太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤發(fā)電控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)

【摘要】：太陽(yáng)能是一種環(huán)保的綠色能源,而且是巨量的、可再生的,因此在對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)利用上,太陽(yáng)能發(fā)電有著巨大的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前,由于技術(shù)條件限制,光伏發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率很低,嚴(yán)重制約了太陽(yáng)能發(fā)電的發(fā)展與普及,因此,在現(xiàn)有條件下,尋求一種實(shí)用的方式去提高太陽(yáng)能的發(fā)電效率是非常必要的。實(shí)踐證明,太陽(yáng)能的發(fā)電效率和太陽(yáng)能電池板與太陽(yáng)光線的角度有很大關(guān)系,太陽(yáng)能發(fā)電中,太陽(yáng)能電池板實(shí)時(shí)和太陽(yáng)光線保持垂直能在很大程度上提高太陽(yáng)能的發(fā)電效率。 本課題針對(duì)如何提高太陽(yáng)能發(fā)電效率的問(wèn)題,提出了采用自動(dòng)跟蹤的方法,讓自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)軌跡作出實(shí)時(shí)判斷,從而使太陽(yáng)能電池板實(shí)時(shí)和太陽(yáng)光線保持垂直,提高光伏轉(zhuǎn)換效率。 論文具體內(nèi)容為以下幾點(diǎn):首先,根據(jù)太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤的具體工作要求提出方案;然后對(duì)光線和影子的特性進(jìn)行詳細(xì)分析,根據(jù)分析得到的結(jié)果,設(shè)計(jì)了符合整體方案的光線偏移感應(yīng)裝置傳感器;其次,根據(jù)空間位置的變化原理設(shè)計(jì)并制作了雙軸傳動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)以及根據(jù)自動(dòng)跟蹤的要求設(shè)計(jì)制作了動(dòng)力控制裝置,以保證太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤動(dòng)作的進(jìn)行;最后,編寫了基于RS232通信的上位機(jī)控制臺(tái)程序,保證在惡劣天氣時(shí),跟光傳感器可能失效的情況下,系統(tǒng)使用計(jì)算機(jī)控制來(lái)進(jìn)行太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤發(fā)電。 經(jīng)試驗(yàn),系統(tǒng)整體運(yùn)行良好,實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤。 【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能 自動(dòng)跟蹤 機(jī)械傳動(dòng) 自動(dòng)控制 計(jì)算機(jī)
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TK514
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 太陽(yáng)能發(fā)電的實(shí)際意義8-9
• 1.1.1 太陽(yáng)能是當(dāng)前能源的替代能源之一8-9
• 1.1.2 太陽(yáng)能是人類可利用的清潔能源之一9
• 1.1.3 太陽(yáng)能輻射資源豐富9
• 1.2 目前國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能發(fā)電現(xiàn)狀9-11
• 1.3 太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)11-13
• 1.4 研究?jī)?nèi)容13-14
• 第2章 太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤傳感器的設(shè)計(jì)14-30
• 2.1 太陽(yáng)能跟蹤的設(shè)計(jì)方案14-15
• 2.1.1 常用的太陽(yáng)能跟蹤方案14-15
• 2.1.2 太陽(yáng)能跟蹤的方案確定15
• 2.2 太陽(yáng)能跟蹤傳感器的設(shè)計(jì)15-26
• 2.2.1 光線和影子的關(guān)系15-17
• 2.2.2 跟蹤傳感器的跟蹤精度17-18
• 2.2.3 太陽(yáng)能跟蹤傳感器方案確定18-21
• 2.2.4 太陽(yáng)光照的強(qiáng)度檢測(cè)21-22
• 2.2.5 太陽(yáng)能跟蹤傳感器的設(shè)計(jì)制作22-26
• 2.3 跟蹤傳感器的電路測(cè)試26-27
• 2.4 結(jié)果分析27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第3章 雙軸自動(dòng)跟蹤傳動(dòng)的機(jī)械設(shè)計(jì)30-40
• 3.1 機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)訪法30
• 3.2 太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)30-35
• 3.2.1 跟蹤的要求30-31
• 3.2.2 方案比較31
• 3.2.3 方案確定31-32
• 3.2.4 跟蹤系統(tǒng)的垂直軸設(shè)計(jì)32-34
• 3.2.5 跟蹤系統(tǒng)的水平軸設(shè)計(jì)34-35
• 3.3 自動(dòng)跟蹤機(jī)械傳動(dòng)中零件的設(shè)計(jì)35-38
• 3.3.1 垂直軸軸承的選用35-36
• 3.3.2 跟蹤系統(tǒng)的水平軸軸承設(shè)計(jì)36-38
• 3.4 太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤的機(jī)械傳動(dòng)的動(dòng)力源38
• 3.5 自動(dòng)跟蹤的機(jī)械聯(lián)接38-39
• 3.6 自動(dòng)跟蹤的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 第4章 控制電路及程序設(shè)計(jì)40-52
• 4.1 單片機(jī)簡(jiǎn)介40
• 4.2 太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤控制40-47
• 4.2.1 自動(dòng)跟蹤的控制40-41
• 4.2.2 信號(hào)采集電路41-45
• 4.2.3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制45-47
• 4.3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)角控制47-48
• 4.4 單片機(jī)和PC 的通信48-49
• 4.5 太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)實(shí)施及程序設(shè)計(jì)49-51
• 4.6 本章小結(jié)51-52
• 第5章 基于 PC 的人機(jī)交互控制程序52-60
• 5.1 基于PC 人機(jī)交互的太陽(yáng)能跟蹤52-53
• 5.1.1 基于數(shù)據(jù)庫(kù)查詢的跟蹤方法52
• 5.1.2 天文日歷跟蹤方法52-53
• 5.2 開(kāi)發(fā)工具介紹53
• 5.2.1 Delphi 簡(jiǎn)介53
• 5.2.2 SQL server 數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介53
• 5.3 程序設(shè)計(jì)53-59
• 5.3.1 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)53-55
• 5.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)55-56
• 5.3.3 各模塊程序的編寫56-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 第6章 自動(dòng)跟蹤的實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析60-66
• 6.1 跟蹤傳感器的實(shí)驗(yàn)60-62
• 6.2 雙軸自動(dòng)跟蹤中機(jī)械及控制部分的實(shí)驗(yàn)62-63
• 6.3 整機(jī)實(shí)驗(yàn)63-65
• 6.3.1 調(diào)試過(guò)程63-64
• 6.3.2 實(shí)驗(yàn)方案64-65
• 6.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析65
• 6.4 本章小結(jié)65-66
• 第7章 結(jié)論66-68
• 7.1 課題總結(jié)66
• 7.2 存在的問(wèn)題和展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果72

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太陽(yáng)跟蹤方法及應(yīng)用    鄭小年,黃巧燕

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