太陽(yáng)能發(fā)電自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)技術(shù)方案書(shū)(已修改)
2025-07-19 16:49 本頁(yè)面
【正文】 太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤系統(tǒng) 技術(shù)方案 南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院 第 2 頁(yè) 目錄 太陽(yáng)能發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)發(fā)展概述 .............................................................. 1 國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能發(fā)電跟蹤控制系統(tǒng)發(fā)展概述 .................................................. 1 太陽(yáng)能發(fā)電跟蹤控制系統(tǒng)特點(diǎn) ...................................................................... 2 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案概述 .............................................................................................. 2 太陽(yáng)跟蹤數(shù)學(xué)模型的建立 ...................................................................................... 3 、太陽(yáng)與地球的位置關(guān)系 ................................................................................ 3 天球與天球坐標(biāo)系 ................................................................................ 4 地平坐標(biāo)系 ............................................................................................ 4 赤道坐 標(biāo)系 ............................................................................................ 6 時(shí)角坐標(biāo)系 ............................................................................................ 7 太陽(yáng)與地球的時(shí)間關(guān)系 .................................................................................. 7 太陽(yáng)位置計(jì)算原理 .......................................................................................... 8 、球面三角形的相關(guān)概念 ...................................................................... 8 、太陽(yáng)位置計(jì)算原理 ............................................................................ 11 、太陽(yáng)高度角 h 的計(jì)算 ........................................................................ 13 、太陽(yáng)方位角 A 的計(jì)算 ........................................................................ 14 、日出、日落時(shí)間的計(jì)算 .................................................................... 14 、日出、日落方位角的計(jì)算 ................................................................ 15 本系統(tǒng)方案實(shí)現(xiàn)步驟 ............................................................................................ 15 ..................................................................... 15 ............................................................. 16 ............................................................. 18 數(shù)據(jù)采集模塊及電機(jī)拖動(dòng)模塊實(shí)現(xiàn) .................................................................... 18 ................................................................................................. 18 ................................................................................................. 19 成本核算 ................................................................................................................ 20 第 1 頁(yè) 太陽(yáng)能發(fā)電自動(dòng)跟蹤控制系統(tǒng)發(fā)展概述 國(guó)內(nèi)外 太陽(yáng) 能發(fā)電跟蹤控制系統(tǒng)發(fā)展概述 任何時(shí)期，能源以及資源都是人們賴(lài)以生存的基礎(chǔ)。進(jìn)入 21 世紀(jì)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展， 能源 消耗隨之增大，節(jié)約能源和尋找新能源成為人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的基本條件。太陽(yáng)能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源，各國(guó)政府都將太陽(yáng)能資源利用作為國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。我國(guó)是世界上最大、地勢(shì)最高的自然地理單元，也是世界上最豐富的太陽(yáng)能資源地區(qū)之一，尤其是西藏地區(qū)，空氣稀薄、透明度高，年日照時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 1600－ 3400 小時(shí)之間，每日光照時(shí)間 6 小時(shí)以上，年平均天數(shù)在 275－ 330 天之間，輻射強(qiáng)度大，平 均輻射總量 7000兆焦耳 /平方米，地域呈東西向遞增分布，年變化呈峰形，資源優(yōu)勢(shì)得天獨(dú)厚，太陽(yáng)能 應(yīng)用前景十分廣闊。但是利用天陽(yáng)能又受著位置、地勢(shì)等條件的制約。因此必須設(shè)計(jì)一種隨著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的跟蹤控制系統(tǒng)，使得太陽(yáng)能電池板 接收到 的光照強(qiáng)度最大，資源的利用率最大。 圖 1 美國(guó)研制的大規(guī)模太陽(yáng)能跟蹤裝置 圖 2 國(guó)內(nèi)某企業(yè)太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤裝置 現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外已有的跟蹤裝置可分為單軸跟蹤和雙軸跟蹤兩種，用以實(shí)現(xiàn)方位與俯仰角的 2 自由度的轉(zhuǎn)向控制。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)不少專(zhuān)家學(xué)者也相繼開(kāi)展了這方面的研究 ，主要 用于天文觀 測(cè) 、 氣象臺(tái)的太陽(yáng)跟蹤 。 1992 年推出了太陽(yáng)灶自動(dòng)跟蹤系統(tǒng) ， 國(guó)家氣象局計(jì)量站在 1990 年研制了 FST
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