太阳能跟踪器工作原理
追日系统的工作原理
追日系统的工作原理
追日系统,即太阳能跟踪系统,是一种能让太阳能电池板随时正对太阳,使太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置。
这种系统可以显著提高太阳能光伏组件的发电效率。
追日系统的工作原理主要基于视日运动轨迹控制。
利用PLC控制单元,通过相应的公式和算法,计算出太阳的实时位置,即太阳方位角和太阳高度角。
然后,系统发出指令给执行机构,驱动太阳能跟踪装置对太阳进行实时跟踪。
太阳能跟踪系统主要有单轴和双轴两种类型。
单轴系统通常只能在一个方向上调整太阳能电池板的角度,而双轴系统则可以在两个方向上调整,使得太阳能电池板与阳光保持垂直,达到最佳的发电效果。
在双轴系统中,通过调整X轴与Z轴的角度,可以使太阳能电池板与阳光保持垂直。
当太阳光照射到太阳能电池板上时,太阳光通过二维PSD传感器的透光孔到达传感器的受光面,产生电流。
这些电信号经过一系列电路元件的处理后,转换为数字量,并保存到单片机的寄存器中。
系统根据这些数字量来判断太阳光的位置,并调整太阳能电池板的角度,使其始终保持与太阳光的垂直。
此外,追日系统还配备追踪传感器模块,该模块由四颗特性相近的光敏电阻构成,负责侦测东西南北四个方向的光源强度。
这些光敏电阻以45度角朝向光源处,并将该方向设置基座以将该方向以外的光线隔离,实现快速判别太阳位置的广角式搜索。
总的来说,追日系统通过精确计算太阳位置、实时调整太阳能电池板角度以及利用光敏电阻进行方向追踪,实现了对太阳的实时跟踪,从而提高了太阳能的利用效率。
光伏发电系统的太阳能追踪技术与控制
光伏发电系统的太阳能追踪技术与控制随着能源危机的加剧和环境保护意识的提高,太阳能作为一种绿色、可再生的能源,越来越受到重视。
光伏发电系统,作为一种利用太阳能进行能量转换的设备,其发电效率与太阳能的照射角度密切相关。
为了最大限度地提高光伏发电系统的发电效率,太阳能追踪技术应运而生。
本文将介绍太阳能追踪技术的原理和控制方式。
一、太阳能追踪技术的原理通过追踪太阳的位置,调整太阳能电池板的朝向,可以使太阳光垂直照射到光伏电池上,从而提高发电效率。
太阳能追踪系统通常由光敏电阻、控制器和执行机构三部分组成。
1. 光敏电阻光敏电阻是太阳能追踪系统的一个重要组成部分。
它能够感知到太阳光的方向和强度,并将这些信息传递给控制器。
2. 控制器控制器接收光敏电阻传来的信息,并根据预设的算法计算出太阳的位置。
然后,控制器通过控制执行机构的运动,将太阳能电池板始终保持在最佳的朝向。
3. 执行机构执行机构负责调整太阳能电池板的朝向。
根据具体的设计,执行机构可以采用电动的、液压的、气动的等多种方式。
二、太阳能追踪技术的控制方式太阳能追踪系统有两种主要的控制方式:单轴追踪和双轴追踪。
1. 单轴追踪单轴追踪系统只能在一个固定的轴线上进行追踪,一般为水平方向或垂直方向。
水平单轴追踪是将太阳能电池板绕垂直于地面的轴线旋转,使其始终朝向太阳,这种方式适用于低纬度地区。
垂直单轴追踪是将太阳能电池板绕与地平面平行的轴线旋转,以使其始终朝向太阳。
这种方式适用于高纬度地区。
2. 双轴追踪双轴追踪系统可以同时在水平和垂直两个方向上进行追踪。
它可以根据太阳的位置进行精确调整,以获得最佳的太阳能照射角度。
双轴追踪系统的优点是能够适应不同纬度和季节的变化,提高能量利用率。
三、光伏发电系统的太阳能追踪技术应用前景太阳能追踪技术可以提高光伏发电系统的发电效率,使其在不同地区和季节都能获得更多的太阳能。
随着技术的不断发展,太阳能追踪系统的成本逐渐降低,应用前景广阔。
基于变频器的太阳能跟踪系统设计及实现
基于变频器的太阳能跟踪系统设计及实现太阳能是一种绿色、清洁、可再生、低碳的能源,近年来受到了越来越多的关注。
为了提高太阳能的利用效率,我们需要构建适合不同场地、不同需求的太阳能发电系统。
其中,太阳能跟踪系统是一种被广泛采用的方法,能够自动追踪太阳的运动轨迹,以最大程度地利用太阳的能量。
而基于变频器的太阳能跟踪系统则是一种更加高效、稳定的解决方案。
本文将介绍基于变频器的太阳能跟踪系统的设计及实现。
一、太阳能跟踪系统的基本原理太阳能跟踪系统的核心是太阳能追踪器,它可以控制太阳能电池板随着太阳的位置移动,使其始终朝向太阳,以最大限度地接收太阳光的能量。
太阳能追踪器的跟踪原理一般分为两种:单轴跟踪和双轴跟踪。
单轴跟踪是通过一个轴来控制电池板的倾斜角度,让电池板朝向太阳,使得垂直于太阳光的投影面积最大,这样可以获得最大的能量收集效率。
