太阳光聚光用定日镜的控制方法及其装置制造方法及图纸

技术编号:7154852 阅读:278 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及太阳光聚光用定日镜的控制方法及其装置,实现在太阳光的聚光点(焦点)不产生偏移的具有高聚光率的高太阳光聚光效率,并且,不利用旋转机构进行旋转,所以能够实现高面积配置效率。一种定日镜控制方法,使具有多个反射镜的太阳光聚光用定日镜追踪移动的太阳,并且,对太阳光进行反射并聚光到预先确定的焦点,包括如下工序:调整所述多个反射镜,使得在预先确定的距离具有焦点;进行控制,使得由以分别联动地偏斜的方式构成的所述多个反射镜追踪太阳,并且,所述反射镜的反射光在任意的点具有焦点,其中,一边维持使各个所述反射镜的预定点的坐标固定的状态,一边使各个反射镜联动地动作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于追踪太阳并将反射光聚光到任意的点(焦点)上的太阳光聚光用定日镜的控制方法及其装置
技术介绍
近年来,石油资源的枯竭及其价格的高涨令人忧虑,此外,正在研究从作为地球温暖化的原因之一的石油资源向新的能源转移。作为新的能源之一,有对太阳光进行聚光以作为能量来使用的太阳热发电。在该太阳热发电中,对太阳光进行聚光的定日镜由多个反射镜(小平面镜)构成, 以将太阳光向受热部等反射、聚光并且利用该热进行发电的方式构成,或者构成为由大型反射镜(中央反射器)再次反射被小平面镜反射的反射光并聚光到受热部的中央反射器型太阳热发电设备。此处,为了提高发电效率,提出了将定日镜做成追踪太阳光的移动的结构的专利技术(例如,参照专利文献1)。图14表示在太阳热发电中所使用的定日镜的一例的侧面图,现有型定日镜5具有多个小平面镜20,在旋转机构45上,设置有多台(在图14中为3台)将所述小平面镜20 设置在架台47上而构成的结构。所设置的小平面镜20的底座由联杆机构46连结,现有型定日镜5利用该联杆机构46进行起伏44的动作,利用所述旋转机构45进行旋转43的动作。利用该动作,现有型定日镜5追踪太阳并将太阳光反射、聚光到任意的位置(例如,太阳热发电中的受热部或者反射镜等)。图15是表示搭载在现有型定日镜5上的小平面镜20的样子的平面示意图,通常多个小平面镜20按一定个数(在图15中为14个)组合设置。此处记载的小平面镜20的一边为450mm左右。现有技术专利文献专利文献1 日本特开2004-37037号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是,对于专利文献1所记载的定日镜来说,如专利文献1的图3所示,是通过在X轴上以及Y轴上旋转从而追踪太阳光的结构,以所述定日镜的X轴以及Y轴的交点为中心使小平面镜移动,所以,具有如下问题产生各小平面镜的反射光所形成的焦点的位置发生偏移的现象(彗形像差),聚光效率降低。图14所示的所述现有型定日镜5也同样,具有如下问题为了以旋转机构45的中心为基点进行旋转43,位于从中心离开的位置上的小平面镜 20的焦距发生偏移。关于该焦点发生偏移的现象(彗形像差),参照图8以及图9进行说明。图8表示在定日镜5中设置有多个(在图8中为三个)小平面镜20的示意图,示出以起伏旋转中心0 为基点使定日镜进行动作的样子。预先调整并设置小平面镜20的角度,使得反射从太阳40照射的太阳光S,使反射光R例如在受热部或者反射镜等上形成焦点F。图9是表示太阳40移动时的样子,太阳40 进行移动,由此,照射到小平面镜20上的太阳光S的角度发生变化,伴随于此,为了修正聚光的焦点位置,定日镜5进行旋转以及起伏的动作。此时,以所述起伏旋转中心0为基点进行定日镜2的旋转或起伏,所以,图9所示的左侧的小平面镜20向图的上方移动小平面镜的移动距离d,同样,右侧的小平面镜20也向图的下方移动小平面镜的移动距离d。因此,如图9所示,反射光R不在受热部等的应该成为焦点F的位置形成焦点,成为反射光R从焦点扩散了移动距离e的状态。将该现象称为彗形像差,即使在设置定日镜5时以反射光R在焦点F相交的方式进行了调整,由于旋转以及起伏的动作,也导致反射光R在焦点F变为不相交。由于上述彗形像差而导致聚光效率下降,特别是,在以数百台、数千台的规模利用所述定日镜的太阳热发电的设备中具有如下问题集光效率的下降导致设备的发电效率大幅下降。因此,本专利技术是为了解决上述问题而提出的,其目的在于提供一种太阳光聚光用定日镜的控制方法及其装置,实现在太阳光的聚光点(焦点)不发生偏移的太阳光的高聚光率,并且通过做成不进行利用旋转机构的旋转的结构,从而实现高面积配置效率。