本文件规定了塔式太阳能光热发电站定日镜的正常工作条件，外观、尺寸与结构，功能和性能，包装、贮存及运输的要求，并描述了检测方法。 本文件适用于塔式太阳能光热发电站的定日镜设计、制造、试验、检测、运行和维护。

ICS_27.160
CCS F12
中华人民共和国国家标准
GB/T 441402024
塔式太阳能光热发电站定日镜技术要求Technical requirements for heliostats of solar power tower plant2024-06-29发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2025-01-1实施
2规范性引用文件
术语和定义
正常工作条件
外观、尺寸与结构
6功能和性能
7试验检测
试验检测项目
试验检测规则
外观检查
尺寸检测
位置锁定功能检测
状态反馈功能检测
通信检测
故障诊断功能检测
跟踪准确度检测
镜面反射比检测
回零精度检测
转角检测
电磁兼容检测
绝缘耐压检测
环境适应性
7.16供电检测
接地检测
8包装、贮存和运输
参考文献
GB/T 44140—2024
GB/T44140—2024
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本文件主要起草人：徐能、金建祥、宓霄凌、张旭中、胡玉超、章颢缤、王伊娜、周烨、董军、张亚南、张继、赛钊、王晓丽、陈康立、张天凤、赵晓辉、王海霞、张劲骅、徐超。Ⅲ
1范围
塔式太阳能光热发电站定日镜技术要求GB/T44140—2024
本文件规定了塔式太阳能光热发电站定日镜的正常工作条件，外观、尺寸与结构，功能和性能，包装、贮存及运输的要求，并描述了检测方法。本文件适用于塔式太阳能光热发电站的定日镜设计、制造、试验、检测、运行和维护。2规范性引用文件
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GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T4208外壳防护等级(IP代码）GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T15479工业自动化仪表绝缘电阻、绝缘强度技术要求和试验方法GB/T17626.2
电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3日
电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4
电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5
电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T17949.1
接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第1部分：常规测量GB/T33009.1工业自动化和控制系统网络安全集散控制系统(DCS）第1部分：防护要求GB/T33234光热发电玻璃反射镜反射比测试方法GB/T36911运输包装指南
GB/T40104太阳能光热发电站术语3术语和定义
GB/T40104界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
定日镜heliostat
以机械驱动方式使太阳法向直接辐射恒定地朝一个方向反射的反射器。注：定日镜包含反射镜、支架和驱动装置。［来源：GB/T12936—2007,8.9,有修改]3.2
驱动装置transmissionmechanism驱动定日镜实现追日的装置。
注：驱动装置一般包括传动机构、电机、驱动器或控制器等设备GB/T 441402024
回零homing
定日镜的一种转角动作，使定日镜转动到基准位置。3.4
跟踪准确度trackingaccuracy
跟踪误差trackingerrorbzxz.net
定日镜旋转中心点相对于太阳光经定日镜会聚于靶面上所形成图案的几何中心点与靶面上目标点问连线的张角。
注：跟踪准确度单位通常用毫弧度(mrad)表示3.5
追日tracking
定日镜自动跟踪太阳，将太阳直接辐射能量投射到吸热器表面指定位置。3.6
斜率偏差slopedeviation
定日镜反射面某点上的实际法向量与理想法向量的角度差注1：斜率偏差单位通常用毫弧度(mrad)表示。注2：详细计算表达参见公式(4)～公式(7)，示意图参见图4。3.7
防风状态windproofmode
定日镜处于最大抗风能力的角度时的定日镜状态。注：防风状态下的定日镜往往接近放平的姿态。4正常工作条件
4.1环境温度：低温型为一40℃55℃；常温型为-10℃55℃。4.2相对湿度：≤95%。
