太陽(yáng)能光伏發(fā)電畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 13:51 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 天使用6個(gè)小時(shí)為例，介紹一下計(jì)算方法：（包括逆變器的損耗）：若逆變器的轉(zhuǎn)換效率為90%，則當(dāng)輸出功率為100W時(shí)，則實(shí)際需要輸出功率應(yīng)為100W/90%=111W；若按每天使用5小時(shí)，則耗電量為111W*5小時(shí)=555Wh。：按每日有效日照時(shí)間為6小時(shí)計(jì)算，再考慮到充電效率和充電過(guò)程中的損耗，太陽(yáng)能電池板的輸出功率應(yīng)為555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充電過(guò)程中，太陽(yáng)能電池板的實(shí)際使用功率。2 模擬光源跟蹤控制系統(tǒng)系統(tǒng)工作原理： 正常情況下：光電池陣列接受光照后，光電傳感器輸出信號(hào)（電壓差）經(jīng)放大處理等（光源跟蹤信號(hào)前置電路）輸入單片機(jī)，單片機(jī)處理后發(fā)出信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)光電池陣列進(jìn)行水平和垂直方向的調(diào)節(jié)，以便保持同太陽(yáng)光垂直的角度，從而達(dá)到對(duì)太陽(yáng)光的最大利用，通過(guò)當(dāng)前時(shí)鐘可以很方便的在太陽(yáng)下山后（無(wú)光照時(shí)）控制光電池陣列回到初始位置，以便開(kāi)始新的一天的工作。 非正常情況下：如果是陰天，光電傳感器檢測(cè)到的兩電壓信號(hào)相等，所以輸出的電壓差信號(hào)為零，這時(shí)可用軟件實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘優(yōu)先。單片機(jī)會(huì)結(jié)合當(dāng)前時(shí)鐘調(diào)節(jié)光電池陣列的角度，如果光電傳感器仍然檢測(cè)不到電壓差信號(hào)，則可判斷是陰天，系統(tǒng)停止連續(xù)跟蹤調(diào)節(jié)以節(jié)能；如果光電傳感器能檢測(cè)到電壓差信號(hào)，但是經(jīng)單片機(jī)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)整后，光電傳感器再次檢測(cè)的信號(hào)與前一次相比沒(méi)有變化，則判斷光電池陣列是否觸到限位開(kāi)關(guān)，若是，單片機(jī)將結(jié)合當(dāng)前時(shí)鐘對(duì)光電池陣列的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)，若不是，則說(shuō)明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，這時(shí)將由通信口發(fā)出信號(hào)通知工作人員進(jìn)行維護(hù)。 因地球自轉(zhuǎn)，對(duì)于同一地點(diǎn)而言，不同季節(jié)不同時(shí)間點(diǎn)，太陽(yáng)光的照射角度是不一樣的，只有讓太陽(yáng)能電池方陣時(shí)刻正對(duì)著太陽(yáng)才能保證光照強(qiáng)度最高，因此要設(shè)計(jì)光源跟蹤系統(tǒng)，使太陽(yáng)能的利用率達(dá)到最大化。本系統(tǒng)的模擬光源跟蹤控制系統(tǒng)主要由3盞日光燈（模擬早、中、晚三個(gè)時(shí)間點(diǎn)的日照）、太陽(yáng)能模擬追日跟蹤傳感器、太陽(yáng)能板水平和俯仰傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、直流電動(dòng)機(jī)（配減速箱）、三菱FX2N可編程控制器、按鈕和繼電器等組成。通過(guò)太陽(yáng)能模擬追日跟蹤傳感器接收到的光線強(qiáng)度信號(hào)，利用PLC內(nèi)設(shè)計(jì)程序進(jìn)行比較，調(diào)整太陽(yáng)能電池板的左右位置及仰角。模擬光源跟蹤PLC控制系統(tǒng)I/O分配如表1所示。目前國(guó)內(nèi)外跟蹤太陽(yáng)的主要方法可以分為三種： ①視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤②光電跟蹤③視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤和光電跟蹤相結(jié)合。現(xiàn)就這三種跟蹤方案做一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹和比較。