[发明专利]定日镜阵列强度和偏振跟踪

说明书

本发明公开一种用于太阳能收集器的跟踪系统。跟踪系统包括：至少两个偏振照相机；以及跟踪控制器，其被配置为：确定从至少一个定日反射镜接收的最大强度的偏振光的方位；基于来自至少一个定日反射镜的最大强度的偏振光的方位产生径向线；基于径向线的交点确定太阳的位置；并且基于确定的太阳的位置来重新定向至少一个定日反射镜。在优选实施例中，可以基于与围绕接收器光圈安装的三个或更多个照相机相对应的径向线来确定太阳位置。

技术领域

本发明涉及一种太阳能跟踪系统。特别地，本发明涉及一种太阳能收集器，其使用光强度、光偏振、光颜色和/或光色比的组合在一天中跟踪太阳，以确定太阳在天空中的位置。

背景技术

存在许多太阳能跟踪系统，其利用小型传感器阵列来确定太阳相对于太阳能跟踪器在天空中的位置。传感器阵列通常在不区分光的颜色的情况下获取和整合整个光谱，光的颜色根据传感器面对的方向以及传感器和太阳之间的角度差而变化。另外，传感器阵列通常忽略入射太阳光的偏振，其也根据传感器面对的方向以及其远离太阳的角距离而变化。因此，需要能够基于光强度、光偏振、光颜色和/或光色比的组合来确定其方位的太阳能跟踪系统。

发明内容

在一些实施例中，本发明的特征在于一种用于利用太阳能跟踪系统在一天中跟踪太阳的系统和方法。太阳能跟踪系统优选地包括：至少两个或四个照相机，其包括第一照相机和第二照相机；以及跟踪控制器，其被配置为：确定从至少一个定日反射镜接收的最大强度的偏振光的方位；基于来自至少一个定日反射镜的最大强度的偏振光的方位产生径向线；基于径向线的交点确定太阳的位置；并且基于确定的太阳的位置来重新定向至少一个定日反射镜。在优选实施例中，第一照相机和第二照相机被安装在接收器的任意一侧，其中它们被配置为捕获从至少一个定日反射镜接收的偏振光的图像。可以确定围绕接收器光圈安装的多个照相机中的每一个的径向线。

除了可选方案外或在可选方案中，跟踪控制器可以被配置为基于光的强度，优选地基于白光强度与蓝光强度的比率来跟踪太阳。当两个照相机被放置在接收器光圈的任意一侧时，当定日反射镜被适当地对准时，白光与蓝光的比率基本相同。如果未适当地对准，则跟踪控制器被配置为调整至少一个定日反射镜的方位以使该比率相同。在一些实施例中，基于如上所述的光强度比率以及偏振两者来定向定日镜。

附图说明

本发明以示例而非限制的方式在附图中示出，并且其中：

图1是根据本发明的优选实施例的定日镜阵列和接收器的正视图；

图2是根据本发明的优选实施例的太阳能热接收器的正视图；

图3是根据本发明的优选实施例的定日镜阵列和接收器的透视图；

图4是根据本发明的优选实施例的从安装在接收器上的照相机看到的定日反射镜的阵列的视图；

图5是随与太阳的角距离变化的光强度的图；

图6是根据本发明的优选实施例的太阳能热接收器的截面；

图7是根据本发明的优选实施例的一个定日反射镜的四个图像的汇编(compilation)；

图8是根据本发明的优选实施例的一个定日反射镜的四个图像的汇编；

图9是根据本发明的优选实施例的具有旋转偏振器的照相机的透视图；

图10是太阳周围的光偏振的图；

图11是根据本发明的优选实施例的在一个定日反射镜的四个图像中观察的光偏振的汇编；以及

图12是根据本发明的优选实施例的在一个定日反射镜的四个图像中观察的光偏振的汇编。

具体实施方式