極軸式太陽跟蹤裝置的設計

Ⅰ 跪求...基於51單片機自動跟蹤陽光太陽能熱水器控制系統的設計

你還真是挺執著的，呵呵。如果簡單一點，可以通過時鍾來控制，不過這個有誤差，也需要頻繁調試。最好的是光線跟蹤和集熱管移動分開來實現。用體積較小的光敏電阻（放置在金屬管裡面，類似槍管），加萬向移動的馬達支架來尋找最佳的角度；角度確定後再啟動集熱管移動的馬達到此位置。移動頻率可以設置為一小時移動一次，如果只是在水平方向上移動的話還是有點意義的，否則跟蹤本身消耗的的能量太大，就得不償失了。

Ⅱ 自製陽光導入裝置：家裡客廳沒有光，能不能自製一套簡易、可行、經濟的裝置，將陽光引入

要自製太陽光導入器可能有些困難，尤其要達到實用的程度，可能要利用一些半成品
首先我們要理解，光是走直線的，所以要利用光的折射、反射原理才能達成。
簡單可分為三部分
1. 集光器: 利用光的折射、反射原理採集太陽光，面積越大光量越大，一般都會利用好幾個甚或數百個菲尼爾透鏡來提高採光量，如果要自製的話就可以用新型的汽車大燈殼來改造，但效果差很多；但如果要考慮早晚與四季的太陽直射角度就還要加裝太陽光跟蹤器，跟蹤器內部的控制系統，會自動計算出太陽光採集面與太陽光的角度，從而跟蹤太陽光，控制集光器接受太陽光照的角度，提高採光量。
2. 傳導管:目前有1.光導管，用反射率很高的材料製成的圓管，將光線反射到您想要的位置，通常圓管的截面積只比集光器小一些(看集光器的設計)，體積很大很占空間，如果要自製的話，可用鏡子(只能做成潛艇潛望鏡的形式)或高亮度鋁箔紙等材料。2.光纖，優點，體積小，可任意彎曲，但缺點是需要許多專業光學設備來支持，自己DIY可買LED光纖照明線與銜接的介面設備來使用。
3. 散射器:將傳導進室內的光線散射出去，一般要增加散射角度，所以仍是半球體居多，自己DIY則可找高透光的霧面玻璃瓶罐，或利用高透光的霧面貼紙(像手機霧面的保護貼等)貼在可用的玻璃瓶罐上也行。
總之，要自己DIY達到堪用的程度很難，買一些半成品來組裝才有實用價值。

