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 太阳能跟踪器是什么
所谓太阳能跟踪器,实际上你问的可能是太阳能热能或太阳能电池发电的跟踪器。
其实就是能够使太阳能电池板或者能够是太阳能聚热装置自动跟随太阳方向变化的装置。
这样可以获得最大的太阳能利用率。
❸ 太阳能跟踪装置国内外研究概况和发展趋势
以下是国内外对于太阳跟踪装置的研究。
美国Blackace,在1997年研制了单轴太阳跟踪器,完成了东西方向的白动跟踪,而南北方向则通过手动调节,接收器的热接收率提高了15%。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涅耳透镜,这样可以使小块的太阳能面板硅收集更多的能晕,使热接收率进一步提高。Joel.H.Goodman研制了活动太阳能方位跟踪装置,该装置通过人一南径回转台使人阳能接收器可从东到西跟踪太阳,这个方位跟踪器具有人直径的轨迹,通风窗体是自昼光照鼓膜ii’i构窗体,窗体上面是圆顶结构,成排的太阳能收集器可以从为、到西跟踪太阳,以提高夏人季’l\’里能举的获取率。2002年2月美国亚利桑那人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,重量轻,人人拓宽了跟踪器的应用领域。1994年在德国北部,太阳能厨房投入使用,该厨房也采用了单轴太阳能跟踪装置121。捷克科学院物理研究所则以形状记忆合金调节器为基础,通过日照温度的变化实现了单轴被动式太阳跟踪。图1.1,1.2为两种太阳跟踪装置。
手头有一篇关于太阳能跟踪装置的论文,有一节是讲国内外研究概况和发展趋势的,留个邮箱,我可以发给你,不过要用CAJViewer才能打开。
❹ 光伏发电太阳跟踪器作用是什么意思
光伏发电中希望光伏电池板始终垂直于阳光,这样才能得到最大的发电效率,由于阳光是随时间移动的,就需要不断调节光伏板的角度,这个过程当然是自动的了,担负这个任务的就是跟踪器。
❺ 太阳能监控怎么人物追踪
太阳能自动跟踪装置是用来跟踪太阳,使集能器的主光轴始终与太阳光线相平行的装置。较常用的太阳能平板式集热器和真空管式集热器均采用固定安装方式。这两种集热器的共同缺点是太阳的能量密度低,因而集热温度较低,一般只能提供40~70℃的热水,不容易得到高温。要提高能量密度则必须使集能器平面始终和太阳入射光垂直,同时还应对太阳光实行聚焦。为了达到此目的,在使用中需要在方位角和高度角两个方位上不断跟踪太阳,使集能器从日出到日落始终对准太阳,以提高太阳能的利用率。
二、太阳能自动跟踪器的常用方法有哪些
跟踪太阳的方法有很多,但不外乎采用这两种方式:光电跟踪和根据视日运动轨迹跟踪。后一种跟踪方式又可以分为双轴跟踪和单轴跟踪。
1、光电跟踪
国内常用的光电跟踪装置有:重力式光电跟踪装置、电磁式光电跟踪装置、电动式光电跟踪装置。这些光电跟踪装置都使用光敏传感器,如硅光电管,光电管靠近遮光板,调整遮光板的位置使遮光板对准太阳,硅光电池处于阴影区。当太阳西移时,遮光板的阴影随之移动,光电管受到阳光直射,输出一定值的微电流,发出偏差信号,经放大电路放大,控制跟踪装置对准太阳,完成跟踪.光电跟踪的优点是灵敏度高,结构设计较为方便。其缺点是受到天气的影响很大。如果在稍长时间段里出现乌云遮住太阳的情况,太阳光线往往不能照到硅光电管上,导致跟踪装置无法对准太阳,甚至会引起执行机构的误动作。下面简要介绍一下太阳能电池板的光电跟踪经常用到的两种方法。
(1)太阳能电池板光强比较法
把两块完全相同的太阳能电池板按照一定的角度连接成“人”字型,它们既用作光电转化的电池,也起光敏器件的作用。太阳光垂直照射地面时,两块电池板上得到的太阳光的能流密度完全相等,产生的光电流大小相等,此时控制它们方位的电动机不工作。入射太阳光与地面的夹角改变时,如果甲电池板得到太阳光的能流密度大于乙电池板得到的能流密度,则甲电池板产生的光电流强度就大于乙电池板的光电流强度,利用这一信号驱动电动机转动,使得电池板与太阳光的夹角同光垂直于地面时完全相同。其优点为调节较为精确,电路也比较简单,但两个电池板之间的夹角始终存在,永远无法达到真正意义上的垂直。