此外,做成在向太阳热发电设备安装时能够容易进行安装以及小平面镜的调整操作的设备结构,从而实现安装施工的成本降低,进而提供高效率的太阳热发电设备。用于解决课题的手段为了实现上述目的,本专利技术提供一种定日镜控制方法,使具有多个反射镜的太阳光聚光用定日镜追踪移动的太阳,并且,反射太阳光并聚光到预先确定的焦点,其特征在于,包括如下工序调整所述多个反射镜,使得在预先确定的距离具有焦点;进行控制,使得由以分别联动地偏斜的方式构成的所述多个反射镜追踪太阳,并且,所述反射镜的反射光在任意的点具有焦点,一边维持使各个所述反射镜的预先确定的点的坐标固定的状态,一边使各个反射镜联动地进行动作。根据该结构,成为多个小平面镜的每一个具有使小平面镜起伏以及旋转(偏斜)时的中心的控制,所以,能够抑制彗形像差的产生。即,如图10所示,各个小平面镜20以具有起伏以及旋转的中心的方式构成,由此,小平面镜的移动距离d为零,由于是这样的控制方法,所以,能够防止彗形像差的产生。此外,以使多个小平面镜联动地追踪太阳的方式进行控制,由此,在初始阶段以在任意的位置具有焦点的方式进行调整,之后,能够容易对其进行维持。此处,在太阳热发电中进行控制,使得相对于太阳(光源)的移动使反射光所形成的焦点的位置保持恒定,但是,使上述的焦点移动的控制和原理是同样的。在上述的定日镜控制方法中,其特征在于,一边维持使各个所述反射镜的中心的坐标固定的状态,一边使各个反射镜联动地进行动作。根据该结构,由于将小平面镜的中心作为起伏以及旋转(偏斜)的中心,所以,甚至能够抑制在小平面镜的端部产生的彗形像差。在本专利技术中,对于小平面镜来说,假定为边长450mm至IOOOmm的正方形的小平面镜,但是,例如使小平面镜的起伏旋转中心为小平面镜的角部的情况下,从起伏旋转中心至另一端的角部的距离变大,产生了小平面镜的移动距离d。相对于此,在该控制方法中,将小平面镜的中心作为起伏旋转中心,并且,使小平面镜的移动距离d极力接近于零,所以,能够将彗形像差的产生抑制在极小的范围。在上述的定日镜控制方法中,其特征在于,由多个所述反射镜形成的焦点以抑制彗形像差的方式在具有任意半径的天球面上移动。在上述的定日镜控制方法中,其特征在于,由不同的两个联杆机构联动地控制多个所述反射镜的方向。根据该结构,利用至少不同的两个具有不同的矢量方向的联杆机构,同时对多个小平面镜进行为了将反射光引导到任意方向而进行的小平面镜的控制,所以,能够以简单的机构容易且可靠地实现小平面镜的姿态控制。为了实现上述目的,本专利技术提供一种多个反射镜以具有焦点的方式排列构成的太阳光聚光用定日镜,其特征在于,将多个反射镜经由各个偏斜机构设置在各个架台上,利用两个不同方向的第一轴联杆(X轴联杆)以及第二轴联杆(Y轴联杆)连结多个所述偏斜机构,利用所述联杆使所述多个偏斜机构联动而改变方向。根据该结构,利用第一轴联杆以及第二联杆的不同方向的两个轴连结多个偏斜机构,所以,能够容易进行控制,使得使多个小平面镜同时偏斜,并且,仍然维持反射光的焦点ο在上述的定日镜中,其特征在于,所述第一轴联杆(X轴联杆)以及第二轴联杆(Y 轴联杆)是棒状的联杆,设置在彼此相交成直角的方向上,并且,分别与驱动装置连接,对所述驱动装置进行控制,由此,经由各个联杆以及偏斜机构能够使所述多个反射镜的焦点位置移动。根据该结构,利用第一轴联杆(X轴联杆)以及第二轴联杆(Y轴联杆)正交的联杆将多个偏斜机构连结,所以,计算所述驱动装置的动作量和焦点的移动距离的关系变得容易,能够容易进行小平面镜的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定日镜控制方法,使具有多个反射镜的太阳光聚光用定日镜追踪移动的太阳,并且,反射太阳光并聚光到预先确定的焦点,其特征在于,包括如下工序:调整所述多个反射镜,使得在预先确定的距离具有焦点;以及进行控制,使得由以分别联动地偏斜的方式构成的所述多个反射镜追踪太阳,并且,所述反射镜的反射光在任意的点具有焦点,一边维持使各个所述反射镜的预先确定的点的坐标固定的状态,一边使各个反射镜联动地进行动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:江泽一明
申请(专利权)人:三井造船株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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