[发明专利]太阳反射镜聚光度微缩模拟测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳反射镜聚光度模拟测试系统，尤其是一种几何及波长微缩模拟测试系统。

背景技术

目前的光热发电尚属初级开发阶段业，而对于前期的设计和理性及相关指标的验证只能采取计算机仿真或单个实物原型测量，用于模拟最常见的塔式、槽式、碟式光热聚焦收集过程。可以看出：计算机仿真可模拟整个系统工作是没问题的，但必定是理想化虚拟实验，实际误差是无法模拟的；而单个实物原型测量虽然真实性强，但无法模拟整个镜场系统，而且试验设备庞大操作相对麻烦。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种既模拟整个镜场系统，又可尽量接近实际情况的太阳反射镜聚光度微缩模拟测试系统。

为实现上述目的，本发明太阳反射镜聚光度微缩模拟测试系统，包括用于模拟太阳的人工光源、按几何比例缩小制成的若干个微缩模拟反射镜，通过人工光源及微缩模拟反射镜设计的光路结构来模拟真实的太阳光反射聚焦过程；微缩模拟反射镜与反射镜实物的形状、光学特性一致，其满足光学性能为：θ₁＝θ₂,λ₁/D₁＝λ₂/D₂，其中，θ₁为太阳对反射镜实物中心形成的张角，λ₁为太阳实测聚光光波波长；θ₂为人工光源对微缩模拟反射镜中心形成的张角，λ₂为人工光源模拟测量光光波波长。

进一步，所述光路结构为塔式光热聚焦结构、槽式光热聚焦结构或碟式光热聚焦结构。

进一步，所述模拟测试系统包括模拟光源部分，该模拟光源部分包括所述人工光源和光源移动支架，所述人工光源设置在光源移动支架上，通过调整光源移动支架的位置，模拟太阳随时间的具体位置、大小变化。

进一步，所述模拟测试系统包括跟踪反射部分，该跟踪反射部分包括若干个所述微缩模拟反射镜和模拟跟踪装置，该模拟跟踪装置驱动所述微缩模拟反射镜跟踪所述人工光源。

进一步，所述模拟测试系统还包括聚光塔部分，该聚光塔部分包括模拟塔架和模拟塔上装置，所述微缩模拟反射镜将所述人工光源的模拟测量光反射至模拟塔上装置上，形成聚焦光斑。

进一步，所述模拟塔上装置上设置有光频率及功率传感器，该光频率及功率传感器用于检测聚焦光斑的数据，并将采集数据上传到分析系统。

进一步，所述人工光源的发光孔径可以变化，来调节自身的光源大小，通过控制所述人工光源的大小来模拟所述太阳移动中大小的变化。

进一步，所述人工光源通过调整发光孔径的大小，保持对不同距离的所述微缩模拟反射镜的张角θ₂恒定。

本发明微缩模型测试系统，既模拟整个镜场系统，又可尽量接近实际情况，同时也可作为展览、示范样机得到多方面的应用，具有结构小、成本低等优点。

附图说明

图1为槽式聚光反射结构示意图；

图2为塔式聚光反射结构示意图；

图3为太阳光源的张角模拟原理示意图；

图4为微缩模拟的人工光源的张角模拟原理示意图；

图5为反射镜实物波速宽度与波长、反射镜直径关系模拟示意图；

图6为微缩模拟样品波速宽度与波长、反射镜直径关系模拟示意图；

图7为塔式结构太阳反射镜聚光度模拟测试系统示意图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

本发明从以下三个方面模拟真实的太阳光反射聚焦过程：