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太阳能追光装置设计

发布时间:2023-03-16 19:35:55

❶ 单轴和双轴太阳能跟踪器移动光伏板跟随太阳

当入射光线照射到垂直于面板平面的面板表面时,太阳能光伏板的转换效率最高。考虑到太阳是一个不断移动的光源,这种情况在固定安装的情况下每天只会发生一次!然而,一个被称为太阳能跟踪器的机械系统,可以用来不断移动光伏板,使其直接面对太阳。太阳能跟踪器通常会将太阳能电池阵列的发电量从20%提高到40%。

有许多不同的太阳能跟踪器设计,涉及不同的方法和技术,让移动光伏电池板紧紧跟随太阳。然而,从根本上讲,太阳能跟踪器可以分为两种基本类型:单轴和双轴。

一些典型的单轴设计包括:

典型的双轴设计包括:

使用“开环”控件可以粗略地定义跟踪器跟随太阳的运动。这些控件根据安装的时间和地理纬度计算太阳从日出到日落的运动,并开发相应的运动程序来移动光伏阵列。然而,环境负荷(风、雪、冰等)和累积的定位误差使开环系统随着时间的推移变得不那么理想(也不那么准确)。不能保证跟踪器确实指向控件认为应该指向的位置。

利用位置反馈可以提高跟踪精度,并有助于确保太阳能电池阵列实际定位在控制装置指示的位置,根据一天的时间和一年的时间,特别是在涉及强风、雪和冰的气象事件之后。

显然,跟踪器的设计几何和运动力学将有助于确定位置反馈的最佳解决方案。五种不同的传感技术可以用来为太阳能跟踪器提供位置反馈。我将简要描述每一种方法的独特优点。

1 倾角传感器

它们直接安装到PV阵列上,就阵列相对于地平线的“倾斜”提供直接反馈。倾角传感器的单轴跟踪器类似如图a和b以上,或“海拔”轴位置追踪器如图d,e,f。很明显,一个倾角传感器将没有价值一种追踪与图c。绝对位置保留——倾角传感器将准确地报告倾斜角。

2 接近传感器

这些是用来计数齿轮齿仰角或千斤顶螺钉或旋转回转环。根据具体设计的运动执行机构安装。位置数据(脉冲计数)必须保存在控制器中,因为接近传感器本身不知道角度或旋转位置。因此,传感器不提供绝对位置——它只报告基于感知目标存在/不存在的增量运动。尽管有这些缺点,接近传感器是许多跟踪应用程序最具成本效益的解决方案之一。

3. 旋转编码器

这些传感器和测量驱动电机或电机驱动直线执行机构的旋转,通常需要紧密地集成到执行机构本身的设计中。(例如,旋转编码器对于液压缸驱动的线性执行器就不是一个好的选择。)绝对多圈旋转编码器可以提供保留绝对位置数据的功能,并可以应用于任何仰角或旋转轴的跟踪类型以上所示。

4 感应旋转位置传感器

位置传感器直接安装到跟踪器仰角轴的旋转部件上,以感知旋转位置。他们是理想的单轴跟踪器类似如图a和b以上,或“海拔”轴的追踪器如图d,e, f。

5 超声波传感器

超声波传感器能够测量相对较长的距离,可以安装在跟踪框架上,并提供传感器与安装在地面或跟踪基座上的固定目标之间的距离反馈。太阳能电池板的倾斜角可以很容易地确定使用这个测量距离和一点。超声波传感器的方法还提供了准确的绝对位置信息。

❷ 用机械原理做追光太阳能电池板

太庆唤阳能板本来造出的能量就不高,使用电机是不是太奢侈了?不过可以用钟表原理进行光源矫正!反正太阳出来的轨迹变不了多少。如果实在要用电机的话粗差梁就一台带动多岩运台吧,用一台脉冲电机进行修正造价初步得4000以上。

