太阳能跟踪支架

太阳能光伏发电

1.1 太阳能电池发电原理

太阳能电池是利用光伏效应将太阳能直接转换成电能的装置。当N型和P型两种不同型号的半导体材料接触后，由于扩散和漂移作用，在界面处形成由P型指向N型的内建电场。太阳能电池吸收一定能量的光子后，半导体内部产生电子—空穴对，电子带负电，空穴带正电。在P-N结内建电场的作用下，电子和空穴被分离，产生定向运动，并被太阳能电池的正、负极收集，在外电路中产生电流，从而获得电能。

1.2 太阳能系统特点

①简单方便、安全可靠、无噪音、无空气污染、不破坏生态、能量随处可得、无需消耗燃料、无机械转动部件、维护简便、使用寿命长、建设周期短、规模大小随意、可以无人值守、也无需架设输电线路。

②系统中的太阳能电池组件，使用寿命长具备良好的耐候性，防风，防雹。有效抵御湿气和盐雾腐蚀，不受地理环境影响。具有稳定的光电转换效率，且转换效率高。并保障系统在恶劣的自然环境中能够长期可靠运行。 ③太阳能组件方阵支架都有一定的倾斜角度，该角度和方阵所处的地理纬度和位置有关。

1.3 并网太阳能系统发电方式

太阳能组件通过合适的串并联，满足并网逆变器要求的直流输入电压和电流。每块组件接线盒都配有旁路二极管，防止“热

全自动太阳能跟踪系统

题目：基于沙市职业大学

论文设计

51单片机全自动太阳能跟踪

系统

姓名： 董志刚 学号： 200941033 系部： 信息工程系 专业： 电气自动化技术 班级： 电气自动化一班 指导老师：

2011年1月20号- 1 -

沙市职业大学

摘要

人类正面临着石油和煤炭等矿物燃料枯竭的严重威胁，太阳能作为一种新型能源具有储量无限、普遍存在、利用清洁、使用经济等优点，但是太阳能又存在着低密度、间歇性、空间分布不断变化的缺点，这就使目前的一系列太阳能设备对太阳能的利用率不高。太阳光线自动跟踪装置解决了太阳能利用率不高的问题。本文对太阳能跟踪系统进行了机械设计和自动跟踪系统控制部分设计。

第一，机械部分设计：

机械结构主要包括底座、主轴、齿轮和齿圈，太阳能电池板上的布局等。当太阳光线发生偏离时，控制部分发出控制信号驱动步进电机1带动小齿轮1转动，小齿轮带动大齿轮和主轴转动，实现水平方向跟踪；同时控制信号驱动步进电机2带动小齿轮2，小齿轮2带动齿圈和太阳能板实现垂直方向转动，通过步进电机1、步进电机2的共同工作实现对太阳的跟踪。

第二，控制部分设计：

主要包括传感器部分、信号转换电路、单片机系统和电机驱动电路等。系统采用光

太阳能跟踪系统设计

摘要

太阳能作为一种可以永续使用的绿色可再生能源，有着巨大的开发应用潜力。但由于光伏电池的输出特性与外界环境因素的变化有很大关系，目前大规模量产的光伏电池光电转换效率仍然不高且价格昂贵。光伏发电自动跟踪装置是提高太阳能利用率，降低光伏发电成本的有效途径。研究精确的太阳跟踪装置，可使光伏电池板接收到更多的太阳辐射能量，增加发电量。本文实现了用廉价的光敏元件和单片机电路进行太阳跟踪的功能。 分析了太阳运行规律，在对比目前常用跟踪方法的基础上，改进了以往的跟踪方式。提出将光电跟踪作为主要跟踪方式，视日运动轨迹跟踪方式作为特殊天气情况下补充跟踪方式的方案。通过两种跟踪方式互补，一方面可以充分发挥光电跟踪准确性高的优势，另一方面在阴天等天气条件下仍能实现跟踪。此外，为了确保跟踪的结果准确，在方位角和高度角调整之后，增加了一组传感器电路进行跟踪结果的验证。

通过对控制系统所实现的功能分析，论文完成了跟踪系统的硬件和软件设计。主要内容包括：单片机接口电路设计、光强检测电路设计、控制执行部件设计以及光电跟踪和视日运动轨迹跟踪模块的软件设计。完成了跟踪系统试验装置的制作。

