太阳能追日跟踪系统设计+CAD图纸(3)
时间:2017-04-23 09:31 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
在新能源中，太阳能比其它能源有着相当大的优势： (1)普遍性。 太阳光照射的面积散布在地球大部分角落，仅因入射角不同而造成的光能有异，但至少不会被少数国家或地区垄断，造成无谓的能源危机。由于不存在运输问题，尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值。 (2)无污染性。 煤炭、石油等矿物燃料燃烧时会产生有害气体和废渣，产生的污染物PM2．5对环境有很大的影响。而太阳能是一种洁净的能源。在开发利用时，不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音，更不会影响生态平衡。 (3)巨大性。 地球表面每年接受太阳的辐射量达5．4x1024 J，相当于1．8x1014 T标准煤。若将其中的0．1％按转换率5％转换为电能，每年发电量可达5600TW．H[1]。据估计，在过去漫长的十一亿年当中，太阳只消耗了它本身能量的2％，所以太阳可以作为人类永久性的能源，取之不尽、用之不竭。它给地面照射15分钟的能量，就足够全世界使用一年。 (4)安全性。 核能发电会有核泄漏的危险，一旦核泄漏了便会造成极大的生态危机和经济损失，而太阳能则不会出现这种情况，是十分可靠的。日本大地震的核威胁已局部影响人类的生存。 鉴于以上原因，开发太阳能有着极其重要的意义。 1.3 课题研究目的 太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布不断变化的能源，这就对太阳能的收集和利用提出了更高的要求。目前，提高太阳能利用率的研究主要集中在两方面：一方面是提高太阳能装置的能量转换率，另一方面是提高太阳能的集热率；前者属于能量转换领域，还有待研究，而后者利用现有的技术则可解决[2]。无论哪种太阳能利用设备，如果它的采光装置能自动追踪太阳并始终保持与太阳光垂直，它就可以在有限的使用面积内收集更多的太阳能。太阳能电池发电原理：利用光伏发电，即通过一对有光响应的器件将光能转换成电能。太阳能电池板的发电量与太阳光入射角器件将光能转换成电能。太阳能电池板的发电量与太阳光入射角器件将光能转换成电能。太阳能电池板的发电量与太阳光入射角有关，当太阳光线与太阳电池板平面垂直时转换率最高。采用自动追光系统转换率可提高40%。 因此在这样一个大前提下，我们需要制作一套全自动太阳能追光系统，实现了最大限度地使用太阳能，相信在不久的将来，它可以真正用到实处，用到人们的日常生活中去 1.4 研究课题的意义 太阳追踪自动控制系统是利用太阳能不可缺少的重要组成部分，而完善太阳追踪装置是充分利用太阳能和环境保护必不可少的重要组成部分。另外，计算机在自动化技术中发挥着极其重要的作用。本设计是一套以单片机（Microcontroller Unit, MCU）为控制核心的太阳自动追踪控制系统，能够随着太阳光照射方向的变化而使太阳能板始终与太阳光线垂直。具体要求为结构简单、成本低，不但能在晴天时正常追踪太阳，当突然出现阴天时也能自动追踪，这样就提高了追踪的精度。本设计的目的是为了更充分的利用太阳能、提高太阳能的利用率。 1.5 太阳能利用的国内外发展现状 1.5.1 国外发展现状 常规能源资源的有限性和环境压力的增加，使世界上许多国家重新加强了对新能源和可再生能源技术发展的支持。近几年，国际光伏发电迅猛发展。1973年，美国制定了政府级阳光发电计划；1980年又正式将光伏发电列入公共电力规划，累计投资达8亿多美元；1994年度的财政预算中，光伏发电的预算达7800多万美元，比1993年增加了23.4％；1997年美国和欧洲相继宣布"百万屋顶光伏计划"，美国计划到2010年安装1000～3000MW太阳电池。日本不甘落后，1997年补贴"屋顶光伏计划"的经费高达9200万美元，安装目标是7600MW。印度计划1998－2002年太阳电池总产量为150MW，其中2002年为50MW。 (责任编辑：qin) |