❸ 太阳能追光系统存在的问题

浅谈太阳能光伏系统存在的薄弱点及改进措施摘要:太阳能作为一种重要的绿色可再生能源技术,在民用方面首先应用在太阳能光伏照明中。诸如城市或乡村,非主干道上的太阳能路灯,太阳能草坪灯与庭院灯以及太阳能装饰灯等等方面额照明技术已经渐渐的应用到各个领域,并形成规模。本文首先介绍了太阳能光伏能源的优势,接着对高效非逆变 PV-LED 太阳能光伏蓄电储能系统,并太阳能光伏进行其如何对节能改造,力求在现实生活中得到经济效益、保养以及更好的维护的结果。
关键词:太阳能光伏;节能环保;维护管理
1.引言
太阳能资源的分布与各地的维度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰富度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。我国属太阳能资源丰富的国家之一。随着全球性的能源危机和大气污染问题日益突出,寻求绿色替代能源已成为世界各国面临的共同课题。因此,无论是在未来城市的建设中,还是在日常生活悉卖中更广泛、更合理的运用太阳能光伏技术是具有实际意义的,这不仅可以减轻我们对石油、煤炭等化石能源的依赖,而且可以减少对自然环境的影响。“高效非逆变”PV—LED技术是利用太阳能光伏的直流特点,同直流LED相结合,采用“三元供电.二元用电”智能控制技术。用于24小时需要照明并非常耗能的楼道等场所,替换原有的传统市电照明,是一个新能源利用和节能的产品。
2.太阳能光伏能源的优势
(1)光伏发电能量的转换是直接从光子,到电子的转换,这个转换过程比较简单,其中没有机械运动和中间过程这两个方面,就不存在对机械方面的磨损。根据热力学方面分析,光伏发电的理论发电效率很高,达到了 80%以上,这就说明了这项技术开发,的潜力是很大的;(2)光伏发电是绿色环保的能源,也是最新型的、可再生的能源,它不污染空气,不产生噪声,不使用燃料,不会给燃料市场带来不稳定和冲击,不会遭受能源流失的危机等特点;(3)光伏发电工作性能稳定可靠,使用寿命(30年以上)。晶体硅太阳能电池寿命可达20~35年。在光伏发电系统中,只要设计合理、造型适当,蓄电池的寿命也可长达10~15年。
3.太阳能光伏蓄电储能系统概述
太阳能光伏蓄电储能系统主要包含很多的系统,其中最主要的是:(1)高效非逆变智能控制系统,全系统直流低压,追踪太阳能的最大功率点技术,对对蓄电池高效保护技术,且并网不馈电技术。市电补充电力不超过传统用电量的 5%,且自动定时启动负载、切换故障设备,并报警显示。系统设有自动及手动两种模式在调试期和检修期采用手动模式运行时采用自动模式。(2)背接式高效单晶硅组件。它具有结构与传统组件不同,整体转换效率不低于20%,由于整体转换效率高,和传统组件相比,高效单晶硅组件占用屋顶面积更少。(3)晶络纳米硅蓄电池。PV—LED智控系统使蓄电池摆脱了传统过充过放等极端低效率工作环境.独特的晶络纳米硅配方始终让蓄电池保持非惰性状态,极大提高了其工作效率和使用寿命。特供光伏电力系统应用太阳能专用的晶络纳米硅蓄电池,无污染免维护。除了以上的这3个重睁卖逗要的控制系统外,还有节能的LED灯系统也是发挥着重大的作用。
4.光伏系统的存在的不足点及其对策