本文所设计的光伏发电自动跟踪系统结构简单，成本低廉，运行稳定，可广泛

华北科技学院

摘 要

以常规能源为基础的能源结构随着资源的不断的消耗，将越来越不适应可持续能源的发展的需要。加速开发以太阳能为主体的可再生能源以成为人们的共识。太阳能作为一种作为一种清洁能源，倍受人们重视。精确跟踪太阳，对太阳能利用率的提高是显著的，市场上急需一种高精度，高稳定性的跟踪控制器。 跟踪太阳的方式主要有光电跟踪和视日运动轨迹跟踪。光电跟踪主要控制过程是：由光敏传感器采集太阳与光伏电池板之间水平与垂直方向的位置偏差信号与光强信号，并反馈给数据处理器与控制器，经过数据的处理与放大，发出驱动信号，经过驱动电路控制步进电机的转动，经过减速机构缓慢调整角度。视日运动轨迹跟踪将太阳位置受时间、季节、所在地区经维度等因素综合考虑。 本设计采用光时互补的跟踪方法，即是以视日运动轨迹跟踪为粗调，从时钟模块读出当前时间计算出太阳的空间位置，并根据经纬度进一步计算出太阳的方位角和高度角。由单片机发出驱动信号控制步进电机转动，到达指定位置。先大致定位太阳的位置。当转到既定位置之后再采用光电跟踪方式，精确定位。这样可以互相弥补不足。为完成本设计，本文对跟踪方式进行了深入的研究，并在此基础上主要采用CDS光敏电阻，STC12C5A

全天侯太阳能自动跟踪系统的研制

摘 要 全天候太阳能自动跟踪技术的核心是太阳高度角和方位角的计算，它的大小与地球的纬度、太阳赤纬角、时角有关。太阳的赤纬角和日期有关，该日期是太阳时，通过微机对这些数据运算和实时处理，指挥伺服系统实现跟踪。由于是通过运算得到的方位角所以使太阳能转换器自始至终对准太阳，即使阴天下雨也不会受到影响。

关键词 全天候；太阳能；自动跟踪

中图分类号TK6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）52-0089-02 0 引言

太阳能取之不尽，用之不竭，是一种既经济又无污染的绿色环保能源，但是，太阳能的特点之一是“能量密度较低”，在太阳能资源最丰富的地区，也只是每平方米1kW的功率密度。根据光照度理论，I=I0*COSφ（其中I0为垂直照射的光强，φ为光线与照射面法线的夹角），太阳能接收装置采用自动跟踪后，太阳光始终垂直照射接受面，光强大幅提高，光电、光热能量转换也将大幅提升。因此，太阳能自动跟踪技术，在太阳能的开发利用中具有十分重要的作用。特别是高性能的太阳能装置，太阳能自动跟踪是不可缺少的控制系

统之一。

现有太阳能自动跟踪系统主控核心部分，普遍采用由光电传感器、运

一、单选题 【本题型共10道题】

1.我国太阳能资源年太阳辐射总量5850-6680MJ/m2，相当于日辐射量4.5～5.1KWh/㎡的地区，属于（ ）类地区。

A．I B．II C．III D．IV

用户答案：[B] 得分：1.00

2.以下选项属于我国第 I类太阳能资源区的有（ ）。

A．宁夏北部.甘肃北部.新疆东部.青海西部和西藏西部 B．宁夏南部.甘肃中部.青海东部.西藏东南部和新疆南部

C．山西南部.新疆北部.陕西北部.甘肃东南部.广东南部.福建南部 D．湖南.湖北.广西.江西.浙江.福建北部.广东北部.陕西南部 用户答案：[A] 得分：1.00

3.光伏发电站并网运行时，向电网馈送的直流电流分量不应超过其交流额定值的（ ）。

A．0.5% B．1% C．1.5% D．2%

用户答案：[B] 得分：0.00

4.水平单轴跟踪系统宜安装在以下哪类地区。（ ）

A．低纬度地区 B．中纬度地区 C．高纬度地区 D．中.高纬度地区 用户答案：[A] 得分：1.00

5.光伏发电站安装容量小于或等于30MW时，宜采用（ ）。

A．单母线接线

太阳能空调

百科名片 利用先进的超导传热贮能技术，集成了太阳能，生物质能，超导地源制冷系统的优点，最新研发成功的一种高效节能的冷暖空调系统。 目录

简介 科研结果 科研结果 原理 优势介绍 天价高成本 优点 革命动力 简介 科研结果 科研结果 原理 优势介绍 天价高成本 优点 革命动力 展开 编辑本段 简介 新型太阳能复合超导冷暖空调，制热时以太阳能和可再生的生物质燃料为主要能源，是真正绿色的取暖方式。制冷时借助少量的电能利用地源低温，采用超导能量输送系统直接制冷，达到最合理的节能的制冷效果。