①視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤，即計(jì)算機(jī)先根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)行規(guī)律計(jì)算出一天內(nèi)某時(shí)刻太陽(yáng)的位置角度，然后運(yùn)行控制程序使跟蹤裝置對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)完成跟蹤。視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤系統(tǒng)可分為單軸跟蹤和雙軸跟蹤兩種。單軸跟蹤一般采用:①傾斜布置東西跟蹤。 ②焦線南北水平布置,東西跟蹤；③焦線東西水平布置,南北跟蹤。這三種方式都是單軸轉(zhuǎn)動(dòng)的南北向或東西向跟蹤。工作原理基本相似。單軸跟蹤的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是由于入射光線不能始終與太陽(yáng)能電池板垂直，收集太陽(yáng)能的效果并不理想 [17][18]。如果能夠在太陽(yáng)高度和赤緯角的變化上都能夠跟蹤太陽(yáng)就可以獲得最多的太陽(yáng)能，全跟蹤即雙軸跟蹤就是根據(jù)這樣的要求而設(shè)計(jì)的。雙軸跟蹤又可以分為兩種方式:極軸式全跟蹤和高度角一方位角式全跟蹤。在雙軸跟蹤中極軸式全跟蹤采用赤道坐標(biāo)系，高度角—方位角式全跟蹤采用地平坐標(biāo)②光電跟蹤目前，國(guó)內(nèi)常用的光電跟蹤有重力式、電磁式和電動(dòng)式，這些光電跟蹤裝置都使用光敏傳感器如硅光電管。在這些裝置中，光電管的安裝靠近采光板，調(diào)整采光板的位置使采光板對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)、硅光電池處于陰影區(qū)；當(dāng)太陽(yáng)西移時(shí)采光板的陰影偏移，光電管受到陽(yáng)光直射輸出一定值的微電流，作為偏差信號(hào)，經(jīng)放大電路放大，由伺服機(jī)構(gòu)調(diào)整角度使跟蹤裝置對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)完成跟蹤。光電跟蹤靈敏度高，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為方便；但受天氣的影響很大，如果在稍長(zhǎng)時(shí)間段里出現(xiàn)烏云遮住太陽(yáng)的情況，太陽(yáng)光線往往不能照到硅光電管上，導(dǎo)致跟蹤裝置無(wú)法對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，甚至?xí)饒?zhí)行機(jī)構(gòu)的誤動(dòng)作[12]。③視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤和光電跟蹤相結(jié)合光電跟蹤方法容易受外界天氣、雜光的干擾。視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤在計(jì)算太陽(yáng)角度的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生誤差，從而影響跟蹤精度，并且跟蹤裝置的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的精密程度也會(huì)影響到裝置的跟蹤精度。但是，將視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤和光電跟蹤相結(jié)合就能克服兩者的缺點(diǎn)。在視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤的基礎(chǔ)上加兩個(gè)高精度傳感器。當(dāng)跟蹤裝置開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，用兩片高精度傳感器初始定位。在運(yùn)行當(dāng)中，以過(guò)程控制為主，傳感器瞬時(shí)測(cè)量作反饋，對(duì)程序進(jìn)行累積誤差修正。這樣能在任何氣候條件下使聚光器得到穩(wěn)定而可靠的跟蹤控制。這種跟蹤方案跟蹤精度高，工作過(guò)程穩(wěn)定，應(yīng)用于目前許多大型太陽(yáng)能發(fā)電裝置。但計(jì)算過(guò)程十分復(fù)雜，高精度傳感器成本也很高，對(duì)于需要降低成本的小型太陽(yáng)能利用裝置來(lái)講，該種跟蹤方式并不十分適用。太陽(yáng)與地球的位置關(guān)系地球每天圍繞通過(guò)它本身南極和北極的一個(gè)假想軸——地軸自西向東自傳一周，每轉(zhuǎn)一周為一晝夜，一晝夜又分為24時(shí)，所以地球每小時(shí)自轉(zhuǎn)15度。在自轉(zhuǎn)的同時(shí)。地球圍繞太陽(yáng)在一個(gè)橢圓形軌道上公轉(zhuǎn)，每公轉(zhuǎn)一周為一個(gè)太陽(yáng)年、它等于365天5小時(shí)48分。即365．241天，因此每四年須閏一日。地球的自轉(zhuǎn)軸
物理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1