毕业论文（设计）太阳能跟踪控制系统

《毕业论文（设计）太阳能跟踪控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、太阳能跟踪控制系统摘要：随着人们对能源的大暈消耗和传统能源带来的环境问题，人们对新能源的发展不断重视。太阳能发电技术的一大问题就是提高太阳能利用率。太阳能跟踪控制系统，通过太阳运动模型和光电跟踪法，实现太阳能装置的自动调控，能够提高能量接收效率。引言近代以來，随着人类工业化进程发展，对于能源的需求不断增加。以石油为主的化石能源被大量消耗。但是这类传统能源都是不可再生的，而且消耗后会产生大量污染物，对环境造成严重污染。二十世纪七十年代发生的“石油危机”，使人们认识到对单一能源的依赖的不足之处。因此，新型能源的发展成为了世界的新趋势。而其中，对太阳能的利用尤其得到重视。能量控制方式太阳能具有分

2、布范圉广，清洁可再生等优点，但同时也有能量分散，易受时间、天气等因素影响的缺点。到目前为止，太阳能的转换和利用技术已经相对成熟。太阳能的利用主要有两个途径：一是光•电转换，即直接利用太阳能电池板将光能转换为电能；二是光■热•电转换，即先将光能转换成热能，通过热量传导产牛热蒸汽，驱动蒸汽发电机组产生电能。这两种利用方式的最终效果都和能量的利用率有关。太廉电池发电系统示倉图提高太阳能的利用率，可以从两个方面来入手，一是提高太阳能转换装置的转换效率;二是提高太阳能的接收效率。①其中第一个方面和太阳能转换装置的材料等因素有关，这主要受材料科学的发展的影响；而后一方而则和A阳能接收装置的控制系统有关

3、。接收装置的主要作用是要实吋动态地调整太阳光接收器的角度，使之尽量正对阳光，这样来达到最大的接受效率。因此，为了更好地利用太阳能，合理的控制系统是必不可少的。对太阳的跟踪控制方法，目前主要有利用太阳运动模型设定跟踪角和光电跟踪法，以及这两种方法的结合。②示例的系统结构如下图所示：PLC控制系统现场设為该系统主要由两部分组成，一部分是PLC控制系统，负责收集外界信息和控制信号的生成；另一部分是执行机构，即根据控制信号的要求将太阳能系统调整到合适状态。具体过程为：首先系统通过连接的GPS接收机采集当地的经纬度以及河间信息，利用公式求得太阳在某个时刻的高度角以及方位角，再通过高度以及方位传感器测

4、量系统实际的高度角和方位角，如果高度角以及方位角的测量值与计算的理论值不一致，则通过动作程序调整系统的高度角和方位角，到达和理论值在一定的误差范围之内。③风速传感器主要是通过检测风速大小，在野外较为恶劣的使用坏境下避免太阳装置被大风损坏。当传感器检测到风速大于预设的安全范围时，控制系统启动安全保护程序，调整太阳能板的角度来躲避危险。当风速正常时再重新恢复使用。当出现阴雨天等缺少阳光的天气时，无法获得足够的太阳能输出。所以在晴天时，可以设置存储装置将用多余的电能存储下来，到用电高峰或者阴雨天时再释放出来。这其屮的能量控制策略主要冇预期策略(anticipatorystrategy)0④预期策

5、略是指通过将天气预报和外界实时气温等因素，对用电量和发电量进行模糊逻辑决策，从而确定当时是否需耍启动存储装置。预期策略在天气预报缺乏准确性和可靠性的情况下也能提供较为准确的决策。应用范围太阳能跟踪控制系统既可以用于家庭太阳能发电系统，也可以用于大规模的发电厂。这套系统完全是由太阳能驱动，并且补充较为完善的能量管理系统后，整套系统可以很好的实现节能环保的目标，大大提高能量利用率，减少对坏境的污染。经济特点太阳能发电现在的成本还是要高于常规发电方式。平均价格大约为10元/千瓦时。太阳能发电的价格和太阳能板的选取和配套的装置，如蓄电池、逆变器的选择等有关。但是总体上还是价格比较高。后期的维护成本

6、主要和太阳能布设的地域有关。大规模的太阳能发电主要的成木有逆变器的更换，太阳能板的维护等。不过国家对于太阳能发电有鼓励和扶持政策,会提供一定的补贴，大部分成本会在五年左右收回。发展趋势未来的太阳能发电有很广阔的前景。太阳能发电的容量会不断增长；随着更多的太阳能转换材料的研发成功，太阳能的转换效率将得到提高；随着蓄能技术的进一步发展，太阳能发电的连续性将得到提高；太阳能发电技术的进一步成熟，相信太阳能发电的成本会逐渐降低，利用太阳能发电制造的生活用品也会不断增多。那时，太阳能将走进我们生活的每一个角落。参考文献：《槽式太阳能跟踪控制系统的研制及应用》王金平等农业工程学报《太阳能发电自动跟踪控

7、制系统研究与实现》丁伟《Controlofahybridsolar/electricthermalenergystoragesystem》MarcLeBreux等ScienceDirect注：①②《太阳能发电白动跟踪控制系统研究与实现》③《槽式太阳能跟踪控制系统的研制及应用》(4)《Controlofahybridsolar/electricthermalenergystoragesystem》