而双轴跟踪是在水平面和垂直平面上各加一个轴,可以实现更精确的跟踪。
由于双轴跟踪可以考虑到太阳高度角和方位角的影响,所以收集效率更高,但系统复杂度也相应增加。
二、基于变频器的太阳能跟踪系统的设计传统的太阳能追踪系统一般采用直流电机控制电池板的旋转,但这种控制方式由于对电机转速的限制,跟踪精度有所局限。
而基于变频器的太阳能跟踪系统则可以通过调整电机的频率和电压来实现更加稳定、精准的跟踪效果。
具体的,基于变频器的太阳能跟踪系统具有以下几个设计要点:1、选型合适的变频器变频器是控制电机旋转速度的核心组件,需要根据实际情况选型。
一般需要考虑电机的额定电压、电流、功率等参数。
同时,为了提高系统运行效率,还需要考虑变频器的运算速度和控制精度等因素。
2、设计合适的控制算法基于变频器的太阳能跟踪系统需要采用特定的控制算法进行方向调整和转速调节。
一般的控制算法有基于光照度的PID控制、模糊控制、神经网络控制等,需要根据系统的要求进行选择。
3、结构设计和调试基于变频器的太阳能跟踪系统的结构设计和调试需要考虑到太阳能追踪器的精度、稳定性和耐用性等因素。
太阳能跟踪技术的实现原理
太阳能跟踪技术的实现原理近年来,随着气候变化的日益严重以及能源需求的快速增长,人们对可再生能源的需求也越来越高。
太阳能能源作为一种最为广泛应用的可再生能源,由于其绿色、环保以及可再生等诸多优点,越来越受到人们的青睐,成为未来发展的重点领域。
而实现太阳能最高效的利用,则需要利用太阳跟踪技术来优化能源的收集效率。
本文将为您介绍太阳能跟踪技术的实现原理。
一、什么是太阳能跟踪技术?太阳能跟踪技术是指根据太阳在天空中的位置变化来调整太阳能电池板的方向,以达到最佳采集效果的一种技术。
太阳在天空中的位置每天都会有所变化,而太阳能跟踪技术可以调整太阳能电池板的方向,让它始终面向太阳的位置,从而最大限度地利用太阳能源。
通过太阳能跟踪技术,太阳能的采集效率可以提高30%到50%。
二、太阳能跟踪技术的实现原理太阳能跟踪技术的实现原理可以分为两种,一种是日边追踪,另一种是赤纬仰角追踪。
1、日边追踪日边追踪原理是太阳能跟踪器通过追踪太阳的运动轨迹,将太阳能电池板始终面向太阳的方向。
太阳在天空中的位置是由其高度和方位角决定的,而太阳的方位角是由太阳视在轨迹的方向决定的。
由于地球的自传运动以及公转运动,太阳的视在轨迹在天空中呈现出一定的运动规律。
因此,太阳能跟踪器可以通过计算太阳视在轨迹的运动规律,来实现太阳能电池板的自动追踪。
日边追踪的太阳能跟踪器通常包括两个联动的轴,一个是水平轴,另一个是俯仰轴。
这两个轴根据太阳在天空中的位置变化来调整太阳能电池板的方向。
水平轴和俯仰轴可以通过电机或水压装置控制,以便调节太阳能电池板的角度。
2、赤纬仰角追踪赤纬仰角追踪原理与日边追踪有所不同。
赤纬仰角追踪的太阳能跟踪器需要根据地球的赤纬以及太阳的高度角来进行调整。
赤纬是指地球的北极点在地球赤道平面上的投影点与黄道的交点。
赤纬的变化也代表着太阳在天空中的位置的变化。
太阳在天空中的高度角也可通过自赤纬得出。
因此,赤纬仰角追踪器可以根据赤纬和高度角来自动调节太阳能电池板的角度,以保证在不同的时间采集到最大的太阳能量。
追踪太阳原理
追踪太阳原理追踪太阳原理1. 引言•追踪太阳技术是一种利用光伏系统跟踪太阳运动的方法,以提高太阳能发电效率。
•本文将从浅入深地解释追踪太阳的原理,帮助读者更好地理解这项技术。
2. 太阳轨迹•在理解追踪太阳原理之前,我们先来了解一下太阳的运动轨迹。
•太阳的轨迹因地理位置和时间的不同而有所变化,可分为日出、正午和日落三个时刻。
•太阳在地平线上以东方向升起,到达正午时达到最高点,然后向西方向落下。
3. 静态太阳能系统•在传统的静态太阳能系统中,光伏面板通常是以固定角度安装在地面或屋顶上。
•这种系统只能在太阳正午时得到最大的光照强度,而在其他时间则效率下降。
•原因是太阳能面板无法跟踪太阳的运动,固定在一个特定的角度上。
4. 追踪太阳系统•为了优化太阳能发电效率,追踪太阳系统被广泛应用。
•追踪太阳系统通过机械装置或电子控制系统使光伏面板跟踪太阳的运动。
•追踪太阳系统可分为两种类型:单轴追踪和双轴追踪。
单轴追踪•单轴追踪系统使光伏面板只能在一个轴向上进行旋转,通常是南北方向。
•在日出时,单轴追踪系统将面板朝向东方,随着太阳的升起而旋转,保持面板始终垂直于光线方向。
•到了正午,面板达到最佳倾角,可以最大程度地吸收太阳能。
•日落时,面板继续跟踪太阳的运动,保持始终垂直于光线方向。
