聚光光伏跟蹤系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化.pdf

1、近年來,隨著能源危機的逐步加深,人們把目光逐步轉(zhuǎn)向了清潔無污染、儲量巨大、可持續(xù)利用的太陽能資源。為了提高太陽能資源的利用效率,聚光光伏的聚光比不斷提高,聚光光伏系統(tǒng)所接收到光線的角度范圍就越小,為了更加充分地利用太陽光,聚光光伏系統(tǒng)必須輔以精確的太陽跟蹤系統(tǒng)。國內(nèi)外許多研究人員對太陽能跟蹤系統(tǒng)展開了大量工作,推動了太陽能發(fā)電的不斷進步,同時也取得了一定的成果。盡管如此,由于太陽能資源的特殊性,聚光光伏跟蹤系統(tǒng)的研制雖有較大成效,但各方

2、面技術(shù)還不成熟,有待進一步的改進以提高跟蹤精度和改善跟蹤結(jié)構(gòu)。
　　針對當(dāng)前跟蹤系統(tǒng)的不足,本文采用初步設(shè)計與仿真相結(jié)合的方法,對聚光光伏跟蹤系統(tǒng)進行了設(shè)計與優(yōu)化,研究的內(nèi)容與結(jié)果對跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計具有實用價值與理論指導(dǎo)意義。論文主要進行了聚光光伏跟蹤系統(tǒng)的初步設(shè)計與優(yōu)化,主要包括:以最小5kW聚光光伏(CPV)跟蹤系統(tǒng)為例,進行了跟蹤系統(tǒng)的初步動力與結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　首先確定CPV組件的面積與布置方式;其次,跟蹤相關(guān)資料確定C

3、PV組件的風(fēng)載系數(shù),計算了相關(guān)的力與力矩,并進行了方位角跟蹤機構(gòu)動力設(shè)計;第三,設(shè)計了推桿式高度角跟蹤機構(gòu),并對其動力進行初步設(shè)計;最后,對跟蹤系統(tǒng)的支承結(jié)構(gòu),如CPV支承主梁和立柱進行了初步結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核。運用流體分析軟件CFX對CPV組件流場進行數(shù)值仿真分析。獲得了不同漏風(fēng)率下的CPV組件風(fēng)載系數(shù),同時,根據(jù)計算的不同漏風(fēng)率下的風(fēng)載系數(shù),結(jié)合CPV組件面積利用率對CPV組件的布置進行了優(yōu)化,獲得了滿足實際情況的優(yōu)化了的CPV組件布置