根据实际的工作经验来看,光伏系统的运行中发生的故障率是比较高的,而且问题复杂可是,如果了解该系统的不足之处。就能够避免很多故障的发生,大大提高系统的效率,延长系统的使用寿命。
4.1 蓄电池的薄弱点及成本的合理控制
众所周知,蓄电池是系统的不理想的地方,因为蓄电池的更换率最高。其实,有相当多的系统在蓄电池的寿命期限内就整体报废了即便是因为蓄电池失效所导致的系统故障,其根本原因也并不在蓄电池。而是由于对蓄电池的使用不当 用一个最普遍的例子来说,电池板白天发电,电压高于蓄电池,晚上不发电了,输出电压为零为防止蓄电池向电池板放电,加了一个防反冲二极管,这个二极管白天要求以较小的压降通过大电流,晚上要求反向耐压高和较配世大的反向电阻。这种二极管价格很贵,如果用了不合要求的型号,就会很快失效,而导致蓄电池性能恶化。
任何不起眼的小部件都会成为光伏系统的薄弱环节,运行过程中,薄弱环节会以各种形式表现出来,因为二极管导致的蓄电池失效,更换电池也无济于事,而薄弱环节大多是贪图小利,节省成本所致光伏工程是从长计议,可现实中出现的众多昙花一现工程,多是因为恶意压缩成本,而留下了太多薄弱环节。
4.2 减少人为破坏,加强制度建设
光伏系统是个造价比较高的电气设备,相关部件价值集中,一块电池板就值数千元人民币,存在被盗的可能性.特别是独立安装在庭院灯杆上的电池板难以维护,更难看管。集中放置电池板,是避免人为损坏的有力措施。
最常见的人为损坏恰恰是管理人员造成的。出于对相关技术的一知半解,或者是好奇,几乎所有的管理电工,都有没事瞎捣的毛病因为值班电工相对技术等级较低,又闲散无聊,如果没有严格要求,他们会用各种方法去“考验”系统,给系统带来损害。更为恶劣的是有少数人,有意识的破坏。他们的出发点基于,光伏系统的建造影响到他的利益,光伏系统的可靠运行,大大减少了原来电路维修更换电器的机会,而过去每次购买都有一些好处管理费用超支的旧线路有强烈的改造要求,面对这类改造,不配合管理方式的改变,同样的问题就会遗留下来。避免人为损坏。要从制度化建设抓起。
4.3 做好光伏系统的保养及维护工作
光伏系统工程建造完毕。试运行时,尤其是光伏供电照明工程。都能让人感到眼前一亮,但大多数都是好景不长 那些号称20年寿命的工程装成后,能正常运行一年以上的工程,寥寥无几,初装时个个都堪称优质工程。即便光伏工程的设计安装都没有问题,可是,光伏工程的建造单位的经验表明,大多数光伏工程的质量期,一年为期,二年为限,三年不可行,四年废弃 事过境迁,再无人问,现管调离取代常规电力,给公共设施提供光伏电力照明的系统,影响更深远 因此,用户不能认为安装光伏系统就像买车和买房那样,拿了钥匙就安心享用了。要懂得光伏系统的特性,要善于管理系统。否则就不应该安装光伏系统系统运行质量的根本保证是管理到位系统的管理分三类:日常管理、定期检修、故障排除。
5.结束语
随着太阳能光伏技术的发展和进步,太阳能灯具产品在节能环保上的双重优势已经逐渐显现。但是我们也不能忽视它们所存在的薄弱点,无论是在技术上的改造,或者在制度管理上的完善,都需要尽快的解决好所存在的不足点,这样才能更好的造福于人类。
参考文献:
[1]辛经.中亚太阳能光伏发电开始起步[J].中亚信息,2012(02):45-47
[2]霍永涛.光伏电能在城市路灯照明中的应用设计[J].山西:太原理工大学,2010(05):46-47

