一種新型太陽能跟蹤裝置的研究.pdf

1、世界經(jīng)濟(jì)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(guān)注的焦點(diǎn),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(jìn)一步惡化,又要能夠保證經(jīng)濟(jì)和社會的繁榮與不斷進(jìn)步。太陽能是被認(rèn)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(dá)到預(yù)期目標(biāo),主要原因是太陽能的利用率低導(dǎo)致成本高。準(zhǔn)確地跟蹤太陽,可以提高太陽能的利用和擴(kuò)大其在該領(lǐng)域的使用。跟蹤技術(shù)的應(yīng)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(guān)注。本文在單軸跟蹤裝置的基礎(chǔ)上,設(shè)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(shù)的應(yīng)用背景、目前的應(yīng)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(nèi)外跟蹤技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn)狀。接著研究了視日運(yùn)動軌跡跟蹤的原理,提出了本文跟蹤技術(shù)的方案,從東向西連續(xù)跟蹤太陽的方位角,達(dá)到跟蹤太陽的目的。進(jìn)一步根據(jù)跟蹤技術(shù)方案的要求設(shè)計了機(jī)械結(jié)構(gòu)部分

3、和跟蹤控制部分。機(jī)械部分主要介紹了整體機(jī)械設(shè)計方案和機(jī)械跟蹤部件,包括步進(jìn)電機(jī)和減速機(jī)等核心部件。跟蹤控制部分是以MSP430F149單片機(jī)為控制核心,根據(jù)跟蹤技術(shù)方案設(shè)計整個系統(tǒng)的控制程序和其他硬件,從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)跟蹤太陽的目標(biāo)。
　　太陽能自動跟蹤裝置安裝在敦煌某太陽能光伏電廠進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)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(jié)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(shí)驗(yàn)說明,整個跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)用能夠有