太陽能聚光器自動跟蹤裝置的設(shè)計與研究
發(fā)布時間:2020-10-31 18:44
由于能源日益枯竭以及環(huán)境日趨惡化,太陽能的研究和利用成為可再生能源利用的熱點。太陽能利用以其特有的優(yōu)勢,儲量大、對環(huán)境無污染等,迅速地發(fā)展起來,但是太陽能利用也存在缺點,如能流密度低、太陽輻射的間斷性和不穩(wěn)定性等。為了更好的利用太陽能,就必須將它有效的收集;同時由于太陽是不停的運動的,就必須采取措施實時跟蹤來實現(xiàn)對太陽能有效的收集。 槽式拋物面聚光集熱器利用光學聚焦原理,將太陽光聚集起來,提高單位面積太陽輻射能量的密度,獲得高溫的蒸汽和熱水,以進行熱發(fā)電,同時,它也可用于光伏/光熱聯(lián)供和熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)。本文從理論和實驗兩方面對槽式聚光集熱器進行了詳細的論述。第一章分析了當前的能源和發(fā)展狀況并在此基礎(chǔ)上分析了太陽能的利用。第二章通過研究太陽的運行規(guī)律,根據(jù)太陽和地球之間相對運動的位置關(guān)系,推導出聚光器與地面夾角以及太陽相對于地面的位置之間的函數(shù)關(guān)系式,設(shè)計出整個系統(tǒng)的實現(xiàn)裝置(槽式拋物面反射鏡、步進電機動力系統(tǒng)、機械傳動機構(gòu)、自動控制系統(tǒng))。第三章在已有的樣機測試基礎(chǔ)下,為提高系統(tǒng)的跟蹤精度,提出了進一步的優(yōu)化改進方案,包括傳動系統(tǒng),跟蹤控制,以及兩軸跟蹤的實現(xiàn)。第四章是對本課題的研究的總結(jié),并對進一步的發(fā)展進行了展望。第五章給出了本課題試驗所用的程序。 本課題的研究可為太陽能槽式聚光集熱裝置的設(shè)計、利用及大規(guī)模推廣應(yīng)用提供一定的參考。
【學位單位】:云南師范大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2007
【中圖分類】:TK512
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
第一章 緒論
1.1 課題背景
1.1.1 能源現(xiàn)狀及發(fā)展
1.1.2 我國太陽能資源
1.2 幾種主要的太陽能發(fā)電方式的比較
1.2.1 塔式太陽能熱發(fā)電
1.2.2 槽式太陽能熱發(fā)電
1.3 國內(nèi)外研究的狀況
1.3.1 基礎(chǔ)理論研究狀況
1.3.2 國、內(nèi)外實驗樣機發(fā)展狀況
1.3.3 國內(nèi)槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀
1.4 課題的主要工作和意義
第二章 系統(tǒng)工作原理
2.1 地球繞太陽運行的規(guī)律及太陽相關(guān)角度的計算
2.1.1 地球公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)和赤緯
2.1.2 太陽高度角、方位角
2.1.3 設(shè)計中采用的參數(shù)和計算
2.1.4 跟蹤方案
2.2 太陽能槽式聚光反射系統(tǒng)
2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理
2.2.2 拋物聚光反射鏡
2.2.3 機械傳動機構(gòu)
2.2.4 吸收器
2.3 跟蹤系統(tǒng)的組成
2.3.1 跟蹤系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
2.3.2 跟蹤控制原理
2.4 傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.4.1 軸上零件的裝配方案
2.4.2 軸的各段直徑和長度
2.4.3 軸上零件的軸向定位
2.4.4 軸承的選擇
2.4.5 聯(lián)軸器的設(shè)計
2.4.6 步進電機的選擇
2.4.7 減速機的選擇
2.5 跟蹤系統(tǒng)設(shè)計
2.6 單軸跟蹤系統(tǒng)軟件設(shè)計
第三章 系統(tǒng)改進與提高
3.1 高度角跟蹤的改進和提高
3.2 方位角跟蹤機構(gòu)設(shè)計
3.2.1 渦輪蝸桿的設(shè)計
3.3 方位角跟蹤動力系統(tǒng)設(shè)計
3.4 雙軸跟蹤系統(tǒng)軟件設(shè)計
第四章 總結(jié)和展望
4.1 本設(shè)計的特點
4.2 下一步的工作
第五章 程序清單
參考文獻
作者在攻讀碩士研究生期間發(fā)表的學術(shù)論文及其它
致謝
【參考文獻】
本文編號:2864352
【學位單位】:云南師范大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2007
【中圖分類】:TK512
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
第一章 緒論
1.1 課題背景
1.1.1 能源現(xiàn)狀及發(fā)展
1.1.2 我國太陽能資源
1.2 幾種主要的太陽能發(fā)電方式的比較
1.2.1 塔式太陽能熱發(fā)電
1.2.2 槽式太陽能熱發(fā)電
1.3 國內(nèi)外研究的狀況
1.3.1 基礎(chǔ)理論研究狀況
1.3.2 國、內(nèi)外實驗樣機發(fā)展狀況
1.3.3 國內(nèi)槽式太陽能熱發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀
1.4 課題的主要工作和意義
第二章 系統(tǒng)工作原理
2.1 地球繞太陽運行的規(guī)律及太陽相關(guān)角度的計算
2.1.1 地球公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)和赤緯
2.1.2 太陽高度角、方位角
2.1.3 設(shè)計中采用的參數(shù)和計算
2.1.4 跟蹤方案
2.2 太陽能槽式聚光反射系統(tǒng)
2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理
2.2.2 拋物聚光反射鏡
2.2.3 機械傳動機構(gòu)
2.2.4 吸收器
2.3 跟蹤系統(tǒng)的組成
2.3.1 跟蹤系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
2.3.2 跟蹤控制原理
2.4 傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.4.1 軸上零件的裝配方案
2.4.2 軸的各段直徑和長度
2.4.3 軸上零件的軸向定位
2.4.4 軸承的選擇
2.4.5 聯(lián)軸器的設(shè)計
2.4.6 步進電機的選擇
2.4.7 減速機的選擇
2.5 跟蹤系統(tǒng)設(shè)計
2.6 單軸跟蹤系統(tǒng)軟件設(shè)計
第三章 系統(tǒng)改進與提高
3.1 高度角跟蹤的改進和提高
3.2 方位角跟蹤機構(gòu)設(shè)計
3.2.1 渦輪蝸桿的設(shè)計
3.3 方位角跟蹤動力系統(tǒng)設(shè)計
3.4 雙軸跟蹤系統(tǒng)軟件設(shè)計
第四章 總結(jié)和展望
4.1 本設(shè)計的特點
4.2 下一步的工作
第五章 程序清單
參考文獻
作者在攻讀碩士研究生期間發(fā)表的學術(shù)論文及其它
致謝
【參考文獻】
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本文編號:2864352
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