一種新型太陽能跟蹤裝置的研究.pdf

1、世界經濟的發(fā)展依賴于能源的消耗,但化石能源的儲量也是有限的。日益凸顯的環(huán)境問題也成為了人們關注的焦點,人類迫切需要找到新能源來代替化石燃料,既要避免環(huán)境的進一步惡化,又要能夠保證經濟和社會的繁榮與不斷進步。太陽能是被認為是最有前景的新能源之一,但是太陽能目前的利用率還未達到預期目標,主要原因是太陽能的利用率低導致成本高。準確地跟蹤太陽,可以提高太陽能的利用和擴大其在該領域的使用。跟蹤技術的應用能夠有效地提高太陽能的利用率,因此受到了世界

2、各國科技工作者廣泛的關注。本文在單軸跟蹤裝置的基礎上,設計研究了一種太陽能自動跟蹤裝置,這種跟蹤裝置能夠有效地提高太陽能的利用率。
　　本文首先介紹了太陽能光伏發(fā)電技術的應用背景、目前的應用現(xiàn)狀和存在問題,繼而引出太陽能跟蹤的目的和意義,并且介紹了國內外跟蹤技術的研究發(fā)展現(xiàn)狀。接著研究了視日運動軌跡跟蹤的原理,提出了本文跟蹤技術的方案,從東向西連續(xù)跟蹤太陽的方位角,達到跟蹤太陽的目的。進一步根據(jù)跟蹤技術方案的要求設計了機械結構部分

3、和跟蹤控制部分。機械部分主要介紹了整體機械設計方案和機械跟蹤部件,包括步進電機和減速機等核心部件。跟蹤控制部分是以MSP430F149單片機為控制核心,根據(jù)跟蹤技術方案設計整個系統(tǒng)的控制程序和其他硬件,從而實現(xiàn)連續(xù)跟蹤太陽的目標。
　　太陽能自動跟蹤裝置安裝在敦煌某太陽能光伏電廠進行實驗,實驗結果表明,本文設計的太陽能跟蹤裝置能夠有效地提高太陽能的利用率,并且只消耗很少的能量。在不同天氣下比較跟蹤式系統(tǒng)的發(fā)電量和固定式系統(tǒng)的發(fā)電量

4、。在晴天天氣情況下,跟蹤式系統(tǒng)的發(fā)電量比固定式系統(tǒng)的發(fā)電量提高了31.39％。在多云天氣情況下,跟蹤式系統(tǒng)的發(fā)電量比固定式系統(tǒng)的發(fā)電量提高了11.20%。比較連續(xù)10天跟蹤式系統(tǒng)的發(fā)電量和固定式系統(tǒng)的發(fā)電量,結果表明跟蹤式系統(tǒng)的發(fā)電量比固定式系統(tǒng)的發(fā)電量提高了30.17%。在晴天天氣條件下,跟蹤時消耗的能量是0.238 kW·h,控制系統(tǒng)消耗的電量只占總發(fā)電量的0.89%,消耗的能量只是很微小的一部分。實驗說明,整個跟蹤系統(tǒng)的運用能夠有