基于陣列式的太陽跟蹤裝置研究.pdf

1、隨著社會的進步和科技的發(fā)展,太陽跟蹤裝置被廣泛應用于太陽能發(fā)電領域。傳統(tǒng)的太陽跟蹤裝置都是單機構(gòu)跟蹤,存在安裝困難,太陽能利用率低,成本高等缺點,對太陽跟蹤裝置發(fā)電的普及帶來很大困難。本文以新型陣列式太陽跟蹤裝置的設計為主題,主要研究了以下幾個方面內(nèi)容:
　　(1)為了便于太陽跟蹤裝置的設計和安裝,快速獲取設計和安裝各項參數(shù),根據(jù)太陽相對地球的運動規(guī)律和陣列機構(gòu)間的遮光條件,設計了太陽跟蹤評價系統(tǒng)。只需輸入當?shù)亟?jīng)緯度、海拔高度、集

2、能器長度和寬度,即可快速按等級評價當?shù)乩锰柛櫻b置的適合程度,跟蹤裝置設計和安裝所需的基本參數(shù)。
　　(2)利用歸納法,總結(jié)出滿足陣列雙軸跟蹤的條件,進而設計了新型陣列式太陽跟蹤機構(gòu)。該新型陣列式雙軸聯(lián)動跟蹤機構(gòu)只需要兩個驅(qū)動電機即可實現(xiàn)機構(gòu)陣列在高度角和方位角方向的跟蹤,其中一個驅(qū)動電機控制機構(gòu)陣列高度角的轉(zhuǎn)動;另一個驅(qū)動電機控制機構(gòu)陣列方位角的轉(zhuǎn)動。理論上,該機構(gòu)可達到的最大方位角為180度,可達到的最大高度角為90度,可

3、以實現(xiàn)全球任何地區(qū)的全天候跟蹤。當聯(lián)動軸軸徑為40mm,機構(gòu)陣列數(shù)量為40×40時,機構(gòu)間的最大傳動誤差僅為0.018度。
　　(3)利用有限元法對陣列式聯(lián)動雙軸跟蹤機構(gòu)的關鍵零部件和整機進行了分析驗證,對跟蹤機構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)進行了修正,使得結(jié)構(gòu)更加合理、可靠。
　　(4)基于模擬電路的基本知識,設計了新型跟蹤控制系統(tǒng)。跟蹤控制系統(tǒng)僅使用了7種常用的電子元件設計而成?？刂葡到y(tǒng)是由兩塊相同的單軸控制電路板拼接組合形成所需的雙軸跟蹤

4、控制系統(tǒng),若需要使用單軸跟蹤機構(gòu)時,只需取出其中一塊單軸控制電路板即可。跟蹤控制系統(tǒng)中的方位探測器是由平均分為兩組的8個光敏電阻組成,每四個分為一組,將其中控制方位角和高度角太陽跟蹤的一組光敏電阻安裝在方位探測器正面的“L”型擋光板之下,負責太陽能集能器的正常工作;另外一組光敏電阻安裝在方位探測器反面的“L”型擋光板之下,負責太陽能集能器的次日復位和防云霧干擾。此外,控制系統(tǒng)還可以手動調(diào)節(jié)裝置跟蹤精度。
　　(5)通過實驗測試了系