Ⅲ 關於光伏跟蹤的幾個疑問

這個資料供參考：可能所問非所答

雙軸跟蹤優勢
當今，利用太陽能發電已成為新能源利用的一種重要的方法。太陽能光伏組件陣列是實現光電轉換的主要器件，光伏系統的發電量大小除與電池板功率和運行狀況有關外，還與能量的轉換效率有關，直接影響性能的好壞。因此太陽能光伏組件陣列的安裝方式對太陽能發電系統的效率影響非常大。傳統的太陽能光伏組件大都採用固定式安裝，即電池板固定在支架結構上，不隨太陽位置的變化而移動，這樣的結果是將嚴重影響轉換效率。據測算，如果系統與太陽光線角度存在25°的偏差，就會因垂直射入的輻射能減少而使光伏陣列的輸出功率下降10%左右，這是因為太陽能光伏組件陣列的發電量與陽光光線入射角度有關，光線垂直與組件平面時光伏陣列接收到的太陽輻射量最大，其發電量最大。為了解決這一問題，太陽自動跟蹤系統應運而生，採用太陽自動跟蹤系統可在最大程度上保證電池組件與太陽光光線的始終垂直。
目前使用廣泛的有三種太陽光伏自動跟蹤系統，包括水平單軸跟蹤、傾緯度角斜單軸跟蹤和雙軸跟蹤，其中水平單軸跟蹤和傾斜單軸跟蹤只有一個旋轉自由度，雙軸跟蹤具有兩個旋轉自由度。三種跟蹤系統採用的跟蹤控制策略為主動式跟蹤控制策略，通過計算得出太陽在天空中的方位，並控制光伏陣列朝向。這種主動式光伏自動跟蹤系統能夠較好的適用於多霜雪、多沙塵的環境中，在無人值守的光伏電站中也能夠可靠工作。從跟蹤是否連續的角度看，所研製的光伏自動跟蹤系統採用了步進跟蹤方式，與連續跟蹤方式相比，步進跟蹤方式能夠大大的降低跟蹤系統自身能耗。
下圖是某地不同安裝情況組件接收到的輻射強度（度/平方米/日）對比數據。
水平面 最佳傾角安裝 水平單軸跟蹤 傾緯度角斜單軸跟蹤 雙軸跟蹤
一月 2.78 5.38 4.97 6.77 7.44
二月 3.79 5.95 5.88 7.46 7.75
三月 4.86 6.07 7.04 7.99 8.00
四月 5.90 6.20 8.27 8.61 8.70
五月 6.53 6.10 8.50 8.33 8.71
六月 6.35 5.67 7.90 7.51 8.03
七月 5.99 5.46 7.45 7.17 7.59
八月 5.66 5.62 7.47 7.54 7.73
九月 4.91 5.64 6.65 7.27 7.27
十月 4.08 5.74 5.77 7.06 7.16
十一月 2.92 5.13 4.76 6.39 6.75
十二月 2.32 4.65 4.19 5.79 6.45
年平均數 4.68 5.63 6.57 7.32 7.63

逐月數據比較

年平均值比較
從上表中可以知道,與水平相比,最佳傾角安裝可提高發電量20.3%，水平單軸安裝可提高40.3%，傾緯度角斜單軸跟蹤可提高56.4%，雙軸跟蹤可提高63.3%。

Ⅳ 單軸和雙軸太陽能跟蹤器移動光伏板跟隨太陽

當入射光線照射到垂直於面板平面的面板表面時，太陽能光伏板的轉換效率最高。考慮到太陽是一個不斷移動的光源，這種情況在固定安裝的情況下每天只會發生一次!然而，一個被稱為太陽能跟蹤器的機械系統，可以用來不斷移動光伏板，使其直接面對太陽。太陽能跟蹤器通常會將太陽能電池陣列的發電量從20%提高到40%。

有許多不同的太陽能跟蹤器設計，涉及不同的方法和技術，讓移動光伏電池板緊緊跟隨太陽。然而，從根本上講，太陽能跟蹤器可以分為兩種基本類型:單軸和雙軸。

一些典型的單軸設計包括:

典型的雙軸設計包括:

使用「開環」控制項可以粗略地定義跟蹤器跟隨太陽的運動。這些控制項根據安裝的時間和地理緯度計算太陽從日出到日落的運動，並開發相應的運動程序來移動光伏陣列。然而，環境負荷(風、雪、冰等)和累積的定位誤差使開環系統隨著時間的推移變得不那麼理想(也不那麼准確)。不能保證跟蹤器確實指向控制項認為應該指向的位置。

利用位置反饋可以提高跟蹤精度，並有助於確保太陽能電池陣列實際定位在控制裝置指示的位置，根據一天的時間和一年的時間，特別是在涉及強風、雪和冰的氣象事件之後。

顯然，跟蹤器的設計幾何和運動力學將有助於確定位置反饋的最佳解決方案。五種不同的感測技術可以用來為太陽能跟蹤器提供位置反饋。我將簡要描述每一種方法的獨特優點。

1 傾角感測器

它們直接安裝到PV陣列上，就陣列相對於地平線的「傾斜」提供直接反饋。傾角感測器的單軸跟蹤器類似如圖a和b以上,或「海拔」軸位置追蹤器如圖d,e,f。很明顯,一個傾角感測器將沒有價值一種追蹤與圖c。絕對位置保留——傾角感測器將准確地報告傾斜角。

