AT89C52槽式聚焦太阳能集热器的设计+CAD图纸(10)
的研发工作中，200℃以上的高温聚光集热器多选用高温油作集热工质。因为，水在这个
工作温度下将在接收管中产生很高的压力。这时接收管需要采用高压接头和高压管道，
从而增大集热器的造价[9]
。本文采用导热油作为集热工质。其具有以下优点：常压下，
具有较高的温度上限（393℃），可以获得较高的操作温度，大大降低高温加热系统的操
作压力和安全要求，提高系统和设备的可靠性；具有较低的凝固点（12℃），不存在冻结
的问题，可以在较宽的温度范围内满足不同温度加热、冷却的工艺需求，或在同一个系
统中用同一种导热油同时实现高温加热和低温冷却的工艺要求，可以降低系统和操作的
复杂性；相对水系统而言，省略了水处理系统和设备，提高了系统热效率，减少了设备
和管线的文护工作量，从而减少加热系统的初投资和操作费用[2]
。在事故原因引起系统
泄漏的情况下，导热油与明火相遇时有可能发生燃烧，这是导热油系统与水蒸气系统相 槽式聚焦太阳能集热器的设计 14
学院 城市建设和安全工程学院 毕业论文
比所存在的问题。但在不发生泄漏的条件下，由于导热油系统在低压条件下工作，故其
操作安全性要高于水和蒸汽系统[2]
。
2.4 聚光装置的跟踪设计
太阳跟踪器是决定太阳能集热器的一个关键部分，抛物面聚焦集热器的聚光系统必
须使光轴指向太阳，即跟踪太阳。
2.4.1 跟踪系统控制设计
跟踪太阳的方法很多，但不外乎采用光电跟踪和根据视日运动轨迹跟踪 2 种方法。
视日运动轨迹跟踪方式又可以分为双轴跟踪和单轴跟踪。
光电跟踪原理：太阳位置改变时，太阳光强度的变化引起光电传感器输出电信号的
改变，这一改变经过分析、判断、处理，获取的信息结果用以驱动电机运转，以改变太
阳跟踪位置，使光电传感器达到新平衡。如此反复。
光电跟踪特点：靠光电传感器与太阳运行方位间的信息交互作用实现太阳跟踪，光
电传感器实时采集太阳的方位信息，计算机分析比较太阳的光强变化，从而驱动太阳跟
踪装置实现追踪太阳。该方式不受太阳跟踪装置安装的地理位置及冬夏时差的影响与限
制，装置使用方便、灵活，跟踪精度较高。其主要缺点是在阴天时，太阳辐照度较弱，
光电转换器很难响应光线的变化。在多云的天气里，太阳本身被云层遮住，或者天空中
某处处于云层变薄而出现相对较亮的光斑时，光电跟踪方式可能会使跟踪装置误动作，
甚至会引起严重事故。
太阳运行轨迹跟踪的原理：利用计算机数据库技术，根据天文学公式计算出每天日
出至日落每一时刻太阳的方位角与高度角数据，储存于计算机中，根据太阳当日当时的
指定方位信息，控制电机转动，带动跟踪装置跟踪太阳。
太阳运行轨迹跟踪的特点：根据地理位置和时间来确定太阳的位置信息，按太阳跟
踪装置所在地当前时日的固有运行轨迹进行约定性的跟踪。 该方式不受天气状况的影响，
但是，太阳运行轨迹随跟踪装置安放的地理位置、赤纬度和季节变化而变化，当前跟踪
方位是跟踪装置时空的函数，精确跟踪的前提是保证太阳跟踪装置的准确定位和太阳运
行轨迹算法[17]
。
按照太阳入射光线与反射镜主光轴的位置关系和跟踪系统可划分为单轴跟踪和双轴
跟踪。
双轴跟踪系统要求入射光与主光轴方向一致，采用双轴跟踪接受的辐照量最多，但