双轴追踪•双轴追踪系统允许光伏面板在水平和垂直方向上进行旋转。
•这种系统提供更高的精度,可以更好地跟踪太阳的运动。
•随着太阳的升起和落下,面板既可以水平旋转,也可以垂直旋转,优化光照角度。
5. 追踪太阳的优势•追踪太阳系统相比静态太阳能系统具有以下优势:•更高的发电效率:追踪系统使光伏面板能够在一天中的不同时段始终正对太阳,最大限度地吸收太阳能。
•减少阴影影响:追踪系统可以减少阴影对光伏面板的遮挡,提高光照均匀性。
•节省空间:由于追踪太阳系统可以使光伏面板跟随太阳的运动,因此可以减少面板的数量,节省空间。
6. 结论•追踪太阳技术通过使光伏面板跟踪太阳的运动,提高太阳能发电效率。
太阳能双轴跟踪系统原理解析
太阳能双轴跟踪系统原理解析太阳能双轴跟踪系统原理解析1. 引言太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式,受到了越来越多的关注和应用。
为了更高效地收集太阳能,提高太阳能发电系统的效率,太阳能双轴跟踪系统应运而生。
本文将深入探讨太阳能双轴跟踪系统的原理及其在太阳能发电领域的应用。
2. 太阳能双轴跟踪系统的基本原理太阳能双轴跟踪系统是一种能够根据太阳的位置来调整太阳能发电设备角度的系统。
它通过使用两个轴(水平轴和垂直轴)来实现对太阳能接收器的定位,以确保太阳能始终垂直照射到接收器上。
这种追踪方式与传统的固定式太阳能系统相比,能够使得接收器相对于太阳的角度始终保持最佳状态,从而提高太阳能发电的效率。
3. 太阳能双轴跟踪系统的构成太阳能双轴跟踪系统主要由以下几个组成部分构成:3.1 太阳能追踪控制器:该控制器根据预设的追踪算法和传感器采集的数据,来计算并控制太阳能发电设备的运动。
它可以通过控制执行机构,调整发电设备的角度和方向。
3.2 电动机或执行机构:太阳能双轴跟踪系统通过电动机或其它执行机构来实现设备的角度调整。
这些电动机或执行机构通过接收控制器的指令,将设备转动到正确的位置上。
3.3 传感器:为了准确地获取太阳的位置信息,太阳能双轴跟踪系统通常会配备多个传感器。
这些传感器可以是太阳光电传感器、倾斜传感器等。
它们通过检测太阳的位置和周围环境的变化,向控制器提供实时的反馈信息,以确保设备能够准确追踪太阳。
3.4 太阳能接收器:太阳能双轴跟踪系统最关键的一部分是太阳能接收器。
它通常由太阳能电池板或聚光器组成,用于将太阳光转化为电能。
通过精确地追踪太阳,太阳能接收器可以最大限度地吸收太阳的能量,提高太阳能的利用效率。
4. 太阳能双轴跟踪系统的优势相较于固定式太阳能系统,太阳能双轴跟踪系统具有以下几个优势:4.1 提高发电效率:通过追踪太阳的位置并使接收器始终垂直照射,太阳能双轴跟踪系统可以最大限度地吸收太阳能,提高发电效率。
太阳能跟踪器工作原理
太阳能跟踪器工作原理太阳能跟踪器是一种能够自动追踪太阳轨迹并调整太阳能电池板角度的装置,以最大程度地捕捉太阳辐射能。
其工作原理基于太阳在天空中的运动和特定的控制系统。
本文将介绍太阳能跟踪器的工作原理以及它如何提高太阳能电池板的效率。
1. 光照传感器太阳能跟踪器通常配备有光照传感器,用于检测太阳光的方向。
光照传感器能够感知光线的强度和方向,从而确定太阳的位置。
这些传感器将光线信息传输给控制系统,以便调整太阳能电池板的角度。
2. 水平轴和垂直轴跟踪太阳能跟踪器一般采用水平轴和垂直轴跟踪的方式。
水平轴跟踪器使太阳能电池板能够在水平方向上追踪太阳的运动。
它通过驱动太阳能电池板绕水平轴旋转,保持面板始终面向太阳。
垂直轴跟踪器则用于使太阳能电池板在垂直方向上跟踪太阳。
这样,太阳能电池板可以在一天中的不同时间段都保持与太阳光的垂直角度,最大限度地吸收太阳能。
3. 控制系统太阳能跟踪器的控制系统是实现跟踪功能的核心。
该系统接收来自光照传感器的太阳位置信息,并将其转化为驱动水平轴和垂直轴的信号。
控制系统根据设定的跟踪算法计算出所需的转动角度,然后通过驱动装置控制太阳能电池板的角度调整。
4. 跟踪算法跟踪算法的选择对太阳能跟踪器的性能至关重要。
常见的跟踪算法包括日出日落算法、单轴反射式算法和双轴反射式算法。
日出日落算法基于太阳的升起和落下时间进行跟踪,适用于简单的固定角度跟踪。
单轴反射式算法通过追踪太阳在水平方向上的位置来调整太阳能电池板的角度。
双轴反射式算法结合了水平和垂直方向上的跟踪,能够更精确地调整太阳能电池板的角度。
5. 提高效率太阳能跟踪器的主要目的是提高太阳能电池板的效率。