2 接近感測器

這些是用來計數齒輪齒仰角或千斤頂螺釘或旋轉回轉環。根據具體設計的運動執行機構安裝。位置數據(脈沖計數)必須保存在控制器中，因為接近感測器本身不知道角度或旋轉位置。因此，感測器不提供絕對位置——它只報告基於感知目標存在/不存在的增量運動。盡管有這些缺點，接近感測器是許多跟蹤應用程序最具成本效益的解決方案之一。

3. 旋轉編碼器

這些感測器和測量驅動電機或電機驅動直線執行機構的旋轉，通常需要緊密地集成到執行機構本身的設計中。(例如，旋轉編碼器對於液壓缸驅動的線性執行器就不是一個好的選擇。)絕對多圈旋轉編碼器可以提供保留絕對位置數據的功能，並可以應用於任何仰角或旋轉軸的跟蹤類型以上所示。

4 感應旋轉位置感測器

位置感測器直接安裝到跟蹤器仰角軸的旋轉部件上，以感知旋轉位置。他們是理想的單軸跟蹤器類似如圖a和b以上,或「海拔」軸的追蹤器如圖d,e, f。

5 超聲波感測器

超聲波感測器能夠測量相對較長的距離，可以安裝在跟蹤框架上，並提供感測器與安裝在地面或跟蹤基座上的固定目標之間的距離反饋。太陽能電池板的傾斜角可以很容易地確定使用這個測量距離和一點。超聲波感測器的方法還提供了准確的絕對位置信息。

Ⅳ 怎麼做太陽能跟蹤控制器控制

現有的太陽能自動跟蹤控制器無外乎兩種：一是使用一隻光敏感測器與施密特觸發器或單穩態觸發器，構成光控施密特觸發器或光控單穩態觸發器來控制電機的停、轉；二是使用兩只光敏感測器與兩只比較器分別構成兩個光控比較器控制電機的正反轉。由於一年四季、早晚和中午環境光和陽光的強弱變化范圍都很大，所以上述兩種控制器很難使大陽能接收裝置四季全天候跟蹤太陽。這里所介紹的控制電路也包括兩個電壓比較器，但設在其輸人端的光敏感測器則分別由兩只光敏電阻串聯交叉組合而成。每一組兩只光敏電阻中的一隻為比較器的上偏置電阻，另一隻為下偏置電阻；一隻檢測太陽光照，另一隻則檢測環境光照，送至比較器輸人端的比較電平始終為兩者光照之差。所以，本控制器能使太陽能接收裝置四季全天候跟蹤太陽，而且調試十分簡單，成本也比較低。

電路原理

電路原理圖如圖1所示，雙運放LM358與R1、R2構成兩個電壓比較器，參考電壓為VDD（＋12V）的1/2。光敏電阻RT1、RT2與電位器RP1和光敏電阻RT3、RT4與電位器RP2分別構成光敏感測電路，該電路的特殊之處在於能根據環境光線的強弱進行自動補償。如圖2所示，將RT1和RT3安裝在垂直遮陽板的一側，RT4和RT2安裝在另一側。當RT1、RT2、RT3和RT4同時受環境自然光線作用時，RP1和RP2的中心點電壓不變。如果只有RT1、RT3受太陽光照射，RT1的內阻減小，LM358的③腳電位升高，①腳輸出高電平，三極體VT1飽和導通，繼電器K1導通，其轉換觸點3與觸點1閉合。同時RT3內阻減小，LM358的⑤腳電位下降，K2不動作，其轉換觸點3與靜觸點2閉合，電機M正轉；同理，如果只有RT2、RT4受太陽光照射，繼電器K2導通，K1斷開，電機M反轉。當轉到垂直遮陽板兩側的光照度相同時，繼由器K1、K2都導通，電機M才停轉。在太陽不停地偏移過程中，垂直遮陽板兩側光照度的強弱不斷地交替變化，電機M轉——停、轉——停，使太陽能接收裝置始終面朝太陽。4隻光敏電阻這樣交叉安排的優點是：（l）LM358的③腳電位升高時，⑤腳電位則降低，LM358的⑤腳電位升高時，③腳電位則降低，可使電機的正反轉工作既乾脆又可靠；（2）可直接用安裝電路板的外殼兼作垂直遮陽板，避免將光敏電阻RT2、RT3引至蔽陰處的麻煩。