(2)光敏电阻光强比较法
利用光敏电阻在光照时阻值发生变化的原理,将两个完全相同的光敏电阻分别放置于一块电池板东西方向边沿处的下方(光与电池板垂直时一半可接收光,一半在下边)。如果太阳光垂直照射太阳能电池板时,两个光敏电阻接收到的光照强度相同,所以它们的阻值完全相等,此时电动机不转动。当太阳光方向与电池板垂直方向有夹角时,接收光强多的光敏电阻阻值减小,驱动电动机转动,直至两个光敏电阻上的光照强度相同。其优点在于控制较精确,且电路也比较容易实现。
2、视日运动轨迹跟踪
(1)单轴跟踪
单轴跟踪一般采用以下三种跟踪方式:倾斜布置东西跟踪;焦线南北水平布置,东西跟踪;焦线东西水平布置,南北跟踪。这三种方式基本上都是单轴转动的南北方向或东西方向跟踪,工作原理基本相似跟踪系统的转轴(或焦线)系东西方向布置。然后根据太阳赤纬角的变化使柱形抛物面反射镜绕转轴作俯仰转动,以跟踪太阳。采用这种跟踪方式时,一天之中只有正午时刻太阳光与柱形抛物面的母线相垂直,此时热流最大。而在早上或下午太阳光线都是斜射,所以一天之中热流的变化比较大。采用单轴跟踪方式的特点是结构简单,但是由于入射光线不能始终与主光轴平行,从收集太阳能来说并不理想。如果能够在太阳高度和赤纬角的变化上都能够跟踪太阳就可以获得最多的太阳能,全跟踪即双轴就是根据这样的要求而设计的。
(2)双轴跟踪
双轴跟踪又可以分为两种方式:极轴式全跟踪和高度角—方位角式全跟踪。极轴式全跟踪原理:聚光镜的一轴指向天球北极,即与地球自转轴相平行,故称为极轴。另一轴与极轴垂直,称为赤纬轴。工作时反射镜面只须绕极轴用与地球自转角速度大小相同方向相反的固定转速,以跟踪太阳的视日运动。此外再按照季节的变化间断地将反射镜围绕赤纬轴作俯仰转动以适应赤纬角的变化。这种跟踪方式并不复杂,只是反射镜的重量并不通过极轴轴线,使极轴支承装置的设计比较困难。
❻ 太阳跟踪器选择什么材料,依据是什么
Solarmid和iglirPUV,太阳高度角。
太阳能跟踪器用了Solarmid和iglirPUV两种材料,依据是低纬度地区的太阳高度角相对较高,组件应水平放置,这可以显著提高发电效率。高纬度地区的太阳高度角相对较低组件安装后的发电效率较低水平方向的不足,组件倾斜放置后的发电量大大增加。
太阳能GPS追踪器的特点是用太阳能PV(光伏)电池板来捕捉阳光,并将这种能量转换成电流。
❼ 太阳能跟踪器的简介
由于地球的自转,相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统,一年春夏秋冬四季、每天日升日落,太阳的光照角度时时刻刻都在变化,有效的保证太阳能电池板能够时刻正对太阳,发电效率才会达到最佳状态。世界上通用的太阳能跟踪器都需要根据安放点的经纬度等信息计算一年中的每一天的不同时刻太阳所在的角度,将一年中每个时刻的太阳位置存储到PLC、单片机或电脑软件中,都要靠计算该固定地点每一时刻的太阳位置以实现跟踪。采用的是电脑数据理论,需要地球经纬度地区的的数据和设定,一旦安装,就不便移动或装拆,每次移动完就必须重新计算参数、设定数据和调整各个参数;原理、电路、技术、设备都很复]杂,非专业人士不能够随便操作。河北某光伏发电设备有限公司独家研发出了具有世界领先水平、不用计算各地太阳位置数据、无软件、不怕阴天、雷雨、多云等各种恶劣天气、已经预设系统设备保护程序、防尘效果好、抗风能力强、简单易用、成本低廉、可在移动设备上随时随地准确跟踪太阳的智能太阳能跟踪器。该太阳能跟踪器在该公司第一代跟踪仪的技术基础上,综合各地各种环境下的使用情况,对太阳能跟踪器进行了全面的升级和改进,使该太阳能跟踪器成为全天候、全功能、超节能、智能型太阳能跟踪器。该太阳能跟踪器具有常态(好天气情况)下的对日跟踪状态和恶劣气候条件下的系统自我保护装态以及从自我保护状态自动快速转为常态对日跟踪三种情形。
