一种环状分区式定日镜场制造技术

技术编号:20243367 阅读:36 留言:0更新日期:2019-01-29 23:37
本实用新型专利技术公开了一种环状分区式定日镜场,包括聚光塔和环形镜场,所述镜场包括若干个以聚光塔为共同圆心的镜圆周,每个镜圆周所包含的定日镜均匀分布于所在圆周线上,定日镜均为相同尺寸的方形结构,单个定日镜独立活动的占地范围均在相同直径的活动圆周内,活动圆周的直径为定日镜的对角线长度,活动圆周的圆心位于所在镜圆周的圆周线上;镜场被分为若干个环状分区,在每一个环状分区内均包括若干个连续的具有相同数量定日镜的镜圆周,且每个环状分区的第一镜圆周内的定日镜均以各自活动圆周邻近相切的布置。

【技术实现步骤摘要】
一种环状分区式定日镜场
本技术属于太阳能发电
,具体涉及一种环状分区式定日镜场。
技术介绍
镜场作为塔式光热发电的能量收集反射模块,在整个光热电站的投资中占据最大的比重。在土地成本居高不下的情况下,如何提高土地利用率和镜场效率,降低镜场的投资成了塔式光热电站设计的重点。在镜场设计中,需要根据一年中,每个时间点的太阳位置,不断的反算计算,以得到最佳镜子行列间距,使镜场年效率最大化,可见运算量非常大。镜场的效率是阴影遮挡效率、余弦效率、大气衰减效率以及溢出损失效率的乘积。其中,阴影遮挡效率,因为随太阳位置变化而变化,并且,受其他镜子影响干扰大,是效率计算中最费时复杂的一项。因此,在场镜布置中,如何提高场地的利用率、场镜效率,以及提高相应的阴影遮挡效率的计算效率显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的在于:基于放射栅格镜场布置原理,新设计了一种环状分区式定日镜场,可大幅度提高镜场的布置速度,同时还能提高镜场遮挡和阴影效率的计算速度。本技术技术的技术方案是这样实现的:一种环状分区式定日镜场,包括聚光塔和环形镜场,所述镜场包括若干个以聚光塔为共同圆心的镜圆周,每个镜圆周所包含的定日镜均匀分布于所在圆周线上,定日镜均为相同尺寸的方形结构,单个定日镜独立活动的占地范围均在相同直径的活动圆周内,活动圆周的直径为定日镜的对角线长度,活动圆周的圆心位于所在镜圆周的圆周线上;镜场被分为若干个环状分区,在每一个环状分区内均包括若干个连续的具有相同数量定日镜的镜圆周,且每个环状分区的第一镜圆周内的定日镜均以各自活动圆周邻近相切的布置。本技术所述的环状分区式定日镜场,在每个环状分区内,奇数圈镜圆周包含的定日镜均位于从聚光塔发出并通过本区第一镜圆周内的活动圆周圆心的圆心射线上;偶数圈镜圆周包含的定日镜均位于从聚光塔发出且通过本区第一镜圆周内相邻活动圆周切点的切点射线上。本技术所述的环状分区式定日镜场,还包括镜场坐标系,所述镜场坐标系以聚光塔为坐标原点,东西方向为横坐标轴,南北方向为纵坐标轴,并保证每个分区都有切点射线与横坐标轴的正向和负向重合,且每个分区都有圆心射线与纵坐标的正向和负向重合。本技术所述的环状分区式定日镜场,所述每条射线上的定日镜与位于相邻射线和相邻镜圆周交点上的定日镜均保持活动圆周相切布置。本技术所述的环状分区式定日镜场,每个环状分区内,每个第二圈镜圆周定日镜与相邻的第一圈镜圆周定日镜保持活动圆周相切布置,且本分区内相邻镜圆周的间距均相等。本技术所述的环状分区式定日镜场,每个环状分区内,每个第二圈镜圆周定日镜与相邻的第一圈镜圆周定日镜保持活动圆周相切布置,且本分区从里到外的镜圆周间距逐渐加大。本技术所述的环状分区式定日镜场,所述活动圆周的直径为定日镜的对角线长度再加上一定的裕度。本技术所述的环状分区式定日镜场,相邻环状分区之间的相邻镜圆周之间的距离大于活动圆周的直径。本技术所提供技术方案的有益效果为:基于放射栅格镜场布置原理,提出一种新型的环状分区式定日镜场,可最大限度的利用有限的土地资源,并通过分为若干的环状分区,更易于在单个区域内对定日镜进行对应的编号,大幅提高镜场的布置速度;并且基于该布置,可快速提取周围干扰镜坐标,在镜场阴影和遮挡效率计算时,可在保证准确率的同时,显著提高计算速度,为镜场大规模的优化设计提供了极大的便利。附图说明图1为本技术定日镜按区域布置示意图;图2为本技术第一环状分区布置示意图;图中标记:1为镜圆周,2为活动圆周,3为圆心射线,4为切点射线,5为目标镜,6为干扰镜。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。实施例1:环状分区式定日镜场,包括聚光塔和环形镜场,所述镜场包括若干个以聚光塔为共同圆心的镜圆周1,每个镜圆周1所包含的定日镜均匀分布于所在圆周线上,定日镜均为相同尺寸的方形结构,单个定日镜独立活动的占地范围均在相同直径的活动圆周2内,活动圆周2的直径为定日镜的对角线长度加上一定的裕度,活动圆周2的圆心位于所在镜圆周1的圆周线上;镜场被分为若干个环状分区,在每一个环状分区内均包括若干个连续的具有相同数量定日镜的镜圆周1,且每个环状分区的第一镜圆周1内的定日镜均以各自活动圆周2邻近相切的布置。