使用該裝置，不必擔心第二天早晨它能否自動退回。早晨太陽升起時，垂直遮陽板兩側的光照度不可能正好相等，這樣，上述控制電路就會控制電機，從而驅動接收裝置向東旋轉，直至太陽能接收裝置對准太陽為止。

安裝調試

整個太陽能接收裝置的結構如圖2。兼作垂直遮陽板的外殼最好使用無反射的深顏色材料，四隻光敏電阻的參數要求一致，即亮、暗電阻相等且成線性變化。安裝時，四隻光敏電阻不要凸出外殼的表面，最好凹進一點，以免散射陽光的干擾；垂直遮陽板（即控制盒）裝在接收裝置的邊緣，既能隨之轉動又不受其反射光的強烈照射。凋試時，首先不讓太陽直接照到四隻光敏電阻上，然後調節RP1、RI2，使LM358兩正向輸人端的電位相等且高於反向輸人端0.5V－1V。調試完畢後，讓陽光照到垂直遮陽板上，接收裝置即可自動跟蹤太陽了。

Ⅵ 關於國內外太陽能自動跟蹤裝置的研究現狀，求資料!

在太陽能跟蹤方面， 我國在 1997 年研製了單軸太陽跟蹤器， 完成了東西方向的自動 跟 蹤，而南北方專向則通過屬手動調節，接收器的接收效率提高了。[16]1998 年美國加州成功 的 研究了 ATM 兩軸跟蹤器，並在太陽能面板上裝有集中陽光的透鏡，這樣可以使小塊的太 陽 能面板硅收集更多的能量， 使效率進一步提高。 2002 年 2 月美國亞利桑那大學推出了新 型 太陽能跟蹤裝置， 該裝置利用控制電機完成跟蹤， 採用鋁型材框架結構， 結構緊湊， 量輕， 重 大大拓寬了跟蹤器的應用領域。在國內近年來有不少專家學者也相繼開展了這方面 的研究， 1992 年推出了太陽灶自動跟蹤系統，1994 年《太陽能》雜志介紹的單軸液壓自 4 動跟蹤器，完成了單向跟蹤。 目前，[17]太陽追蹤系統中實現追蹤太陽的方法很多，但 是不外乎採用如下兩種方式： 一種是光電追蹤方式，另一種是根據視日運動軌跡追蹤；前者 是閉環的隨機系統，後者是 開環的程式控制系統。

Ⅶ 太陽能跟蹤裝置國內外研究概況和發展趨勢

以下是國內外對於太陽跟蹤裝置的研究。
美國Blackace，在1997年研製了單軸太陽跟蹤器，完成了東西方向的白動跟蹤，而南北方向則通過手動調節，接收器的熱接收率提高了15%。1998年美國加州成功的研究了ATM兩軸跟蹤器，並在太陽能面板上裝有集中陽光的涅耳透鏡，這樣可以使小塊的太陽能面板硅收集更多的能暈，使熱接收率進一步提高。Joel.H.Goodman研製了活動太陽能方位跟蹤裝置，該裝置通過人一南徑回轉台使人陽能接收器可從東到西跟蹤太陽，這個方位跟蹤器具有人直徑的軌跡，通風窗體是自晝光照鼓膜ii』i構窗體，窗體上面是圓頂結構，成排的太陽能收集器可以從為、到西跟蹤太陽，以提高夏人季』l\』里能舉的獲取率。2002年2月美國亞利桑那人學推出了新型太陽能跟蹤裝置，該裝置利用控制電機完成跟蹤，採用鋁型材框架結構，結構緊湊，重量輕，人人拓寬了跟蹤器的應用領域。1994年在德國北部，太陽能廚房投入使用，該廚房也採用了單軸太陽能跟蹤裝置121。捷克科學院物理研究所則以形狀記憶合金調節器為基礎，通過日照溫度的變化實現了單軸被動式太陽跟蹤。圖1.1，1.2為兩種太陽跟蹤裝置。

