❶ 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繫統,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。
❷ 太陽能跟蹤器是什麼
所謂太陽能跟蹤器,實際上你問的可能是太陽能熱能或太陽能電池發電的跟蹤器。
其實就是能夠使太陽能電池板或者能夠是太陽能聚熱裝置自動跟隨太陽方向變化的裝置。
這樣可以獲得最大的太陽能利用率。
❸ 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。
❹ 光伏發電太陽跟蹤器作用是什麼意思
光伏發電中希望光伏電池板始終垂直於陽光,這樣才能得到最大的發電效率,由於陽光是隨時間移動的,就需要不斷調節光伏板的角度,這個過程當然是自動的了,擔負這個任務的就是跟蹤器。
❺ 太陽能監控怎麼人物追蹤
太陽能自動跟蹤裝置是用來跟蹤太陽,使集能器的主光軸始終與太陽光線相平行的裝置。較常用的太陽能平板式集熱器和真空管式集熱器均採用固定安裝方式。這兩種集熱器的共同缺點是太陽的能量密度低,因而集熱溫度較低,一般只能提供40~70℃的熱水,不容易得到高溫。要提高能量密度則必須使集能器平面始終和太陽入射光垂直,同時還應對太陽光實行聚焦。為了達到此目的,在使用中需要在方位角和高度角兩個方位上不斷跟蹤太陽,使集能器從日出到日落始終對准太陽,以提高太陽能的利用率。
二、太陽能自動跟蹤器的常用方法有哪些
跟蹤太陽的方法有很多,但不外乎採用這兩種方式:光電跟蹤和根據視日運動軌跡跟蹤。後一種跟蹤方式又可以分為雙軸跟蹤和單軸跟蹤。
1、光電跟蹤
國內常用的光電跟蹤裝置有:重力式光電跟蹤裝置、電磁式光電跟蹤裝置、電動式光電跟蹤裝置。這些光電跟蹤裝置都使用光敏感測器,如硅光電管,光電管靠近遮光板,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,遮光板的陰影隨之移動,光電管受到陽光直射,輸出一定值的微電流,發出偏差信號,經放大電路放大,控制跟蹤裝置對准太陽,完成跟蹤.光電跟蹤的優點是靈敏度高,結構設計較為方便。其缺點是受到天氣的影響很大。如果在稍長時間段里出現烏雲遮住太陽的情況,太陽光線往往不能照到硅光電管上,導致跟蹤裝置無法對准太陽,甚至會引起執行機構的誤動作。下面簡要介紹一下太陽能電池板的光電跟蹤經常用到的兩種方法。
(1)太陽能電池板光強比較法
把兩塊完全相同的太陽能電池板按照一定的角度連接成「人」字型,它們既用作光電轉化的電池,也起光敏器件的作用。太陽光垂直照射地面時,兩塊電池板上得到的太陽光的能流密度完全相等,產生的光電流大小相等,此時控制它們方位的電動機不工作。入射太陽光與地面的夾角改變時,如果甲電池板得到太陽光的能流密度大於乙電池板得到的能流密度,則甲電池板產生的光電流強度就大於乙電池板的光電流強度,利用這一信號驅動電動機轉動,使得電池板與太陽光的夾角同光垂直於地面時完全相同。其優點為調節較為精確,電路也比較簡單,但兩個電池板之間的夾角始終存在,永遠無法達到真正意義上的垂直。
(2)光敏電阻光強比較法
利用光敏電阻在光照時阻值發生變化的原理,將兩個完全相同的光敏電阻分別放置於一塊電池板東西方向邊沿處的下方(光與電池板垂直時一半可接收光,一半在下邊)。如果太陽光垂直照射太陽能電池板時,兩個光敏電阻接收到的光照強度相同,所以它們的阻值完全相等,此時電動機不轉動。當太陽光方向與電池板垂直方向有夾角時,接收光強多的光敏電阻阻值減小,驅動電動機轉動,直至兩個光敏電阻上的光照強度相同。其優點在於控制較精確,且電路也比較容易實現。
2、視日運動軌跡跟蹤
(1)單軸跟蹤
