隨著人們對(duì)清潔能源的不斷開(kāi)發(fā),太陽(yáng)能的優(yōu)勢(shì)日益凸顯,太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越受到重視。傳統(tǒng)的制冷裝置絕大部分依賴于國(guó)家電網(wǎng),許多未被電網(wǎng)覆蓋但同樣有制冷需求的地區(qū)則受此限制。本文將光伏系統(tǒng)與制冷系統(tǒng)結(jié)合,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出獨(dú)立于電網(wǎng)、適用性強(qiáng)的環(huán)保型冷藏柜,對(duì)提高偏遠(yuǎn)地區(qū)人民的生活質(zhì)量及推動(dòng)冷鏈物流的發(fā)展都具有非�，F(xiàn)實(shí)的意義。完善穩(wěn)定的太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng)是充分利用太陽(yáng)能最有效的裝置,本文在前人研究的基礎(chǔ)上,提出一種對(duì)日跟蹤伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法并制作出精度合適、適用于冷藏柜的單軸追光式太陽(yáng)能電池板。該裝置整體呈板狀,采用伺服電機(jī)與太陽(yáng)能電池單元——匹配的方式實(shí)現(xiàn)了多個(gè)太陽(yáng)能電池單元的同步追光,可替代傳統(tǒng)固定式太陽(yáng)能電池板在大范圍內(nèi)應(yīng)用。該追光式太陽(yáng)能電池板的優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)單元追光的方式實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能的高效利用,達(dá)到了提高太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換率的目的,并解決了已有形式的追光式太陽(yáng)能電池板占地面積大、占用空間大的局限性問(wèn)題,極大地?cái)U(kuò)大了追光式太陽(yáng)能電池板的適用范圍。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了在晴朗及陰雨天氣條件下追光式太陽(yáng)能電池板的光電轉(zhuǎn)化率都優(yōu)于固定式太陽(yáng)能電池板,且與理論計(jì)算基本符合。在驗(yàn)證了追光式太陽(yáng)能電池板工作的可... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱商業(yè)大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

追光式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)

哈爾濱商業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖2-4方案框架圖2.2.1追光方式的選擇光電追蹤、視日運(yùn)動(dòng)軌跡追蹤、GPS衛(wèi)星定位追蹤等追蹤方式都是實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)位置追蹤的主流方式，但其中由于GPS衛(wèi)星定位追蹤方式成本太高，所以該方法不適用本課題作為實(shí)驗(yàn)研究，相對(duì)來(lái)說(shuō)，視日運(yùn)動(dòng)軌跡追蹤方式與光電追蹤方式是目前應(yīng)用較為廣泛應(yīng)用的兩種追光方式[44]。光電追蹤方式的基本原理是通過(guò)傳感器將不同的光信號(hào)傳遞給處理器，處理器再對(duì)比這些信號(hào)，進(jìn)而對(duì)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)發(fā)送指令進(jìn)行角度調(diào)整，從而達(dá)到追蹤太陽(yáng)位置的目的，傳感器通常采用光敏電阻、硅光電池等光敏元件。這種方式屬于閉環(huán)控制系統(tǒng)，不存在累計(jì)誤差，能夠及時(shí)反饋并處理光強(qiáng)信息，不會(huì)出現(xiàn)隨時(shí)間增加而精確度逐漸下降的情況[45]。但不可避免的，光電追蹤方式也存在著弊端，由于對(duì)光照強(qiáng)度的依賴性，在戶外陰天或多雨天氣的情況下，光電傳感器不能準(zhǔn)確地分辨出各個(gè)方位的光照強(qiáng)度，就不能通過(guò)比較光強(qiáng)驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)追光。視日運(yùn)動(dòng)軌跡追光方式是通過(guò)尋找太陽(yáng)運(yùn)行的軌跡規(guī)律，控制系統(tǒng)利用太陽(yáng)坐標(biāo)系模型，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢煤蜁r(shí)間信息對(duì)太陽(yáng)和地球之間的位置進(jìn)行分析，利用球面三角公式計(jì)算出任一時(shí)刻、任一地點(diǎn)太陽(yáng)相對(duì)于地球的位置，在這樣的計(jì)算基礎(chǔ)上，得出太陽(yáng)的方位角和高度角，再利用機(jī)械手段對(duì)處理器需要調(diào)整的控制角和高度角進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而達(dá)到太陽(yáng)能光伏陣列實(shí)時(shí)的垂直采光狀態(tài)，保證太陽(yáng)垂直照射在太陽(yáng)能板上從而達(dá)到追光的目的，工作流程如圖2-5所示。這種追蹤方式最大的優(yōu)勢(shì)在于受干擾性小，在光照強(qiáng)度較弱的環(huán)境條件下同樣可以根據(jù)計(jì)算程序?qū)崿F(xiàn)全天候的太陽(yáng)位置的追

追光式太陽(yáng)能電池板的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)-13-蹤。但其弊端在于算法復(fù)雜，其誤差在沒(méi)有反饋量調(diào)整的條件下會(huì)造成誤差累計(jì)且無(wú)法消除，且這種安裝水平要求較高，不如光電追蹤方式安裝簡(jiǎn)單。圖2-5視日運(yùn)動(dòng)軌跡的工作流程在充分了解不同追光方式的優(yōu)點(diǎn)和弊端后，結(jié)合本工程的應(yīng)用背景，考慮到實(shí)際設(shè)計(jì)的可行性，最終確定本設(shè)計(jì)的追光方式為光電追蹤。2.2.2追蹤機(jī)構(gòu)的選擇在上一節(jié)確定了光電追蹤的基本方式后，還有一個(gè)重要的要素需要確定，即對(duì)日追蹤機(jī)構(gòu)的選擇。追光機(jī)構(gòu)根據(jù)追蹤軸數(shù)量的不同分為單軸追蹤和雙軸追蹤兩種方式，下面將對(duì)這兩種方式進(jìn)行分析進(jìn)而為本設(shè)計(jì)選擇合適的追蹤機(jī)構(gòu)。單軸追蹤方式即為只有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)械結(jié)構(gòu)，如圖2-6所示，根據(jù)旋轉(zhuǎn)軸的擺放軸向不同又可以分為東西方向、南北方向追蹤、以及傾角單軸追蹤方式。單軸追蹤方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可行性高，且其故障率低，易維護(hù)，但其追光精度及光電轉(zhuǎn)化率也低于雙軸追蹤機(jī)構(gòu)，適用于對(duì)追光精度要求不高的場(chǎng)合。

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