手頭有一篇關於太陽能跟蹤裝置的論文，有一節是講國內外研究概況和發展趨勢的，留個郵箱，我可以發給你，不過要用CAJViewer才能打開。

Ⅷ 為什麼建立追日系統的太陽能板

為什麼建立追日系統的太陽能板

在太陽能光伏發電系統中，為實現最大的發電效率，要求太陽能電池板與日光投射方向垂直。設計一個滿足上述要求的追日系統，確保太陽能電池板有最佳的工作角度。

提高太陽能的利用率

太陽能是一種低密度、間歇性、空間分布不斷變化的能源，這就對太陽能的收集和利用提出了更高的要求。盡管相繼研究出一系列的太陽能裝置如太陽能熱水器、太陽能乾燥器、太陽能電池等等，但太陽能的利用還遠遠不夠，究其原因，主要是利用率不高。就目前的太陽能裝置而言，如何最大限度的提高太陽能的利用率，仍為國內外學者的研究熱點。解決這一問題應從兩個方面入手，一是提高太陽能裝置的能量轉換率，二是提高太陽能的接收效率， 前者屬於能量轉換領域， 還有待研究， 而後者利用現有的技術則可解決。

太陽跟蹤系統為解決這一問題提供了可能。不管哪種太陽能利用設備，如果它的集熱裝置能始終保持與太陽光垂直，並且收集更多方向上的太陽光，那麼，它就可以在有限的使用面積內收集更多的太陽能。但是太陽每時每刻都是在運動著，集熱裝置若想收集更多方向上的太陽光，那就必須要跟蹤太陽。香港大學建築系的教授研究了太陽光照角度與太陽能接收率的關系，理論分析表明:太陽的跟蹤與非跟蹤，能量的接收率相差 37.7%，精確的跟蹤太陽可使接收器的接收效率大大提高，進而提高了太陽能裝置的太陽能利用率，拓寬了太陽能的利用領域。

目前跟蹤太陽的方式

時鍾式太陽跟蹤裝置：

此裝置是一種被動式裝置有單軸和雙軸兩種類型系統根據時間將方位角和仰俯角分為幾等份在固定時間段內通過控制器驅動電機按固定的角度旋轉進而跟蹤太陽。

最大功率跟蹤裝置：

本方法以動態平衡追蹤太陽能系統的最大功率，本方法特徵是太陽能板與直流直流升降壓轉換器間聯接一個瞬間功率型超級電容作為能量的動態平衡器，將太陽能板產生的電能轉換成電容器形態的電能進行最大功率演算可大幅度簡化演算程序提 升追蹤演算的實時性與可靠度提高太陽能系統效率。

光電式跟蹤裝置：

此類裝置使用光敏感測器如硅光電管硅光電管要靠近遮光板安裝調整遮光板的位置使遮光板對准太陽硅光電池處於陰影區。當太陽西移時遮光板的陰影偏移硅光電管受到陽光直射輸出一定值的微電流該微電流作為偏差信號經放大電路放大，由伺服機構調整度使跟蹤裝置對准太陽完成跟蹤。

Ⅸ 用什麼方法可以讓某個物體隨著太陽的移動而移動即讓它跟隨太陽運動而運動

簡單,豎個標桿,測量一下影子的一天下來運動的軌跡,計算一下角速度,然後再回找個步進答電機並設置成同樣的角速度,驅動你要帶動的東西就OK了,根本用不著什麼自動裝置.好處是即使太陽不出來,也能跟蹤太陽.缺點是四季太陽運動的軌跡不同,你需要多測幾次角速度.