4.3海拔：按1000m、2000m、3000m、4000m、5000m分级4.4工作风速：<13m/s（距地面10m处10min内平均风速）。5外观、尺寸与结构
5.1定日镜外观应无明显变形、凹陷、破损等缺陷。5.2定日镜表面防腐层应无剥落。5.3定日镜标识或标牌应清晰完整。5.4单台定日镜的反射镜厚度偏差不应大于0.2mm，其他各单向尺寸偏差不应大于2mm。5.5单台定日镜实际反射镜面积与设计反射镜面积偏差不应大于0.2%。5.6当定日镜外轮廓为矩形时，定日镜的镜面宽度和镜面高度比值宜取1.0～2.0。5.7定日镜镜面在x轴和y轴方向上的斜率偏差的均方根SDxm.、SDym.均不应大于2.5mrad。5.8在工作状态下，定日镜应满足最大工作风速下的安全要求。5.9在防风状态下，定日镜应满足当地50年一遇极端风速下的安全要求，5.10定日镜的刚度应满足跟踪准确度的要求。2
GB/T441402024
5.11单台反射面积大于100m2的定日镜，任何状态下其镜面与地面的最小距离不宜小于0.5m；单台反射面积不大于100m2的定日镜，任何状态下其镜面与地面的最小距离不宜小于0.3m。6功能和性能
6.1功能
6.1.1基本功能
6.1.1.1定日镜应具有追日功能，能实时跟踪太阳并反射太阳法向直接辐射。6.1.1.2定日镜在各许用工况下停止转动时，应具有位置锁定功能。6.1.1.3定日镜的各旋转轴均应设置零位传感器并具有回零功能。6.1.1.4定日镜应具有状态反馈功能。定日镜状态应至少包括回零、转角、追日等。6.1.1.5定日镜应具有就地和远方控制功能。6.1.1.6定日镜应具有通信接口，并应能通过通信接口接收控制指令及反馈定日镜当前状态、角度和故障诊断等信息
6.1.1.7定日镜通信可采用有线或无线的方式，可采用RS485、工业以太网（含以太网和wifi)、zigbee、Lora等通信方式。
6.1.1.8接入通信总线的某一/部分定日镜发生故障时，不应影响该总线上其他定日镜的正常运行。6.1.1.9定日镜的数据通信网络的安全性应符合GB/T33009.1的规定6.1.2安全防护
6.1.2.1定日镜应能在风速超过最大工作风速时自动进入防风状态。6.1.2.2定日镜应具有故障诊断功能。故障诊断内容应至少包括回零故障、转动异常（电机堵转、转动反向错误)、通信故障等
6.2性能
6.2.1跟踪准确度
定日镜跟踪准确度同时满足以下条件：在4m/s风速下，跟踪准确度不宜低于2.5mrad;一在8m/s风速下，跟踪准确度不宜低于4.0mrad一在11m/s风速下，跟踪准确度不宜低于6.0mrad。6.2.2镜面反射比
定日镜镜面反射比符合以下要求。采用玻璃材料的反射镜，其镜面反射比根据反射镜厚度不同应符合以下要求：当反射镜厚度大于0mm且不大于2mm时，镜面反射比不应小于94.5%；●当反射镜厚度大于2mm且不大于4mm时，镜面反射比不应小于93.5%;●当反射镜厚度大于4mm且不大于6mm时，镜面反射比不应小于92.5%。采用高反射铝镜材料的反射镜，其镜面反射比不应小于89%。一采用镀银聚合物等其他类型反射镜，其镜面反射比不应小于91%3
GB/T44140—2024
6.2.3回零精度
定日镜回零精度不应低于0.5mrad。6.2.4转角
6.2.4.1定日镜各旋转轴的转角精度均不应低于2mrad6.2.4.2定日镜各旋转轴的转角速度不应低于0.01r/min，且应满足镜场紧急散焦、紧急关场等特殊工况的转速要求。定日镜从任何位置进入防风状态所需时长均不应大于10min。6.2.5电磁兼容
定日镜的抗扰度应达到GB/T17626.2、GB/T17626.3、GB/T17626.4、GB/T17626.5中3级试验等级的要求。
6.2.6绝缘耐压
定日镜电子部件与金属结构之间的绝缘电阻和绝缘强度应符合GB/T15479的要求。6.2.7环境适应性
6.2.7.1定日镜的电气外壳的防护等级应达到IP54。6.2.7.2定日镜的反射镜涂层保护层应覆盖并保护反射层，使反射层能承受25年设计寿命期内的环境影响。
6.2.7.3定日镜应满足在当地50年一遇极端温度时不发生破坏的要求，6.2.8供电
6.2.8.1定日镜可采用交流、直流等供电方式。6.2.8.2定日镜电源电压允许偏差范围为土10%，6.2.9接地
6.2.9.1定日镜本体应具有接地点。6.2.9.2定日镜的各金属部件、金属结构应等电位连接，其与定日镜本体接地点的连接电阻不应大于1Q。6.2.9.3非安全电压供电的定日镜，其接地电阻不应大于42；安全电压供电的定日镜，其接地电阻应根据定日镜内的电气设备的要求确定，7试验检测
7.1试验检测项目
定日镜试验检测项目分型式试验、出厂试验和现场试验，试验检测项目见表1。编号
试验检测项目
各向尺寸偏差
斜率偏差
位置锁定功能
状态反馈功能
故障诊断功能
跟踪准确度
