斯特林太阳能光热发电阳光跟踪系统开发

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1、合肥工业大学专业硕士学位论文斯特林太阳能光热发电阳光跟踪系统开发作者姓名：阮青亮指导教师：周汉义副教授张正恒高级工程师专业名称：材料工程研究方向：材料成形过程与技术2014年3月万方数据ADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterStudyofSunTrackingSystemforStirlingSolarThermalPowerGenerationByQingLiangRuanHefeiUniversityofTechnologyHefei,Anhui,P.R.China3,2014万方数据万方数据万方数据致

2、谢在本论文即将完成之际，谨此向我的导师周汉义副教授，致以崇高的敬意并表达我最衷心的感谢！本课题是在周老师的精心指导下完成的，在整个项目开发过程中，周老师给予我以极大的帮助，在课题研究出现困难时及时地提出宝贵的建议，使得课题得以顺利完成。周老师严谨负责的科研态度、渊博的专业知识和对我做人道理的谆谆教诲，这些都将让我终身受益，再次对周老师在我研究生期间对我的照顾和关怀表示感谢！同时还要感谢同实验室的蒋云志同学，陶庆栋和黄毅同学，还有已经毕业的徐华荣和丁富师兄，谢谢他们对我研究生阶段学习和生活上的支持，让我度过了这段充实难忘的研究生生活！同时感谢所有对课题项

3、目提出过宝贵建议和意见，但没有署上名字的师长、朋友们，向你们衷心说句谢谢！我特别要感谢我的家人，是你们对我的宽容和支持让我能克服困难，坚持自己的信念，顺利完成学业。转眼已经在合肥工业大学生活了七年，这里也是我第二个家，现在即将告别母校，在此我对所有悉心教导过我的老师们表达我最诚挚最衷心的感谢！同时也祝母校合肥工业大学蓬勃发展，在以后的发展中硕果累累！作者：阮青亮2014年3月5日万方数据摘要碟式斯特林太阳能发电系统具有转换效率高、无用水、无逆变装置、并网方便等特点，其集热系统和发电系统完全组成了一个单独的发电单元，具有离网型分布式发电优势，可在缺水、日

4、照时间长的地区广泛应用使用，具有非常广阔的市场前景。针对碟式斯特林光热发电系统的阳光跟踪问题，本文介绍了一种新型高精度阳光跟踪系统设计方案，采用基于飞思卡尔单片机的嵌入式架构设计，通过日历和光电结合的跟踪方式，实现碟架高精度自动跟踪太阳方位。并针对现有光电传感器的缺点，开发设计了一种新型太阳跟踪传感器。本文首先介绍碟式斯特林光热发电系统的基本构成以及阳光跟踪系统的设计要求和必要性。其次，结合目前主流的阳光跟踪解决方案和碟式光热发电系统所提出的技术指标及性能结构要求，本文对相关技术方案的优缺点进行对比分析，并最终给出了跟踪系统总体的设计框图。再次，本文从

5、硬件电路设计和软件程序开发两方面详细阐述了阳光跟踪系统的设计方案。最后对跟踪系统进行了整机调试，并成功地应用于实际的碟式斯特林光热发电系统。结果表明：该阳光跟踪系统运行可靠稳定，跟踪精度高并具有性价比高、实用性强、抗干扰能力强、温度稳定性好等特点。关键词：斯特林发动机；光热发电；阳光跟踪；飞思卡尔单片机万方数据ABSTRACTWithhighconversionefficiency,nowater,noinverterdevice,andconvenientnetworkfeatures,dishstirlingsolarpowersystemwhic

6、hhascollectorsystemsandpowergenerationsystemsentirelycomposedofasinglesmallpowergeneratingunitwithoff-griddistributedpoweradvantages,canbewidelyusedinwateruse,longsunshinehoursinareaswithaverybroadmarketprospects.BasedonFreescaleMCUembeddedsystems,Thispaperintroducesanewhigh-pre

7、cisionsuntrackingsystemdesignfordishStirlingsolarthermalpowergeneratorsuntrackingsystemwhichcanachievethedish’shigh-precisionautomaticsunpositiontrackingfunction.Andtosolvetheshortcomingsoftheexistingphotoelectricsensors,thispaperintroducesthedesignofanewtypeofsolartrackingsenso

8、r.Firstofall,thispaperdescribesthebasicstructur