一種碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的調(diào)焦系統(tǒng)制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)提出了一種碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的調(diào)焦系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)、伺服調(diào)節(jié)模塊、感光模塊、平行光發(fā)射器及顯示控制模塊，所述的旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置底部，所述的伺服調(diào)節(jié)模塊與旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)連接，所述的感光模塊設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的焦點(diǎn)處，所述的平行光發(fā)射器設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置上方，所述的顯示控制模塊分別與旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)、伺服調(diào)節(jié)模塊、感光模塊、平行光發(fā)射器連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括：實(shí)現(xiàn)了碟式斯特林太陽(yáng)能熱電系統(tǒng)調(diào)焦工作的自動(dòng)化、集成化，大大提高了碟式光熱電站的調(diào)試、安裝效率。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及太陽(yáng)能熱發(fā)電領(lǐng)域，特別是指一種碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的調(diào)焦系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)是當(dāng)今世界太陽(yáng)能熱利用研究領(lǐng)域的前沿課題，它利用高精度聚光器將低密度的太陽(yáng)能匯聚成高密度熱能，通過(guò)加熱工質(zhì)來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)、實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化，具有零排放、可持續(xù)利用的優(yōu)點(diǎn)。太陽(yáng)能熱發(fā)電分為槽式、塔式和碟式三種形式。目前最具發(fā)展?jié)摿Φ氖堑教?yáng)能高溫發(fā)電技術(shù)，尤其是近幾年碟式斯特林太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)因其驚人的發(fā)展速度更是令世界矚目。碟式斯特林發(fā)電系統(tǒng)利用旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡將太陽(yáng)光聚焦到位于拋物面焦點(diǎn)的接收器上，接收器內(nèi)的工質(zhì)被加熱到750°C左右，驅(qū)動(dòng)斯特林發(fā)電機(jī)發(fā)電。它具有光電轉(zhuǎn)換效率高、耗水量低、發(fā)電方式靈活及可逐步規(guī)模化等優(yōu)點(diǎn)。目前，國(guó)外太陽(yáng)能斯特林發(fā)電機(jī)制作及測(cè)試枝術(shù)已趨于成熟、正處于中試和大規(guī)模推廣階段。相比之下，國(guó)內(nèi)碟式斯特林大陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)研究雖然取得了一些成績(jī)，但總體來(lái)說(shuō)還未獲得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，相關(guān)研究尚處于初級(jí)階段。眾所周知，碟式斯特林大陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的核心部件是太陽(yáng)能斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)。然而，在整個(gè)碟式斯特林熱電系統(tǒng)中，還有一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)并未引起廣泛關(guān)注，或者相關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn)和學(xué)術(shù)論文并不多見(jiàn)，那就是碟式熱電系統(tǒng)反射面板的調(diào)節(jié)技術(shù)。為獲得更高的轉(zhuǎn)換效率及更好的經(jīng)濟(jì)性，碟式斯特林系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)無(wú)疑是反射面積的不斷增大，考慮到制造工藝及安裝、運(yùn)輸?shù)木窒扌裕瑒?shì)必將幾十平方至上百平方的反射碟面分瓣化，即整個(gè)碟面由多塊反射板組成。在系統(tǒng)的調(diào)試階段，需將每塊面板位置重新調(diào)整，以獲得良好的聚焦效果。反射面板的聚集效果，在整個(gè)碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置中至關(guān)重要，它將直接影響系統(tǒng)的發(fā)電效率、可靠性及安全性等等。目前，國(guó)內(nèi)的碟式斯特林熱電裝置的研究基本還停留在樣機(jī)的測(cè)試階段，針對(duì)的僅僅是單個(gè)系統(tǒng)的調(diào)焦，因此調(diào)節(jié)技術(shù)的重要性體現(xiàn)并不明顯，然而隨著碟式系統(tǒng)發(fā)展至后期的大規(guī)模的商業(yè)化運(yùn)作，對(duì)于幾十至幾百套碟式裝置構(gòu)成的光熱電站，碟式系統(tǒng)反射面板的調(diào)焦技術(shù)工作將至關(guān)重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)提出一種碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的調(diào)焦系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置調(diào)焦難的缺點(diǎn)。本技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的調(diào)焦系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)、伺服調(diào)節(jié)模塊、感光模塊、平行光發(fā)射器及顯示控制模塊，所述的旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置底部，所述的伺服調(diào)節(jié)模塊與旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)連接，所述的感光模塊設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的焦點(diǎn)處，所述的平行光發(fā)射器設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置上方，所述的顯示控制模塊分別與旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)、伺服調(diào)節(jié)模塊、感光模塊、平行光發(fā)射器連接。所述的旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)為360°可旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)。所述的碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置設(shè)有反射太陽(yáng)光的碟面及調(diào)節(jié)碟面角度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述的伺服調(diào)節(jié)模塊包括伺服馬達(dá)及減速機(jī)，所述的減速機(jī)的輸出軸與調(diào)節(jié)碟面角度的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連。所述的碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置設(shè)有斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)吸熱器，所述的感光模塊包括感光屏，所述的感光屏設(shè)在斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)吸熱器所設(shè)位置。所述的感光屏設(shè)有多個(gè)感光單元，該感光單元分別與碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的反射太陽(yáng)光的碟面 對(duì)應(yīng)。