镜面反射比
回零精度
电磁兼容
绝缘耐压
环境适应性
表1定日镜试验检测项目汇总
技术要求
章条号
型式试验
5.1、5.2、5.3
5.4、5.5、5.6
防护等级
耐高低温
连接电阻
接地电阻
“一”表示不需要进行此类测试。试验检测规则
型式试验
GB/T44140—2024
试验检测分类
章条号
出厂试验
型式试验是对定日镜是否满足本文件要求进行的试验。型型式试验项目应全部合格。
以下情况均应进行型式试验：
一新产品试制鉴定时；
--正式生产后，原料或工艺有较大变化，可能影响产品质量时；产品长期停产后，恢复生产时；现场试验
GB/T44140—2024
-一出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；一一国家市场监督机构提出进行例行检验的要求时。7.2.2出厂试验
出厂试验指产品出厂时进行的各项试验。可选用抽样检验的方式，同一批产品抽样数不少于10个。各出厂试验项目应全部合格。7.2.3现场试验
产品交付验收前应进行现场试验，除另有规定外，定日镜现场试验应在其正常运行、无故障的条件下进行。各现场试验项目应全部合格。7.3外观检查
7.3.1检查设备
检查设备和仪器主要包括以下内容：a）放大镜；
b）摄像机。
7.3.2检查前准备
将定日镜水平放置于光线充足且方便于检查的位置。7.3.3检查步骤
外观检查按以下步骤进行。
a）目视检查以下内容：
1）检查定日镜是否安装标识或标牌并确认标识或标牌内容的完整性；2)观察定日镜外表是否有变形、凹陷、破损、防腐层剥落等缺陷。b）观测条件不佳时宜使用放大镜等设备协助目视检查。在无法使用直接目视检查时宜使用摄像机或其他照相设备进行间接目视检查。c
7.3.4合格判定
定日镜外观应符合5.1、5.2、5.3的要求。7.4尺寸检测
7.4.1各向尺寸偏差检测
检测设备
检测设备和仪器主要包括以下内容：a）铟钢尺：精度不应低于1mm；b）游标卡尺：精度不应低于0.02mm。6
7.4.1.2检测前准备
将定日镜水平放置于方便测量的位置。7.4.1.3检测步骤
定日镜各向尺寸偏差按以下步骤进行。GB/T44140—2024
a）采用游标卡尺对定日镜的镜面厚度进行检测，用钢钢尺等测量工具对定日镜的镜面宽度、镜面高度等各向尺寸进行检测。
b）根据测得的定日镜镜面各单向尺寸计算反射镜面积。当定日镜外轮廓为矩形时，计算镜面宽度和镜面高度的比值。
7.4.1.4合格判定
定日镜的各向尺寸偏差应符合5.4、5.5、5.6的要求。7.4.2斜率偏差检测
7.4.2.1检测设备
检测设备和仪器主要包括以下内容。a）地面相机：分辨率不低于2456×2058。b）测量相机：分辨率不低于3856×2764投影仪：分辨率不低于1920×1080，亮度不低于5000Im，并应具备梯形校正功能d）全站仪：测角精度优于土1”，测距精度优于土（1mm+1.5ppm),棱镜测量。7.4.2.2检测前准备
定日镜镜面斜率偏差检测前进行以下准备。a)
在待测定日镜前方设置标靶，标靶应为具有均匀漫反射面的白色平面或规则曲面。采用单个测量相机时标靶长宽应大于定日镜对应长宽的2倍；采用多个相机时，标靶面积与相机数量的乘积应大于定日镜面积的4倍。
架设测量相机，测量相机视野需覆盖整个定日镜，标靶通过定日镜反射在测量相机中成的像应b)
覆盖整个镜面在测量相机中成的像。c）在地面架设投影仪与地面相机，将投影仪和地面相机对准标靶中心，使投影仪在标靶上的投影通过定日镜反射在测量相机中成的像完全覆盖定日镜在测量相机中成的像GB/T44140—2024
7.4.2.3检测步骤
定日镜镜面斜率偏差检测在夜间或暗室进行，见图1，检测步骤如下：a）在标靶上设置标记点，数量不少于4个，一般选用投影仪在标靶上投影的4个顶点；b）在定日镜周边设置标记点，一般数量不少于4个，各标记点所形成的区域应覆盖整个定日镜用全站仪测量标靶上及定日镜周边标记点的坐标，并分别建立标靶坐标系及定日镜坐标系；d)
用全站仪测量测量相机的坐标；准备多组（不少于3组)标靶相移条纹图像，每组相移条纹的相位一般为4个(a1、α2、a3、a1），见表2和图2：
选择一组标靶相移条纹图像；
通过投影仪将初始相位α，的纵向黑白条纹投影至标靶上，并采用地面相机拍摄标靶上的条纹g）
图像，用测量相机拍摄定日镜反射镜中标靶的像；h）变换条纹相位至α2、α3、a1，同时记录拍摄变换条纹相位后标靶上的条纹和反射镜中条纹的像；i)
将投影仪的纵向条纹转换为横向条纹，重复g）和h)步骤；重复f)~i）步骤完成所有标靶移相条纹的拍摄。4
标引序号说明：
定日镜镜面：
标靶：
投影仪：
测量相机；
地面相机；
投影仪投到标靶上的条纹；
测量相机拍摄到的反射条纹。
图1斜率偏差检测示意图
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