在每个环状分区内,奇数圈镜圆周1包含的定日镜均位于从聚光塔发出并通过本区第一镜圆周1内的活动圆周2圆心的圆心射线3上;偶数圈镜圆周1包含的定日镜均位于从聚光塔发出且通过本区第一镜圆周1内相邻活动圆周2切点的切点射线4上。如图中所示,镜场还包括镜场坐标系,所述镜场坐标系以聚光塔为坐标原点,东西方向为横坐标轴,即x轴,且x轴的正向为正东方向,南北方向为纵坐标轴,即y轴,且y轴的正向为正北方向,并保证每个分区都有切点射线4与横坐标轴的正向和负向重合,且每个分区都有圆心射线3与纵坐标的正向和负向重合,以利于对每个分区的定日镜进行编号。在编号的时候,在每个环状分区内,奇数圈镜圆周1处在y轴正向的定日镜均作为奇数圈起始定日镜,偶数圈镜圆周1在y轴正向右侧第一个的定日镜作为偶数圈起始定日镜,并沿着逆时针方向顺序编号。所述活动圆周2的直径为定日镜的对角线长度再加上一定的裕度。这样,可以在最大限度利用场地面积的前提下,还能保证相邻定日镜在转动时不会产生相互的干扰,同时,为维修操作留足了充裕的空间,以方便维护人员操作。所述每条射线(包括圆心射线3和切点射线4)上的定日镜与位于相邻射线和相邻镜圆周1交点上的定日镜活动圆周2均保持相切布置。也即在从内向外布置过程中,若即将布置的各分区外圈镜圆周1所包含的定日镜不能与邻近的两个位于相邻射线和相邻镜圆周1交点上的定日镜活动圆周2保持相切,则标志本分区的布置结束,不再布置本圈镜圆周,并可另行布置外层分区。相邻环状分区之间的相邻镜圆周1之间的距离大于活动圆周2的直径。定日镜按圆周布置,设第一环状分区的第一圈镜圆周的半径为R1_min,最后一圈镜圆周半径为R1_max;同理,第二分区第一圈镜圆周半径为R2_min,最后一圈镜圆周半径为R2_max,以此类推。在区域内,通过相邻定日镜活动圆周的相切布置,可以显著的提高土地利用率,以利于节约用地。通过以上所述的定日镜场的布置,前后排之间形成错落的栅格形,可以在定日镜的安装过程中,计算定日镜的安装点时,结合角度值,利用正余弦函数计算y轴右侧镜场内每个镜子的具体坐标;由于整个镜场沿y轴对称,将右侧镜场镜子的x坐标值取负,可得到对称的左侧镜场镜子坐标,节约了一半的计算响应时间,同时也提高了安装效率。这样还能保证北镜场镜子的均衡布置,最大限度利用北镜场的优质光资源。另外在上述镜场布置的基础上,对每个镜子坐标按矩阵进行编号,还可以进一步的优化定日镜的遮挡和阴影效率的计算。如图2中的目标镜5和干扰镜6相互位置关系所示,只有周围相邻的定日镜会对目标镜5产生遮挡和阴影,产生遮挡和阴影的定日镜设即为干扰镜6。也即干扰镜6分别为目标镜5同射线和同镜圆周1上的相邻定日镜,以及相邻射线和相邻镜圆周1交点上的定日镜。由图中可以看出,任本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环状分区式定日镜场,其特征在于:包括聚光塔和环形镜场,所述镜场包括若干个以聚光塔为共同圆心的镜圆周,每个镜圆周所包含的定日镜均匀分布于所在圆周线上,定日镜均为相同尺寸的方形结构,单个定日镜独立活动的占地范围均在相同直径的活动圆周内,活动圆周的直径为定日镜的对角线长度,活动圆周的圆心位于所在镜圆周的圆周线上;镜场被分为若干个环状分区,在每一个环状分区内均包括若干个连续的具有相同数量定日镜的镜圆周,且每个环状分区的第一镜圆周内的定日镜均以各自活动圆周邻近相切的布置。

【技术特征摘要】
1.一种环状分区式定日镜场,其特征在于:包括聚光塔和环形镜场,所述镜场包括若干个以聚光塔为共同圆心的镜圆周,每个镜圆周所包含的定日镜均匀分布于所在圆周线上,定日镜均为相同尺寸的方形结构,单个定日镜独立活动的占地范围均在相同直径的活动圆周内,活动圆周的直径为定日镜的对角线长度,活动圆周的圆心位于所在镜圆周的圆周线上;镜场被分为若干个环状分区,在每一个环状分区内均包括若干个连续的具有相同数量定日镜的镜圆周,且每个环状分区的第一镜圆周内的定日镜均以各自活动圆周邻近相切的布置。2.根据权利要求1所述的环状分区式定日镜场,其特征在于:在每个环状分区内,奇数圈镜圆周包含的定日镜均位于从聚光塔发出并通过本区第一镜圆周内的活动圆周圆心的圆心射线上;偶数圈镜圆周包含的定日镜均位于从聚光塔发出且通过本区第一镜圆周内相邻活动圆周切点的切点射线上。3.根据权利要求2所述的环状分区式定日镜场,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:张跃闫勃东
申请(专利权)人:华西能源工业股份有限公司
类型:新型
国别省市:四川,51

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