所述的平行光發(fā)射器設(shè)于碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的正上方，所述的平行光發(fā)射器發(fā)射的光線與反射太陽(yáng)光的碟面的中心軸平行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括:(I)實(shí)現(xiàn)了碟式斯特林太陽(yáng)能熱電系統(tǒng)調(diào)焦工作的自動(dòng)化、集成化，大大提高了碟式光熱電站的調(diào)試、安裝效率；(2 )該系統(tǒng)通過(guò)感光模塊，采用了閉環(huán)控制的互反饋技術(shù)，大大提高了碟式系統(tǒng)調(diào)焦的準(zhǔn)確性和可靠性，使得系統(tǒng)以良好的聚集獲得更高的熱電轉(zhuǎn)換效率；(3 )該調(diào)焦系統(tǒng)使得調(diào)焦工作在廠房?jī)?nèi)進(jìn)行，不受天氣條件的限制，碟式電站的施工安裝工期更加可控，施工人員的安全性得到可靠保障；(4 )該調(diào)焦系統(tǒng)通常與碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的整套裝配線配套運(yùn)作，成為整個(gè)碟式系統(tǒng)裝配中的重要一環(huán)，為大規(guī)模碟式光熱電站工程施工安裝提供可能。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本技術(shù)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本技術(shù)一種碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的調(diào)焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本技術(shù)的感光屏上光斑的示意圖。其中，1-旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)、2-伺服調(diào)節(jié)模塊、3-感光模塊、4-平行光發(fā)射器、5-顯示控制模塊具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本技術(shù)保護(hù)的范圍。如圖1 所示，一種碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的調(diào)焦系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)1、伺服調(diào)節(jié)模塊2、感光模塊3、平行光發(fā)射器4及顯示控制模塊5，所述的旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)I設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置底部，所述的伺服調(diào)節(jié)模塊2與旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)I連接，所述的感光模塊3設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的焦點(diǎn)處，所述的平行光發(fā)射器4設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置上方，所述的顯示控制模塊5分別與旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)1、伺服調(diào)節(jié)模塊2、感光模塊3、平行光發(fā)射器4連接。使用過(guò)程如下:將整個(gè)被調(diào)試的碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置放置在旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)I上，并進(jìn)行水平校準(zhǔn)，使得碟面的中心軸與旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)平面垂直(允許一定的誤差)。在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的正上方設(shè)置平行光發(fā)射器4，其主要目的是通過(guò)一定的光學(xué)手段，產(chǎn)生一束平行光用以模擬太陽(yáng)直射光。調(diào)整平行光發(fā)射器使得射出平行光與碟面中心軸線保持平行。平行光射入碟面，經(jīng)反射面板反射聚焦后，在安裝于碟面焦點(diǎn)處的感光模塊3上形成光斑。所述感光模塊3，還包含一塊感光屏。感光屏的大小與實(shí)際斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)吸熱器大小相當(dāng)，并將其以周向和徑向方式劃分為多個(gè)單元。其單元的劃分形式與碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置反射面板的布置形式相同，以保證在感光屏上的每一區(qū)域都有唯一的一塊反射面板與之對(duì)應(yīng)。感光模塊3通過(guò)感光屏上光斑的實(shí)際位置、形狀與理論位置、形狀(感光屏上劃分好的區(qū)域)的相對(duì)位置進(jìn)行比較，發(fā)出對(duì)應(yīng)信號(hào)至顯示控制模塊5，并同時(shí)將光斑圖形輸出在顯示屏上。所述顯示控制模塊5對(duì)感光模塊3的輸入信號(hào)進(jìn)行處理運(yùn)算，再發(fā)出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)至伺服調(diào)節(jié)模塊2，精準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)調(diào)節(jié)反射面板的位置，從而改變光斑的大小、形狀和位置。通過(guò)不斷的循環(huán)，使得實(shí)際光斑與理論位置的偏移達(dá)到預(yù)設(shè)值后停止動(dòng)作，從而結(jié)束單塊面板的調(diào)節(jié)工作。當(dāng)單塊面板的調(diào)節(jié)工作結(jié)束后，顯示控制模塊5發(fā)出信號(hào)，使得伺服調(diào)節(jié)模塊2退出，進(jìn)而旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)I旋轉(zhuǎn)一定的角度，使得下一塊預(yù)調(diào)節(jié)面板就位，再進(jìn)行上述調(diào)節(jié)工作。通過(guò)不斷的循環(huán)，而實(shí)現(xiàn)整個(gè)碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的自動(dòng)化調(diào)焦工作，達(dá)到如圖2所示感光屏上的光斑效果。以上所述僅為本技術(shù)的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本技術(shù)，凡在本技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本技術(shù)的保本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的調(diào)焦系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)、伺服調(diào)節(jié)模塊、感光模塊、平行光發(fā)射器及顯示控制模塊，所述的旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置底部，所述的伺服調(diào)節(jié)模塊與旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)連接，所述的感光模塊設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的焦點(diǎn)處，所述的平行光發(fā)射器設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置上方，所述的顯示控制模塊分別與旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)、伺服調(diào)節(jié)模塊、感光模塊、平行光發(fā)射器連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的調(diào)焦系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)、伺服調(diào)節(jié)模塊、感光模塊、平行光發(fā)射器及顯示控制模塊，所述的旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置底部，所述的伺服調(diào)節(jié)模塊與旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)連接，所述的感光模塊設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的焦點(diǎn)處，所述的平行光發(fā)射器設(shè)在碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置上方，所述的顯示控制模塊分別與旋轉(zhuǎn)調(diào)試平臺(tái)、伺服調(diào)節(jié)模塊、感光模塊、平行光發(fā)射器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碟式斯特林太陽(yáng)能熱電裝置的調(diào)焦系統(tǒng)，其特征在于，所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王斌，蘭維，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：華電電力科學(xué)研究院，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：