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浅谈太阳能光伏系统存在的薄弱点及改进措施
浅谈太阳能光伏系统存在的薄弱点及改进措施
摘要:太阳能作为一种重要的绿色可再生能源技术,在民用方面首先应用在太阳能光伏照明中。诸如城市或乡村,非主干道上的太阳能路灯,太阳能草坪灯与庭院灯以及太阳能装饰灯等等方面额照明技术已经渐渐的应用到各个领域,并形成规模。本文首先介绍了太阳能光伏能源的优势,接着对高效非逆变 PV-LED 太阳能光伏蓄电储能系统,并太阳能光伏进行其如何对节能改造,力求在现实生活中得到经济效益、保养以及更好的维护的结果。
关键词:太阳能光伏;节能环保;维护管理
1.引言
太阳能资源的分布与各地的维度、海拔高度、地理状况和气候条件有关。资源丰富度一般以全年总辐射量和全年日照总时数表示。我国属太阳能资源丰富的国家之一。随着全球性的能源危机和大气污染问题日益突出,寻求绿色替代能源已成为世界各国面临的共同课题。因此,无论是在未来城市的建设中,还是在日常生活中更广泛、更合理的运用太阳能光伏技术是具有实际意义的,这不仅可以减轻我们对石油、煤炭等化石能源的依赖,而且可以减少对自然环境的影响。“高效非逆变”PV—LED技术是利用太阳能光伏的直流特点,同直流LED相结合,采用“三元供电.二元用电”智能控制技术。用于24小时需要照明并非常耗能的楼道等场所,替换原有的传统市电照明,是一个新能源利用和节能的产品。
2.太阳能光伏能源的优势
(1)光伏发电能量的转换是直接从光子,到电子的转换,这个转换过程比较简单,其中没有机械运动和中间过程这两个方面,就不存在对机械方面的磨损。根据热力学方面分析,光伏发电的理论发电效率很高,达到了 80%以上,这就说明了这项技术开发,的潜力是很大的;(2)光伏发电是绿色环保的能源,也是最新型的、可再生的能源,它不污染空气,不产生噪声,不使用燃料,不会给燃料市场带来不稳定和冲击,不会遭受能源流失的危机等特点;(3)光伏发电工作性能稳定可靠,使用寿命(30年以上)。晶体硅太阳能电池寿命可达20~35年。在光伏发电系统中,只要设计合理、造型适当,蓄电池的寿命也可长达10~15年。
3.太阳能光伏蓄电储能系统概述
太阳能光伏蓄电储能系统主要包含很多的系统,其中最主要的是:(1)高效非逆变智能控制系统,全系统直流低压,追踪太阳能的最大功率点技术,对对蓄电池高效保护技术,且并网不馈电技术。市电补充电力不超过传统用电量的 5%,且自动定时启动负载、切换故障设备,并报警显示。系统设有自动及手动两种模式在调试期和检修期采用手动模式运行时采用自动模式。(2)背接式高效单晶硅组件。它具有结构与传统组件不同,整体转换效率不低于20%,由于整体转换效率高,和传统组件相比,高效单晶硅组件占用屋顶面积更少。(3)晶络纳米硅蓄电池。PV—LED智控系统使蓄电池摆脱了传统过充过放等极端低效率工作环境.独特的晶络纳米硅配方始终让蓄电池保持非惰性状态,极大提高了其工作效率和使用寿命。特供光伏电力系统应用太阳能专用的晶络纳米硅蓄电池,无污染免维护。除了以上的这3个重要的控制系统外,还有节能的LED灯系统也是发挥着重大的作用。
4.光伏系统的存在的不足点及其对策
根据实际的工作经验来看,光伏系统的运行中发生的故障率是比较高的,而且问题复杂可是,如果了解该系统的不足之处。就能够避免很多故障的发生,大大提高系统的效率,延长系统的使用寿命。
4.1 蓄电池的薄弱点及成本的合理控制
众所周知,蓄电池是系统的不理想的地方,因为蓄电池的更换率最高。其实,有相当多的系统在蓄电池的寿命期限内就整体报废了即便是因为蓄电池失效所导致的系统故障,其根本原因也并不在蓄电池。而是由于对蓄电池的使用不当 用一个最普遍的例子来说,电池板白天发电,电压高于蓄电池,晚上不发电了,输出电压为零为防止蓄电池向电池板放电,加了一个防反冲二极管,这个二极管白天要求以较小的压降通过大电流,晚上要求反向耐压高和较大的反向电阻。这种二极管价格很贵,如果用了不合要求的型号,就会很快失效,而导致蓄电池性能恶化。
任何不起眼的小部件都会成为光伏系统的薄弱环节,运行过程中,薄弱环节会以各种形式表现出来,因为二极管导致的蓄电池失效,更换电池也无济于事,而薄弱环节大多是贪图小利,节省成本所致光伏工程是从长计议,可现实中出现的众多昙花一现工程,多是因为恶意压缩成本,而留下了太多薄弱环节。
4.2 减少人为破坏,加强制度建设
光伏系统是个造价比较高的电气设备,相关部件价值集中,一块电池板就值数千元人民币,存在被盗的可能性.特别是独立安装在庭院灯杆上的电池板难以维护,更难看管。集中放置电池板,是避免人为损坏的有力措施。
最常见的人为损坏恰恰是管理人员造成的。出于对相关技术的一知半解,或者是好奇,几乎所有的管理电工,都有没事瞎捣的毛病因为值班电工相对技术等级较低,又闲散无聊,如果没有严格要求,他们会用各种方法去“考验”系统,给系统带来损害。更为恶劣的是有少数人,有意识的破坏。他们的出发点基于,光伏系统的建造影响到他的利益,光伏系统的可靠运行,大大减少了原来电路维修更换电器的机会,而过去每次购买都有一些好处管理费用超支的旧线路有强烈的改造要求,面对这类改造,不配合管理方式的改变,同样的问题就会遗留下来。避免人为损坏。要从制度化建设抓起。
4.3 做好光伏系统的保养及维护工作
光伏系统工程建造完毕。试运行时,尤其是光伏供电照明工程,让人眼前一亮。