太阳能空调

传统的空气冷却器无法杜绝讨厌的副作用——长期消耗大量的能源、能源利用效率低、加速全球气候变暖。如果人们可以成功利用太阳光来冷却家庭房间或办公室那该多好——不会消耗大量难以再生的能源，而且在制冷过程中不会释放太多二氧化碳。

编辑本段 科研结果

该系统的核心是一台名为“Schukey”的电机，能将太阳光转换成冷空气。制冷过程中，这种电机1度电只需5美分，而相比较而言，传统的空调每度电则需要花费12-14美分。

太阳能空调

Thermodyna 公司老板Volker Bergholter 表示

多晶硅太阳能电池

一、多晶硅太阳能电池的概述

多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳

能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12％左右(2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。

多晶硅太阳能电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料，而制造这些材料工艺复杂，电耗很大，在太阳能电池生产总成本中己超二分之一。加之拉制的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳能电池也是圆片，组成太阳能组件平面利用率低。因此，80年代以来，欧美一些国家投入了多晶硅太阳能电池的研制。

二、多晶硅太阳能电池的工作原理

多晶硅太阳能电池芯片是具有光电效应的半导体器件，半导体的PN结被

光照后产生电流，当光直射太阳能电池芯片，其中一部分被反射，一部分被吸收。一部分透过电池芯片、被吸收的光激发被束缚的高能级状态下的电子，使之成为自由电子，这些自由电子在晶体内向各方向移动，余下空穴（电子以前的位置）。空穴也围绕晶体飘移，

多晶硅太阳能电池

一、多晶硅太阳能电池的概述

多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳

能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12％左右(2004年7月1日日本夏普上市效率为14.8%的世界最高效率多晶硅太阳能电池)。从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。此外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。

多晶硅太阳能电池的生产需要消耗大量的高纯硅材料，而制造这些材料工艺复杂，电耗很大，在太阳能电池生产总成本中己超二分之一。加之拉制的单晶硅棒呈圆柱状，切片制作太阳能电池也是圆片，组成太阳能组件平面利用率低。因此，80年代以来，欧美一些国家投入了多晶硅太阳能电池的研制。

二、多晶硅太阳能电池的工作原理

多晶硅太阳能电池芯片是具有光电效应的半导体器件，半导体的PN结被

光照后产生电流，当光直射太阳能电池芯片，其中一部分被反射，一部分被吸收。一部分透过电池芯片、被吸收的光激发被束缚的高能级状态下的电子，使之成为自由电子，这些自由电子在晶体内向各方向移动，余下空穴（电子以前的位置）。空穴也围绕晶体飘移，

一、单选题【本题型共10道题】

1.我国太阳能资源年太阳辐射总量5000-5850MJ/m2，相当于日辐射量3.8～4.5KWh/m2的地区，属于（ ）类地区。

A．I B．II C．III D．IV

用户答案：[C] 得分：1.00

2.坡屋面光伏发电站的建筑主要朝向宜为（ ），宜避开周边障碍物对光伏组件的遮挡。

A．东 B．南

C．西 D．北

用户答案：[B] 得分：1.00

3.以下哪类电池应用在储能方面的历史较早，技术上也较为成熟，并逐渐进入以密封型免维护产品为主流的阶段。（ ）

A．铅酸电池 B．镍铬电池 C．锂电池 D．碱性电池

用户答案：[A] 得分：1.00

4.使用金属边框的光伏组件，边框和支架应结合良好，两者之间接触电阻应不大于（ ）。

A．4Ω B．6Ω C．8Ω D．10Ω

用户答案：[A] 得分：1.00

5.以下哪些不是太阳能光热发电的主流技术（ ）。

A．槽式发电技术 B．塔式发电技术 C．晶硅发电技术 D．碟式发电技术 用户答案：[C] 得分：1.00

6.光伏电站贮油设施内应铺设卵石层，