單軸跟蹤一般採用以下三種跟蹤方式:傾斜布置東西跟蹤;焦線南北水平布置,東西跟蹤;焦線東西水平布置,南北跟蹤。這三種方式基本上都是單軸轉動的南北方向或東西方向跟蹤,工作原理基本相似跟蹤系統的轉軸(或焦線)系東西方向布置。然後根據太陽赤緯角的變化使柱形拋物面反射鏡繞轉軸作俯仰轉動,以跟蹤太陽。採用這種跟蹤方式時,一天之中只有正午時刻太陽光與柱形拋物面的母線相垂直,此時熱流最大。而在早上或下午太陽光線都是斜射,所以一天之中熱流的變化比較大。採用單軸跟蹤方式的特點是結構簡單,但是由於入射光線不能始終與主光軸平行,從收集太陽能來說並不理想。如果能夠在太陽高度和赤緯角的變化上都能夠跟蹤太陽就可以獲得最多的太陽能,全跟蹤即雙軸就是根據這樣的要求而設計的。
(2)雙軸跟蹤
雙軸跟蹤又可以分為兩種方式:極軸式全跟蹤和高度角—方位角式全跟蹤。極軸式全跟蹤原理:聚光鏡的一軸指向天球北極,即與地球自轉軸相平行,故稱為極軸。另一軸與極軸垂直,稱為赤緯軸。工作時反射鏡面只須繞極軸用與地球自轉角速度大小相同方向相反的固定轉速,以跟蹤太陽的視日運動。此外再按照季節的變化間斷地將反射鏡圍繞赤緯軸作俯仰轉動以適應赤緯角的變化。這種跟蹤方式並不復雜,只是反射鏡的重量並不通過極軸軸線,使極軸支承裝置的設計比較困難。
❻ 太陽跟蹤器選擇什麼材料,依據是什麼
Solarmid和iglirPUV,太陽高度角。
太陽能跟蹤器用了Solarmid和iglirPUV兩種材料,依據是低緯度地區的太陽高度角相對較高,組件應水平放置,這可以顯著提高發電效率。高緯度地區的太陽高度角相對較低組件安裝後的發電效率較低水平方向的不足,組件傾斜放置後的發電量大大增加。
太陽能GPS追蹤器的特點是用太陽能PV(光伏)電池板來捕捉陽光,並將這種能量轉換成電流。
❼ 太陽能跟蹤器的簡介
由於地球的自轉,相對於某一個固定地點的太陽能光伏發電系統,一年春夏秋冬四季、每天日升日落,太陽的光照角度時時刻刻都在變化,有效的保證太陽能電池板能夠時刻正對太陽,發電效率才會達到最佳狀態。世界上通用的太陽能跟蹤器都需要根據安放點的經緯度等信息計算一年中的每一天的不同時刻太陽所在的角度,將一年中每個時刻的太陽位置存儲到PLC、單片機或電腦軟體中,都要靠計算該固定地點每一時刻的太陽位置以實現跟蹤。採用的是電腦數據理論,需要地球經緯度地區的的數據和設定,一旦安裝,就不便移動或裝拆,每次移動完就必須重新計算參數、設定數據和調整各個參數;原理、電路、技術、設備都很復]雜,非專業人士不能夠隨便操作。河北某光伏發電設備有限公司獨家研發出了具有世界領先水平、不用計算各地太陽位置數據、無軟體、不怕陰天、雷雨、多雲等各種惡劣天氣、已經預設系統設備保護程序、防塵效果好、抗風能力強、簡單易用、成本低廉、可在移動設備上隨時隨地准確跟蹤太陽的智能太陽能跟蹤器。該太陽能跟蹤器在該公司第一代跟蹤儀的技術基礎上,綜合各地各種環境下的使用情況,對太陽能跟蹤器進行了全面的升級和改進,使該太陽能跟蹤器成為全天候、全功能、超節能、智能型太陽能跟蹤器。該太陽能跟蹤器具有常態(好天氣情況)下的對日跟蹤狀態和惡劣氣候條件下的系統自我保護裝態以及從自我保護狀態自動快速轉為常態對日跟蹤三種情形。
增加了GPS定位系統,該太陽能跟蹤器是國內首家完全不用電腦軟體的太陽空間定位跟蹤儀,具有國際領先水平,能夠不受地域、天氣狀況和外部條件的限制,可以在-50℃至70℃環境溫度范圍內正常使用;跟蹤精度可以達到±0.001°,最大限度的提高太陽跟蹤精度,完美實現適時跟蹤,最大限度提高太陽光能利用率。該太陽能跟蹤器可以廣泛的使用於各類設備的需要使用太陽跟蹤的地方,該太陽能跟蹤器價格實惠、性能穩定、結構合理、跟蹤准確、方便易用。把加裝了太陽能跟蹤器的太陽能發電系統安裝在高速行駛的汽車、火車,以及通訊應急車、特種軍用汽車、軍艦或輪船上,不論系統向何方行駛、如何調頭、拐彎,該太陽能跟蹤器都能保證設備的要求跟蹤部位正對太陽!該太陽能跟蹤控制技術屬於具有我國自主知識產權的國家發明專利產品。
❽ 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。</a>