【摘要】：世界經(jīng)濟的發(fā)展依賴于能源的消耗，但化石能源的儲量也是有限的。日益凸顯的環(huán)境問題也成為了人們關(guān)注的焦點，人類迫切需要找到新能源來代替化石燃料，，既要避免環(huán)境的進一步惡化，又要能夠保證經(jīng)濟和社會的繁榮與不斷進步。太陽能是被認為是最有前景的新能源之一，但是太陽能目前的利用率還未達到預(yù)期目標(biāo)，主要原因是太陽能的利用率低導(dǎo)致成本高。準(zhǔn)確地跟蹤太陽，可以提高太陽能的利用和擴大其在該領(lǐng)域的使用。跟蹤技術(shù)的應(yīng)用能夠有效地提高太陽能的利用率，因此受到了世界各國科技工作者廣泛的關(guān)注。本文在單軸跟蹤裝置的基礎(chǔ)上，設(shè)計研究了一種太陽能自動跟蹤裝置，這種跟蹤裝置能夠有效地提高太陽能的利用率。 本文首先介紹了太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用背景、目前的應(yīng)用現(xiàn)狀和存在問題，繼而引出太陽能跟蹤的目的和意義，并且介紹了國內(nèi)外跟蹤技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn)狀。接著研究了視日運動軌跡跟蹤的原理，提出了本文跟蹤技術(shù)的方案，從東向西連續(xù)跟蹤太陽的方位角，達到跟蹤太陽的目的。進一步根據(jù)跟蹤技術(shù)方案的要求設(shè)計了機械結(jié)構(gòu)部分和跟蹤控制部分。機械部分主要介紹了整體機械設(shè)計方案和機械跟蹤部件，包括步進電機和減速機等核心部件。跟蹤控制部分是以MSP430F149單片機為控制核心，根據(jù)跟蹤技術(shù)方案設(shè)計整個系統(tǒng)的控制程序和其他硬件，從而實現(xiàn)連續(xù)跟蹤太陽的目標(biāo)。 太陽能自動跟蹤裝置安裝在敦煌某太陽能光伏電廠進行實驗，實驗結(jié)果表明，本文設(shè)計的太陽能跟蹤裝置能夠有效地提高太陽能的利用率，并且只消耗很少的能量。在不同天氣下比較跟蹤式系統(tǒng)的發(fā)電量和固定式系統(tǒng)的發(fā)電量。在晴天天氣情況下，跟蹤式系統(tǒng)的發(fā)電量比固定式系統(tǒng)的發(fā)電量提高了31.39%。在多云天氣情況下，跟蹤式系統(tǒng)的發(fā)電量比固定式系統(tǒng)的發(fā)電量提高了11.20%。比較連續(xù)10天跟蹤式系統(tǒng)的發(fā)電量和固定式系統(tǒng)的發(fā)電量，結(jié)果表明跟蹤式系統(tǒng)的發(fā)電量比固定式系統(tǒng)的發(fā)電量提高了30.17%。在晴天天氣條件下，跟蹤時消耗的能量是0.238kW·h，控制系統(tǒng)消耗的電量只占總發(fā)電量的0.89%，消耗的能量只是很微小的一部分。實驗說明，整個跟蹤系統(tǒng)的運用能夠有效地增加發(fā)電量，而且跟蹤消耗的能量也十分微小，運用本文研究的跟蹤系統(tǒng)效果還是十分明顯。
【圖文】：

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文消費量大幅增長21.8%，達到 90.4億立方米，占全球天然氣消費總量費量增長了 10.1%，達到 17 億噸油當(dāng)量，占全球煤炭消費總量的 為僅次于日本的世界第二大煤炭進口國[5]。目前，我國 GDP 每年以發(fā)展，能源消耗將進一步增加。據(jù)中國統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)，2011 年4 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，同比增長 7%（中國 2001 年至 2011 年能源消費見圖的能源消費結(jié)構(gòu)以煤炭為主，而以石油、天然氣為主的是發(fā)達國家

圖 1.2 極坐標(biāo)系下單軸跟蹤系統(tǒng)了一種復(fù)合跟蹤系統(tǒng)的雙軸太陽跟蹤器型上的開環(huán)跟蹤策略和一個動態(tài)反饋需準(zhǔn)確的安裝跟蹤器和校準(zhǔn)。計了一種 PLC 控制的單軸跟蹤系統(tǒng)。線性影響，將白天被分為 4 個時間式獲得的能量高出 22%。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TK513.4

【參考文獻】

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1 王志超;韓東;徐貴力;毛建國;沈\

本文編號：2609134