于水平地面，所述聚光器的凹面陣列設有多個鏡面反射片，所述導光板和照相機設置于所述聚光器的正上方，且位于所述聚光器的中心線上，所述導光板由可以單獨被開啟/關閉的小照明燈組成。2.根據權利要求1所述的太陽能聚光鏡片調焦系統，其特征在于:所述照相機和導光板安裝于所述聚光器的2倍焦距處。3.根據權利要求1所述的太陽能聚光鏡片調焦系統，其特征在于:所述聚光器的凹面上還固定有支撐架，所述支撐架上沿聚光器中心線方向安裝有第一夾具和第二夾具，所述第一夾具上固定有激光器，所述第二夾具的中央沿中心線方向開設有供激光穿過的小孔。4.根據權利要求1所述的太陽能聚光鏡片調焦系統，其特征在于:還包括連接于所述照相機的計算機、以及與計算機連接的打印機，所述導光板與燈控器相連，由燈控制器控制每個小照明燈的開啟/關閉。5.根據權利要求1所述的太陽能聚光鏡片調焦系統，其特征在于:所述小照明燈為LED燈。
【文檔編號】G02B19/00GK205450422SQ201620211195
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月18日
【發明人】李洪俠, 張彥明
【申請人】東方宏海新能源科技發展有限公司