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文檔簡(jiǎn)介
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(chǔ)量也是有限的。日益凸顯的環(huán)境問(wèn)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(lái)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(huì)的繁榮與不斷進(jìn)步。太陽(yáng)能是被認(rèn)為是最有前景的新能源之一,但是太陽(yáng)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(yáng)能的利用率低導(dǎo)致成本高。準(zhǔn)確地跟蹤太陽(yáng),可以提高太陽(yáng)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(yáng)能的利用率,因此受到了世界
2、各國(guó)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(jì)研究了一種太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤裝置,這種跟蹤裝置能夠有效地提高太陽(yáng)能的利用率。
本文首先介紹了太陽(yáng)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(wèn)題,繼而引出太陽(yáng)能跟蹤的目的和意義,并且介紹了國(guó)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(dòng)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(yáng)的方位角,達(dá)到跟蹤太陽(yáng)的目的。進(jìn)一步根據(jù)跟蹤技術(shù)方案的要求設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)整個(gè)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(yáng)的目標(biāo)。
太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤裝置安裝在敦煌某太陽(yáng)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(jì)的太陽(yáng)能跟蹤裝置能夠有效地提高太陽(yáng)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(shí)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(shuō)明,整個(gè)跟蹤系統(tǒng)的運(yùn)用能夠有
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