陽光輸送機中自動跳躍系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著社會的發(fā)展,能源問題已經(jīng)越來越受到了人們的關(guān)注,能源是人類賴以生存的基礎(chǔ),也是經(jīng)濟和社會發(fā)展的物質(zhì)保障。近年以來,隨著一次性化石能源煤炭、石油、天然氣開采殆盡,尋找、開發(fā)、應(yīng)用新能源成為必須,太陽能以儲量巨大、持續(xù)長久、低碳環(huán)保等優(yōu)點贏得了廣泛關(guān)注。目前對太陽能主要有兩方面的利用,太陽能發(fā)電與太陽能熱水器,而通常采用太陽能發(fā)電后,在將電轉(zhuǎn)換成光照明(光-電-光),其效率僅為5％以下,而如果直接利用太陽來照明(光-光),其對太陽能的利

2、用率將明顯提高,達到55％以上,基于此,本文提出了陽光輸送機。
　　 陽光輸送機是將太陽光用于室內(nèi)照明的裝置,一個新興的朝陽產(chǎn)業(yè),其功能是把潔凈的、剔除大部分有害射線的太陽光輸送到室內(nèi),用于照明或者其他用途。它主要用于白天也需要照明的場所,比如地下停車場、病房、商場、體育館、賓館等場合。目前,國外的陽光輸送機造價昂貴,不具備推廣價值;國內(nèi)的陽光輸送機性價比不高,使用性不強,更多的還停留在理論研究階段,本文所提出的陽光輸送機是通過

3、陽光跟蹤系統(tǒng)保證陽光輸送機云臺上的采光面板始終與太陽垂直,云臺上安裝的凸透鏡將太陽光進行聚光,光斑直徑大小約為2mm,然后利用光導(dǎo)纖維將該光斑的光導(dǎo)入到室內(nèi)直接照明,其中最為核心的就是陽光的自動跟蹤系統(tǒng),要想使陽光輸送機正常工作,那么其跟蹤太陽精度必須達到0.3°,甚至更高,基于此,本文設(shè)計了一種跟蹤精度高、成本低、魯棒性強的二維智能陽光自動跟蹤系統(tǒng),它由陽光傳感器、控制電路、云臺、鍵盤及顯示電路、太陽能電池板(配蓄電池)等組成。其中的

4、陽光傳感器采用互補對稱、差模輸出的二組陽光信號采集裝置,通過濾波放大電路,將信號處理后送入STC12C5.A60S2單片機,單片機經(jīng)過數(shù)據(jù)處理,輸出相應(yīng)控制信號控制云臺始終與太陽垂直;太陽能電池板為整個系統(tǒng)提供電力,按鍵顯示電路用于測試。經(jīng)過測試,整套系統(tǒng)能夠穩(wěn)定工作、魯棒性強、跟蹤誤差小于0.1°,能夠滿足陽光輸送機對太陽跟蹤要求。
　　 本文闡述的陽光輸送機不僅性能可靠穩(wěn)定,而且大幅度的提高了太陽能的利用效率,節(jié)約了能源。作