LabVIEW開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能控制和數據采集系統

　　簡(jiǎn)介

　　由于地處陽(yáng)光地帶，墨西哥是利用太陽(yáng)能技術(shù)的理想之地。該地區年平均日曬超過(guò)5.5kWh/m2。高質(zhì)量的太陽(yáng)能資源使得該地區成為實(shí)施集中太陽(yáng)能技術(shù)(CST)的理想選擇，CST技術(shù)可用于發(fā)電或是生產(chǎn)太陽(yáng)能氫燃料。

　　為了促進(jìn)CST在墨西哥的發(fā)展，CIE 能源研究中心建造了一個(gè)高輻射通量太陽(yáng)能熔爐(HRFSF)。HRFSF使得在基礎應用研究以及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的發(fā)展中利用太陽(yáng)輻射成為可能。HRFSF的主要目的是開(kāi)發(fā)用于中央塔發(fā)電廠(chǎng)的熱電太陽(yáng)能塔組件。另一個(gè)目的則是處理和制造先進(jìn)的材料，并且讓它們體現暴露在陽(yáng)光下的熱物理，機械和 光學(xué)的材料特征。

　　我們需要一個(gè)控制和數據采集系統，用于操作HRFSF所有集成組件。CIMAT (數學(xué)研究中心)的工業(yè)數學(xué)系與CIE的工作人員合作，共同執行開(kāi)發(fā)控制系統的任務(wù)。

　　高輻射通量太陽(yáng)能熔爐(HRFSF)組件

　　高輻射通量太陽(yáng)能熔爐(HRFSF)主要由以下三個(gè)組件組成：一個(gè)聚光鏡， 一個(gè)定日鏡和快門(mén)(見(jiàn)圖1)。聚光鏡是該系統的核心，其功能是將太陽(yáng)輻射集中至很高的水平，從而在聚焦區域達到高溫(可達3000° K)。該聚光鏡被放置在一個(gè)太陽(yáng)熔爐內，且不發(fā)生移動(dòng);所有追蹤太陽(yáng)所需的移動(dòng)都需定日鏡來(lái)執行。這樣做是為了獲得一個(gè)靜態(tài)的聚焦區域，它為進(jìn)行實(shí)驗提供了一個(gè)更容易控制的環(huán)境。熔爐的性能取決于定日鏡準確追蹤太陽(yáng)的能力。 快門(mén)在不同的角度部分打開(kāi)和關(guān)閉，控制允許進(jìn)入系統的輻射量。值得一提的是，HRFSF 包括占地面積81平方米定日鏡，占地面積42.2平方米的快門(mén)，以及一個(gè)409六角形第一表面拋光的玻璃鏡組成的光學(xué)聚光鏡。

 　　圖1: 太陽(yáng)能熔爐組件架構圖

　　除了上述組件，還有一個(gè)移動(dòng)的平臺，可在聚焦地區的不同點(diǎn)精確定位實(shí)驗。數據采集系統還要用于監測不同的實(shí)驗變量，如溫度、壓力流量、太陽(yáng)輻射和集中的輻射通量分布。冷卻系統的實(shí)驗也是必須的。此外，氣象 監測站集成在系統中，除了定日鏡、冷卻系統和一些太陽(yáng) 輻射和風(fēng)速傳感器，其它所有熔爐組件都位于整個(gè)熔爐結構內部?！　　　?/p>