通过跟踪太阳的运动,太阳能电池板能够一直保持与太阳光垂直的角度,最大限度地吸收太阳能。
相比固定角度安装的太阳能电池板,使用太阳能跟踪器可以增加电池板的能量产生量。
根据不同地区和季节的太阳高度角变化,太阳能跟踪器可以调整电池板的角度以实现最佳效果。
太阳能双轴跟踪系统原理
太阳能双轴跟踪系统原理一、前言太阳能作为一种清洁、可再生的能源,越来越受到人们的关注和重视。
而太阳能跟踪系统则是提高太阳能利用效率的重要手段之一。
本文将详细介绍太阳能双轴跟踪系统的原理。
二、太阳能双轴跟踪系统的概述太阳能双轴跟踪系统是指通过控制电机驱动,使得光伏板始终朝向太阳,并保持与太阳光线垂直,从而最大限度地提高光伏板的发电效率。
该系统由控制器、电机、传感器和支架等组成。
三、控制器控制器是整个系统的核心部件,它负责接收传感器采集到的数据,并根据预设算法计算出正确的电机转动角度和方向,从而实现对光伏板的精确跟踪。
控制器还可以设置参数,如时间间隔、角度误差等。
四、电机电机是实现光伏板转动的关键部件,通常采用直流电机或步进电机。
在工作时,控制器会根据传感器采集到的数据计算出电机需要转动的角度和方向,并通过控制电流来驱动电机转动。
五、传感器传感器是实现太阳能跟踪的关键部件,它可以测量太阳的位置和光线的强度。
常用的传感器有光敏电阻、光电二极管、太阳能光伏电池等。
传感器采集到的数据将被送往控制器进行处理。
六、支架支架是安装在地面或屋顶上,用于支撑光伏板并实现转动的设备。
通常采用钢材或铝合金材料制成,具有足够强度和稳定性。
七、原理太阳能双轴跟踪系统的原理基于日地运动学原理。
地球绕着太阳公转,同时自转,因此在任何时刻都会有一个方向与太阳相对应。
通过精确测量这个方向,就可以实现对光伏板的精确跟踪。
具体来说,系统中安装有两个传感器:一个用于测量水平方向上的角度(俯仰角),另一个用于测量垂直方向上的角度(方位角)。
根据这两个角度以及当前时间和地理位置等信息,控制器可以计算出太阳的位置,并确定光伏板需要转动的角度和方向。
控制器通过驱动电机来实现光伏板的转动,使其始终朝向太阳,并保持与太阳光线垂直。
八、总结太阳能双轴跟踪系统是提高太阳能利用效率的重要手段之一,其原理基于日地运动学原理。
系统由控制器、电机、传感器和支架等组成,通过精确测量太阳位置和光线强度来实现对光伏板的精确跟踪。
太阳能双轴跟踪控制系统工作流程
太阳能双轴跟踪控制系统工作流程太阳能是一种清洁、可再生的能源,近年来得到了广泛的应用。
然而,由于太阳能的收集效率与太阳的位置有关,因此需要使用太阳能跟踪系统来提高太阳能的收集效率。
太阳能双轴跟踪控制系统是一种高效的太阳能跟踪系统,下面将介绍该系统的工作流程。
一、系统结构太阳能双轴跟踪控制系统由以下几部分组成:1. 太阳能电池板:用于收集太阳能供电。
2. 电机和减速器:用于控制太阳能电池板的运动。
3. 传感器:用于检测太阳的位置和太阳能电池板的位置。
4. 控制器:用于控制电机和减速器的运动,使太阳能电池板始终面向太阳并跟随太阳运动。
二、系统工作原理太阳能双轴跟踪控制系统的工作原理如下:1. 传感器检测到太阳的位置。
2. 控制器接收传感器的信号,并计算出太阳能电池板需要转动的角度和方向。
3. 控制器控制电机和减速器的运动,使太阳能电池板始终面向太阳并跟随太阳运动。
4. 传感器不断检测太阳的位置,并向控制器发送信号,控制器根据信号调整太阳能电池板的位置。
5. 太阳能电池板始终面向太阳并跟随太阳运动,从而提高太阳能的收集效率。
三、系统优点太阳能双轴跟踪控制系统具有以下优点:1. 收集效率高:太阳能双轴跟踪控制系统可以使太阳能电池板始终面向太阳并跟随太阳运动,从而提高太阳能的收集效率。
2. 稳定性强:太阳能双轴跟踪控制系统可以根据传感器检测到的太阳位置进行实时调整,保证太阳能电池板始终面向太阳并跟随太阳运动,从而保证系统的稳定性。
3. 适应性强:太阳能双轴跟踪控制系统可以适应不同的地理位置和气候条件,从而适用范围广。
4. 节能环保:太阳能双轴跟踪控制系统使用太阳能作为能源,不产生污染物,具有良好的节能环保效果。
四、系统应用太阳能双轴跟踪控制系统可以广泛应用于太阳能发电、太阳能光热利用等领域。
例如,在太阳能发电中,太阳能双轴跟踪控制系统可以提高太阳能电池板的收集效率,从而提高发电量;在太阳能光热利用中,太阳能双轴跟踪控制系统可以调整太阳能集热器的位置,从而提高集热效率。
太阳能跟踪驱动装置工作原理
太阳能跟踪驱动装置工作原理
太阳能跟踪驱动装置是一种利用太阳能电池板产生的电能,通过跟踪太阳光的位置和强度,来控制电机转速和电机功率的装置。