增加了GPS定位系统,该太阳能跟踪器是国内首家完全不用电脑软件的太阳空间定位跟踪仪,具有国际领先水平,能够不受地域、天气状况和外部条件的限制,可以在-50℃至70℃环境温度范围内正常使用;跟踪精度可以达到±0.001°,最大限度的提高太阳跟踪精度,完美实现适时跟踪,最大限度提高太阳光能利用率。该太阳能跟踪器可以广泛的使用于各类设备的需要使用太阳跟踪的地方,该太阳能跟踪器价格实惠、性能稳定、结构合理、跟踪准确、方便易用。把加装了太阳能跟踪器的太阳能发电系统安装在高速行驶的汽车、火车,以及通讯应急车、特种军用汽车、军舰或轮船上,不论系统向何方行驶、如何调头、拐弯,该太阳能跟踪器都能保证设备的要求跟踪部位正对太阳!该太阳能跟踪控制技术属于具有我国自主知识产权的国家发明专利产品。
❽ 怎么做太阳能跟踪控制器控制
现有的太阳能自动跟踪控制器无外乎两种:一是使用一只光敏传感器与施密特触发器或单稳态触发器,构成光控施密特触发器或光控单稳态触发器来控制电机的停、转;二是使用两只光敏传感器与两只比较器分别构成两个光控比较器控制电机的正反转。由于一年四季、早晚和中午环境光和阳光的强弱变化范围都很大,所以上述两种控制器很难使大阳能接收装置四季全天候跟踪太阳。这里所介绍的控制电路也包括两个电压比较器,但设在其输人端的光敏传感器则分别由两只光敏电阻串联交叉组合而成。每一组两只光敏电阻中的一只为比较器的上偏置电阻,另一只为下偏置电阻;一只检测太阳光照,另一只则检测环境光照,送至比较器输人端的比较电平始终为两者光照之差。所以,本控制器能使太阳能接收装置四季全天候跟踪太阳,而且调试十分简单,成本也比较低。电路原理电路原理图如图1所示,双运放LM358与R1、R2构成两个电压比较器,参考电压为VDD(+12V)的1/2。光敏电阻RT1、RT2与电位器RP1和光敏电阻RT3、RT4与电位器RP2分别构成光敏传感电路,该电路的特殊之处在于能根据环境光线的强弱进行自动补偿。如图2所示,将RT1和RT3安装在垂直遮阳板的一侧,RT4和RT2安装在另一侧。当RT1、RT2、RT3和RT4同时受环境自然光线作用时,RP1和RP2的中心点电压不变。如果只有RT1、RT3受太阳光照射,RT1的内阻减小,LM358的③脚电位升高,①脚输出高电平,三极管VT1饱和导通,继电器K1导通,其转换触点3与触点1闭合。同时RT3内阻减小,LM358的⑤脚电位下降,K2不动作,其转换触点3与静触点2闭合,电机M正转;同理,如果只有RT2、RT4受太阳光照射,继电器K2导通,K1断开,电机M反转。当转到垂直遮阳板两侧的光照度相同时,继由器K1、K2都导通,电机M才停转。在太阳不停地偏移过程中,垂直遮阳板两侧光照度的强弱不断地交替变化,电机M转——停、转——停,使太阳能接收装置始终面朝太阳。4只光敏电阻这样交叉安排的优点是:(l)LM358的③脚电位升高时,⑤脚电位则降低,LM358的⑤脚电位升高时,③脚电位则降低,可使电机的正反转工作既干脆又可靠;(2)可直接用安装电路板的外壳兼作垂直遮阳板,避免将光敏电阻RT2、RT3引至蔽阴处的麻烦。使用该装置,不必担心第二天早晨它能否自动退回。早晨太阳升起时,垂直遮阳板两侧的光照度不可能正好相等,这样,上述控制电路就会控制电机,从而驱动接收装置向东旋转,直至太阳能接收装置对准太阳为止。安装调试整个太阳能接收装置的结构如图2。兼作垂直遮阳板的外壳最好使用无反射的深颜色材料,四只光敏电阻的参数要求一致,即亮、暗电阻相等且成线性变化。安装时,四只光敏电阻不要凸出外壳的表面,最好凹进一点,以免散射阳光的干扰;垂直遮阳板(即控制盒)装在接收装置的边缘,既能随之转动又不受其反射光的强烈照射。凋试时,首先不让太阳直接照到四只光敏电阻上,然后调节RP1、RI2,使LM358两正向输人端的电位相等且高于反向输人端0.5V-1V。调试完毕后,让阳光照到垂直遮阳板上,接收装置即可自动跟踪太阳了。</a>