[发明专利]一种碟式太阳能热发电的跟踪控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制系统，尤其是涉及一种碟式太阳能热发电的跟踪控制系统。

背景技术

随着传统化石能源（煤、石油、天然气）储量的日益减少，以及由于使用化石能源所带来的环境污染问题，直接威胁着人类的生存和发展，重视和发展可再生、环保能源已成为各国政府的共识。太阳能具有分布广泛，储量无限，收集利用清洁，CO₂零排放的优点引起人们广泛关注。

当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为：太阳能塔式聚热发电、太阳能槽式聚热发电、太阳能碟式斯特林机组发电。

其中太阳能碟式斯特林机组可自动两维跟踪太阳，光电转换效率最高，启动损失小，它是目前太阳能发电效率最高的系统，发电效率达到30％以上，几乎不用水，输出效率达26％（有自身跟踪机构耗电）。

现有发电系统大多集中于碟式太阳能发电系统和光伏发电系统，其跟踪方式也基本采用混合控制方式完成，所用传感器件多采用光敏电阻或光电二极管，这些器件由于本身的一些限制，比如易发生散射和反射，制作工艺的差异，易受环境污染等原因。造成传感器灵敏度偏低，因而整个系统的跟踪精度不高，容易引起误跟踪。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种碟式太阳能热发电的跟踪控制系统，采用太阳传感器和时钟控制相结合的混合控制方式，精度高、适用范围广。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种碟式太阳能热发电的跟踪控制系统，其特征在于：包括控制器、集热器支架、安装在所述集热器支架上且用于吸收太阳光辐射的集热器、用于检测太阳光线强弱的太阳传感器、用于检测风速大小以保证整个系统运行安全的风速传感器、对太阳传感器和风速传感器输出的信号进行放大和滤波等处理的信号处理电路、将信号处理电路输出的模拟信号转换成数字信号的A/D转换电路、安装在所述集热器支架上且位于集热器两侧用于防止其运转超过行程的限位开关、与控制器相接且用于实时监测系统运行状态的上位机、采用四相八拍控制方式驱动集热器做自旋运动的步进电机A和采用四相八拍控制方式驱动集热器做俯仰运动的步进电机B；所述控制器包括时钟、驱动模块、视日运动控制模块和传感器信号运算模块，所述视日运动控制模块分别与时钟和驱动模块相接，所述传感器信号运算模块分别与A/D转换电路和驱动模块相接，所述步进电机A和步进电机B均与驱动模块相接；所述太阳传感器和风速传感器均安装在所述集热器上且所述二者均与信号处理电路相接，所述A/D转换电路与信号处理电路相接，所述限位开关与控制器相接，所述步进电机A和步进电机B均安装在所述集热器支架上且分别与集热器相接。

上述一种碟式太阳能热发电的跟踪控制系统，其特征是：所述上位机为PC。

上述一种碟式太阳能热发电的跟踪控制系统，其特征是：所述太阳传感器为光电传感器。

上述一种碟式太阳能热发电的跟踪控制系统，其特征是：所述风速传感器为采用热敏电阻器作为风速探头的半导体式传感器。

上述一种碟式太阳能热发电的跟踪控制系统，其特征是：所述驱动模块为单片机。

上述一种碟式太阳能热发电的跟踪控制系统，其特征是：所述步进电机A和步进电机B均为永磁式步进电机。

本发明与现有技术相比具有以下优点：结构简单、使用方便、成本低廉，工作时能够实时跟踪太阳光线，运行可靠准确，控制精度高，将有利于提高太阳能碟式聚光发电系统的效率。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理图。

附图标记说明:

1—上位机；           2—限位开关；            3—控制器；

4—太阳传感器；       5—信号处理电路；        6—风速传感器；

7—A/D转换电路；      8—视日运动控制模块；    9—传感器信号运算模块；

10—驱动模块；        11—步进电机B；          12—集热器；

13—步进电机A；       14—时钟。

具体实施方式