它的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:
接收器接收太阳能电池板的电能,并将其转换成电信号。
光电感应器检测太阳光的位置和强度,并将其转换成电信号。
光电转换器将光电感应器接收到的光电信号转换成电机控制信号。
电机控制模块根据光电转换器转换后的电机控制信号,控制电机的转速和电机功率。
太阳能跟踪驱动装置的工作原理可以应用于太阳能电池板的生产、运营和管理等领域。
例如,在太阳能电池板的生产中,可以利用太阳能跟踪驱动装置来控制电机的转速和电机功率,以达到最大化的光电转换效率和产能。
在太阳能电池板的运营和管理中,可以利用太阳能跟踪驱动装置来监测太阳能电池板的能量输出和光电转换效率,以便及时调整和优化电池板的性能。
总的来说,太阳能跟踪驱动装置是一种利用太阳能电池板产生的电能,
通过跟踪太阳光的位置和强度,来控制电机转速和电机功率的装置。
它的工作原理可以应用于太阳能电池板的生产、运营和管理等领域,以提高太阳能电池板的效率和可靠性。
阳光追踪器原理
阳光追踪器原理阳光追踪器是一种用于追踪太阳光位置的设备,它利用太阳光的方向和强度来确定太阳在天空中的位置。
阳光追踪器广泛应用于太阳能发电系统、太阳能热水器和天文观测等领域,可以帮助我们更好地利用太阳能资源。
阳光追踪器的原理主要基于光敏元件和控制系统。
光敏元件通常采用光敏电阻、光敏二极管或光敏三极管等,可以感知到太阳光的强度和方向。
控制系统则根据光敏元件感知到的信息来调整太阳能装置的位置,使其始终面向太阳。
在阳光追踪器中,最常用的控制算法是比例-积分-微分(PID)控制算法。
该算法通过比较实际输出和期望输出之间的差异,并根据差异的大小调整控制信号,从而实现对设备位置的调整。
PID控制算法可以根据实际情况进行参数调整,以达到更好的追踪效果。
为了实现太阳光的追踪,阳光追踪器通常需要通过测量太阳光的方向来确定其位置。
常见的测量方法有两种:一种是使用光敏元件来感知太阳光的方向,另一种是使用光学传感器来测量太阳光的位置。
在第一种方法中,光敏元件通常被安装在一个旋转平台上,平台可以根据光敏元件感知到的太阳光方向进行旋转。
通过不断调整平台的角度,使得光敏元件始终面向太阳,从而实现对太阳位置的追踪。
在第二种方法中,光学传感器通常由一个透镜和一个图像传感器组成。
透镜用于聚焦太阳光到图像传感器上,图像传感器则将聚焦后的太阳光转化为电信号。
通过分析图像传感器输出的电信号,可以确定太阳在图像上的位置,从而实现对太阳位置的追踪。
除了测量太阳位置外,阳光追踪器还需要根据测量结果来调整设备位置。
这通常通过电机和控制系统来实现。
当测量到太阳位置偏离设备期望位置时,控制系统会发送信号给电机,使其旋转或移动设备,以使设备重新面向太阳。
在实际应用中,阳光追踪器通常需要考虑到多个因素,如地理位置、季节变化、天气状况等。
这些因素都会对太阳光的方向和强度产生影响,从而影响到阳光追踪器的追踪效果。
因此,在设计和使用阳光追踪器时,需要综合考虑这些因素,并进行相应的参数调整和优化。
太阳能跟踪器工作原理
太阳能跟踪器的工作原理一工作原理“太阳光寻迹传感器”安装在太阳能装置上,根据太阳光的位置,驱动电机,带动机械转动机构,始终跟随太阳位置运动。
当太阳偏转一定角度时(一般5--10 分钟左右),控制器发出指令,转动机构旋转几秒钟,到达正对太阳位置时时停止,等待下一个太阳偏转角度,一直这样间歇性运动;当阴天或晚上没有太阳出现时停止动作;只要出现太阳它就自动寻找并跟踪到位,全自动运行,无需人工干预,东西向、南北向二维控制,也可单方向控制,使用电源直流12伏,技术指标1. 跟踪起控角度:1 °--10 °(不同应用类型)2. 水平(太阳方位角)运行角度:1型0° --360 ° ,n型-20 ° -- +200 ° 3.垂直(太阳高度角)调整角度:10° --120 °(太阳光与地面夹角) 4. 传动方式:丝杠、涡轮蜗杆、齿轮 5. 承载重量:10Kg-- 500Kg 6. 系统重量:2 Kg--500Kg 7. 电机功率:0.4W--15W 8. 电源电压DC6V--24V 9. 运行环境温度:-40--85 C 10.运行时间》10万小时11.室外全天候条件运行现有的太阳能自动跟踪控制器无外乎两种:一是使用一只光敏传感器与施密特触发器或单稳态触发器,构成光控施密特触发器或光控单稳态触发器来控制电机的停、转;二是使用两只光敏传感器与两只比较器分别构成两个光控比较器控制电机的正反转。
