4 太阳能追光系统的原理与设计 PPT

华北电力大学可再生能源学院
能源工程及自动化教研室
华北电力大学太阳能中心
授课教师：朱红路
《太阳能热发电厂》
第三章太阳能追光系统的原理与设计
第三章太阳能追光系统的原理与设计
本章内容：
太阳跟踪系统设计实例
•太阳运行规律
•传感器的工作原理
•整体设计方案
第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳能利用为什么需要太阳跟踪系统？
太阳能是一种低密度、间歇性、空间分
布变化的能源，导致太阳能利用率低。

如何提高太阳能利用的效率呢？
解决方法：
1.提高太阳能装置能量转换效率
2.提高太阳能的接受效率
第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳能跟踪是一种行之有效的方法！
第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳能单轴跟踪系统
单轴跟踪的优
点是结构简
单，但是由于
入射光线不能
始终与主光轴
平行，收集太
阳能的效果并
不理想。

第三章太阳能追光系统的原理与设计太阳能双轴跟踪系统
双轴跟踪可以通过
跟踪太阳高度和赤
纬角的变化上以获
得最多的太阳能，
双轴跟踪又可以分
为极轴式全跟踪和
高度角－方位角式
全跟踪两种方式。

第三章太阳能追光系统的原理与设计
太阳跟踪系统分类：
•光电跟踪方式---闭环系统
•视日运动轨迹跟踪---开环系统
倾斜布置东西跟踪
焦线南北水平布置，东西跟踪
焦线东西水平布置，南北跟踪
第三章太阳能追光系统的原理与设计光电跟踪方式：
光电跟踪系统框图
第三章太阳能追光系统的原理与设计光电跟踪方式：
感光部件工作原理
第三章太阳能追光系统的原理与设计
视日运动轨迹跟踪
太阳高度角
和方位角决定了
太阳的位置。

第三章太阳能追光系统的原理与设计机械跟踪部分设计
第三章太阳能追光系统的原理与设计机械跟踪部分设计
第三章太阳能追光系统的原理与设计控制系统设计
目的：计算太阳位置，告知执行机构动作控制系统设计原则：
(1)选择典型电路
(2)便于二次开发
(3)软硬件协同设计
(4)性能最优、性价比最高
(5)可靠性及抗干扰
(6)驱动能力
(7)低功耗的要求
第三章太阳能追光系统的原理与设计控制系统设计：
第三章太阳能追光系统的原理与设计控制系统设计：
第三章太阳能追光系统的原理与设计步进电机的驱动：
步进电机是一种能将数字脉冲信号转换成旋转或直线增量运动的电磁执行
元件。

对电机输入一个脉冲其转轴转动
一个步距角增量。

步进电机回转角的大
小与输入脉冲数成正比例关系，相应的
转速也取决于输入脉冲频率。

能否选择
合适的步进电机对提高设备的可靠性与
经济性有很大的影响。

一个video 介绍步进电机的工作原理。

第三章太阳能追光系统的原理与设计程序设计：
第三章太阳能追光系统的原理与设计
光电跟踪和视日运动轨迹跟踪相结合
的设计方法：
能够加强系统的稳定性，提高了系统的跟
踪精度，能够实现各种天气下对太阳的跟
踪。