❹ 圆形太阳能灶能自动追光吗

是的,圆形太阳能烂陵橡灶可以通过使用自动追光系统来跟汪顷踪太阳的位置,并将太阳能集中到烹饪区域。这种自动追光系统通常使用电动或机械装置来旋转太阳能灶,以使其始饥旁终朝向太阳

❺ 太阳能电池板自动追光装置

在移抄动物体上,就要考虑水平四个方向,
可考虑定点全局天空四个方向大致扫描加太阳能电池板指向精确扫描

可选 二 光敏电阻光强比较法
固定在移动物体上的四个方向的四个光敏电阻光强比较法找到太阳的大致位置,
再把太阳能电池板指向太阳的大致位置,并用太阳能电池板指向上的四个光敏电阻精确找到太阳位置
共用8个光敏电阻

❻ 跪求...基于51单片机自动跟踪阳光太阳能热水器控制系统的设计

你还真是挺执着的,呵呵。如果简单一点,可以通过时钟来控制,不过这个有误差,也需要频繁调试。最好的是光线跟踪和集热管移动分开来实现。用体积较小的光敏电阻(放置在金属管里面,类似枪管),加万向移动的马达支架来寻找最佳的角度;角度确定后再启动集热管移动的马达到此位置。移动频率可以设置为一小时移动一次,如果只是在水平方向上移动的话还是有点意义的,否则跟踪本身消耗的的能量太大,就得不偿失了。

❼ 用什么方法可以让某个物体随着太阳的移动而移动即让它跟随太阳运动而运动

简单,竖个标杆,测量一下影子的一天下来运动的轨迹,计算一下角速度,然后再回找个步进答电机并设置成同样的角速度,驱动你要带动的东西就OK了,根本用不着什么自动装置.好处是即使太阳不出来,也能跟踪太阳.缺点是四季太阳运动的轨迹不同,你需要多测几次角速度.

❽ 太阳能追光系统的目的和意义

1、意义是在追光系统的研究,采取腊升这样能够收集到能量。
2、目的是使太阳能追光装置根据时间来旋转太阳能板已达到追光,针对现有技术中存在的技术缺陷,轮森老而提供一种太阳能春陆自动追光装置,实现利用亮度采集模块和时钟模块,配合步进电机以及电动推杆,从而实现追光装置的自动化运行。

❾ 关于国内外太阳能自动跟踪装置的研究现状,求资料!

在太阳能跟踪方面, 我国在 1997 年研制了单轴太阳跟踪器, 完成了东西方向的自动 跟 踪,而南北方专向则通过属手动调节,接收器的接收效率提高了。[16]1998 年美国加州成功 的 研究了 ATM 两轴跟踪器,并在太阳能面板上装有集中阳光的透镜,这样可以使小块的太 阳 能面板硅收集更多的能量, 使效率进一步提高。 2002 年 2 月美国亚利桑那大学推出了新 型 太阳能跟踪装置, 该装置利用控制电机完成跟踪, 采用铝型材框架结构, 结构紧凑, 量轻, 重 大大拓宽了跟踪器的应用领域。在国内近年来有不少专家学者也相继开展了这方面 的研究, 1992 年推出了太阳灶自动跟踪系统,1994 年《太阳能》杂志介绍的单轴液压自 4 动跟踪器,完成了单向跟踪。 目前,[17]太阳追踪系统中实现追踪太阳的方法很多,但 是不外乎采用如下两种方式: 一种是光电追踪方式,另一种是根据视日运动轨迹追踪;前者 是闭环的随机系统,后者是 开环的程控系统。

❿ 如何利用单片机控制太阳能追光

可以利用单片机定时器作为时钟追光,因为太阳的方位角和时间是对应不变的,同一地点,每天相同时间,太阳的方位角是固定的,单片机控制电机带动执行机构每30
分钟或1小时转动相应角度即可。高度角随季节变化,不需要每天都调整,调整的话,手动即可,2
个方向同时自动调整机构复杂,成本高。

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