由于一年四季、早晚和中午环境光和阳光的强弱变化范围都很大,所以上述两种控制器很难使大阳能接收装置四季全天候跟踪太阳。
这里所介绍的控制电路也包括两个电压比较器,但设在其输人端的光敏传感器则分别由两只光敏电阻串联交叉组合而成。
每一组两只光敏电阻中的一只为比较器的上偏置电阻,另一只为下偏置电阻;一只检测太阳光照,另一只则检测环境光照,送至单片机,比较器输人端的比较电平始终为两者光照之差。
光敏电阻太阳能跟踪器的原理
光敏电阻太阳能跟踪器的原理嘿,朋友!你有没有想过,那巨大的太阳能板是怎么像向日葵一样,总是能找到最佳的角度来接收阳光的呢?这就不得不提到一个超酷的东西——光敏电阻太阳能跟踪器啦。
我有个朋友小李,他可是个太阳能迷呢。
有一次我们聊天,他就特别兴奋地跟我讲起这个跟踪器。
他说:“你看啊,太阳能要是想被利用得更高效,就得让板子时刻朝着太阳。
这就像我们拍照,得找个好角度才能把美景都框进去一样。
”我当时就被他的话勾起了好奇心。
那这个光敏电阻太阳能跟踪器到底是怎么做到的呢?这得先从光敏电阻说起。
光敏电阻啊,就像是一个对光特别敏感的小卫士。
你可以把它想象成一个超级害羞的小家伙,只要光线一照到它,它就会有反应。
在黑暗里,它就像个沉睡的小懒虫,电阻特别大。
可是一旦光线洒在它身上,它就像被注入了活力,电阻迅速变小。
这多神奇啊!咱们再来说说这个跟踪器的整体构造。
它有好几个光敏电阻分布在不同的位置。
比如说,有两个光敏电阻分别放在太阳能板的左右两边。
当太阳在正前方的时候,照到两边光敏电阻上的光强度是差不多的。
这时候,整个系统就像一个平衡的天平,一切都很稳定。
可是,要是太阳稍微偏了一点呢?那就好玩啦。
就像我和小李做的一个小实验。
我们拿个手电筒来模拟太阳,然后对着这个有光敏电阻的小装置照。
当手电筒稍微偏向左边的时候,左边的光敏电阻就像个贪吃的家伙,一下子吸收了更多的光,它的电阻就变小得更快。
而右边的光敏电阻因为光线少了,还在那儿慢悠悠的,电阻相对就大一些。
这一变化可不得了,就像在平静的湖水里扔了一颗石子,整个系统就知道了:“哎呀,太阳偏左啦!”那这个系统怎么根据这个变化来调整太阳能板呢?这就涉及到一些电路和机械装置的巧妙配合啦。
你看,当光敏电阻的电阻发生变化的时候,电路中的电流也会跟着变化。
这个变化的电流就像是一个秘密信号,传给一个小控制器。
这个控制器就像一个聪明的小脑袋,它收到信号后就会下达命令。
它会告诉电机:“嘿,兄弟,你得转一转啦,太阳偏左了,把太阳能板往左边挪一挪。
太阳能电池板追日自动跟踪系统的研究
太阳能电池板追日自动跟踪系统的探究1.引言近年来,由于环境污染和化石能源的消耗,太阳能作为一种清洁、可再生的能源逐渐受到了广泛关注。
太阳能电池板作为太阳能利用的重要组成部分,具有将阳光能转化为电能的能力。
然而,由于太阳的运动轨迹以及天气等因素,太阳能电池板的效率屡屡受到一定程度的限制。
因此,设计一种能够实现自动追踪太阳的系统,成为提高太阳能电池板效率的有效途径。
2.太阳能电池板追日自动跟踪系统的原理太阳能电池板追日自动跟踪系统通过控制电机的转动,使太阳能电池板始终朝向太阳。
系统主要由光敏电阻、测量装置、控制器和电机组成。
当太阳光照耀到光敏电阻上时,光敏电阻产生电信号,并通过测量装置转换为相应的角度信息。
控制器通过比较实际角度与太阳位置的偏差,控制电机旋转,使太阳能电池板调整到正确的角度。
3.系统参数设计与优化为确保系统的准确性和稳定性,需要对系统的参数进行设计与优化。
起首需要选取合适的测量装置,以确保可以准确地测量太阳能电池板的角度。
传感器的选取应思量其区分率、精度和抗干扰能力等因素。
其次,需要合理设计控制器的算法,以保证系统的精度和灵敏度。
控制器应对太阳位置变化做出快速而准确的响应,从而实现对太阳能电池板运动的精确控制。
最后,还需对电机的选型和驱动方式进行优化,以确保电机可以在恶劣环境下稳定运行。
4.系统性能测试与分析在完成系统参数设计与优化后,需要进行系统性能测试与分析。
测试时可以在不同天气条件下观测太阳能电池板的追踪效果,并对实际追踪角度与理论角度之间的差异进行比较。
此外,还可通过测试太阳能电池板的电能输出状况,以评估系统的效率和稳定性。
通过对测试结果的分析,可以进一步改进系统设计,提高追日自动跟踪系统的性能和可靠性。
5.应用前景与展望太阳能电池板追日自动跟踪系统具有重要的应用前景和进步空间。
随着太阳能的广泛应用,对太阳能电池板效率的要求也越来越高。
追日自动跟踪系统可以援助太阳能电池板始终追踪太阳,最大程度地提高电能转换效率,从而提高整个太阳能发电系统的综合效能。
太阳能跟踪器工作原理
太阳能跟踪器工作原理太阳能跟踪器是一种利用光电控制技术,将太阳能电池板始终保持与太阳光线垂直的设备。
它可以在不同时间追踪太阳的位置,从而最大化太阳能电池板的太阳辐射吸收效率。
本文将详细介绍太阳能跟踪器的工作原理,并分析其优缺点。
一、太阳能跟踪器的分类太阳能跟踪器可以按照其结构和机械原理的不同分类为以下几种类型:1. 单轴跟踪器:单轴跟踪器只能沿一个轴向跟踪太阳,最常见的就是沿着北-南方向的水平轴跟踪器或沿着垂直轴的升降式跟踪器。
2. 双轴跟踪器:双轴跟踪器可以同时沿两个轴向追踪太阳,实现更高效的太阳能电池板的光照收集效果。
二、太阳能跟踪器的工作原理太阳能跟踪器的主要工作原理是根据光电传感器实时监测太阳位置,通过控制执行机构进行转动和调整角度,确保太阳能电池板始终与太阳光线垂直。
1. 光电传感器:太阳能跟踪器内部装有光电传感器,能够感知来自太阳的光线。
2. 数据处理系统:光电传感器将获取的光线数据传输给太阳能跟踪器的数据处理系统。
3. 执行机构:根据数据处理系统发出的指令,执行机构控制太阳能跟踪器的转动和调整角度。
4. 位置调整:执行机构根据太阳位置的变化,调整太阳能电池板的角度,保持与太阳光线垂直。
5. 电源系统:太阳能跟踪器需要电源系统供电,常用的是太阳能电池板或蓄电池供电。
三、太阳能跟踪器的优点太阳能跟踪器相比于固定式太阳能电池板,具有以下优点:1. 提高能量利用率:太阳能跟踪器可以根据太阳位置的变化,调整太阳能电池板的角度,使其始终垂直于太阳光线,最大限度地吸收太阳辐射能量,提高太阳能电池板的能量转化效率。
2. 增加发电量:由于太阳能跟踪器能够追踪太阳的位置,故而能更好地捕捉到太阳辐射能,并将其转化为电能。
相比之下,固定式太阳能电池板只能在早晨和傍晚时光直射时效率较高,而在其他时间会有能量损失。
3. 降低成本:尽管太阳能跟踪器的制造和维护成本较高,但通过增加太阳能电池板的能量利用率和发电量,可以在长期运行中降低每单位发电成本,提高太阳能技术的经济性。
追踪太阳原理
太阳追踪原理1. 引言太阳是地球上最重要的能源来源之一,利用太阳能可以产生电能、热能等多种能源形式。
为了最大限度地利用太阳能,需要将太阳能收集器(如太阳能电池板、太阳能热水器)始终朝向太阳。
而太阳追踪系统就是用来实现太阳能收集器的自动追踪太阳,以保证收集器始终朝向太阳,最大化能源收集效率。
本文将详细介绍太阳追踪原理的基本原理,包括太阳位置的计算、追踪系统的控制等内容。
2. 太阳位置的计算要实现太阳追踪,首先需要计算太阳的位置。
太阳的位置可以通过计算其赤纬和赤经来确定。
2.1 赤纬赤纬是指太阳相对于地球赤道面的角度,可以用来描述太阳在天空中的高度。
赤纬可以根据日期和地点来计算。
赤纬的计算公式如下:sin(δ) = sin(ε) * sin(θ) + cos(ε) * cos(θ) * cos(H)其中,δ表示赤纬,ε表示地球的倾角,θ表示太阳在地球上的经度,H表示太阳时角。
赤纬的计算需要知道地球的倾角和太阳的时角。
地球的倾角可以根据日期来确定,而太阳的时角可以通过计算得到。
2.2 赤经赤经是指太阳相对于地球的经度,可以用来描述太阳在天空中的位置。
赤经可以根据日期和时间来计算。
赤经的计算公式如下:cos(α) * cos(δ) = cos(ε) * cos(θ)其中,α表示赤经,δ表示赤纬,ε表示地球的倾角,θ表示太阳在地球上的经度。
赤经的计算需要知道地球的倾角和太阳的赤纬。
地球的倾角可以根据日期来确定,而太阳的赤纬可以通过计算得到。
3. 太阳追踪系统的控制太阳追踪系统的控制是指通过控制太阳能收集器的朝向来实现太阳追踪。
太阳追踪系统通常由以下几个组件组成:太阳位置传感器、控制器和执行器。
3.1 太阳位置传感器太阳位置传感器用来测量太阳的位置,以便控制器可以根据太阳位置来控制执行器。
太阳位置传感器通常使用光敏电阻、光敏二极管等光敏元件来感知太阳的光线。
太阳位置传感器的工作原理是当太阳照射到光敏元件上时,光敏元件的电阻或电流发生变化,通过测量这种变化可以确定太阳的位置。
太阳能跟踪器工作原理
太阳能跟踪器工作原理太阳能跟踪器是一种重要的太阳能利用装置,其主要功能是在太阳的运动轨迹变化过程中,始终使太阳能收集设备与太阳保持最佳的正对关系,以提高太阳能的利用效率。
本文将介绍太阳能跟踪器的工作原理和几种常见的太阳能跟踪器类型。
一、太阳能跟踪器的工作原理太阳能跟踪器主要工作基于日晷原理,即通过跟踪太阳的位置,始终使太阳光垂直照射太阳能收集设备。
太阳光垂直照射的关键是确保太阳光与太阳能收集设备的入射角度为0度,这样才能最大程度地提高太阳能的收集效率。
太阳能跟踪器通常由支架、控制器和传动装置等部分组成。
支架是太阳能收集设备的基座,用于支撑和定位收集器。
控制器则负责控制跟踪器的运行,监测太阳位置并发出指令,驱动传动装置实现跟踪功能。
传动装置包括电机、齿轮、导轨等部分,其主要作用是实现太阳能收集设备的转动。
二、常见的太阳能跟踪器类型1. 单轴跟踪器单轴跟踪器是最常见的太阳能跟踪器类型,其基本原理是通过控制装置实现收集设备在水平方向上的转动。
一般情况下,单轴跟踪器可根据太阳位置的变化,将太阳能收集设备从早上的东方转向晚上的西方。
这种跟踪器的结构相对简单,成本较低,适用于单一方向光照条件下的太阳能收集。
2. 双轴跟踪器双轴跟踪器是一种更高级的太阳能跟踪器类型,其能够实现太阳能收集设备在两个方向上的转动,即水平方向和垂直方向。
相比单轴跟踪器,双轴跟踪器更加精确地追踪太阳位置,增加了太阳光照射的角度范围,从而提高了太阳能的收集效率。
然而,双轴跟踪器的制造成本和控制复杂度较高,适用于光照条件较为复杂的区域。
3. 光电跟踪器光电跟踪器是一种基于光电感应原理的太阳能跟踪器,其与传统的跟踪器相比具有更高的精确度和更快的响应速度。
光电跟踪器利用光电感应器感知太阳位置,并通过控制器控制传动装置实现跟踪功能。
这种类型的跟踪器可以根据光线强度和光电感应器的信号调整太阳能收集设备的位置,以实现最佳的太阳追踪效果。
三、太阳能跟踪器的优势和应用太阳能跟踪器具有以下几个优势:1. 提高太阳能利用效率:太阳能跟踪器可以始终将太阳光垂直照射太阳能收集设备,最大限度地提高太阳能的利用效率。
太阳能跟随器
新型太阳光自动跟随器1.太阳光自动跟随器的现状1.1压差式太阳光跟随器压差式跟随器的原理是:当入射太阳光发生偏斜时,密闭容器的两侧受光面积不同,会产生压力差,在压力的作用下,使跟随器重新对准太阳。
根据密闭容器所装介质的不同,可分为重力差式、气压差式和液压式。
该机结构简单,制作费用低,纯机械控制,不需电子控制部分及外接电源。
但是,该机构只能用于单轴跟随,精度很低。
1.2控放式太阳光跟随器控放式太阳光跟随器在太阳能接收器的西侧放置一偏重,作为在阳光接收器向西的转动力,并利用控放式自动跟随装置对此动力的释放加以控制,慢慢释放此转动力,使太阳光接收器向西偏转运动。
该机构成本低廉,纯机械控制,不需电子控制部分及外接电源。
但是该机构不能自动复位,不能满足昼夜更替之后的跟随需求,除非另外加复位机构,而且该跟随器只能用于单轴跟随,精度很低。
1.3 时钟式跟随器时钟式跟随器是一种主动式的跟随器,有单轴和双轴两种形式。
其控制方法是定时法:根据太阳在天空中每分钟的运动角度,计算出太阳光接收器每分钟应转动的角度,从而确定出电动机的转速,使得太阳光接收器根据太阳的位置而相应变动。
其特点是电路简单,但由于时钟累积误差不断增加,系统的跟随精度很低,同时需外接电源,日夜不停的转动,浪费能源。
1.4 比较控制式太阳光跟随器利用光敏电阻在光照射时阻值发生变化的原理,将四个完全相同的光敏电阻分别放置于太阳光接收器的东南西北方向的边沿处。
如果太阳光垂直照射太阳能接收器时,东西(南北)两个光敏电阻接收到的光照强度相同,所以它们的阻值完全相等,此时电动机不转动。
当太阳光与接收器的法线有夹角时,接受光强多的光敏电阻阻值减小,信号采集电路可以采集到光敏电阻的信号差值,控制电路将此差值转换成控制信号,驱动电动机转动,直至两个光敏电阻上的光照强度相同。
其优点在于控制较精确,且电路也比较容易实现。
但是这类跟随器不能适应自然界中光线的变化,更随效果不太理想。
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太阳能跟踪器的工作原理
一工作原理
“太阳光寻迹传感器”安装在太阳能装置上,根据太阳光的位置,驱动电机,带动机械转动机构,始终跟随太阳位置运动。
当太阳偏转一定角度时(一般5--10分钟左右),控制器发出指令,转动机构旋转几秒钟,到达正对太阳位置时时停止,等待下一个太阳偏转角度,一直这样间歇性运动;当阴天或晚上没有太阳出现时停止动作;只要出现太阳它就自动寻找并跟踪到位,全自动运行,无需人工干预,东西向、南北向二维控制,也可单方向控制,使用电源直流12伏,技术指标 1. 跟踪起控角度:1°--10°(不同应用类型) 2. 水平(太阳方位角)运行角度:Ⅰ型0°--360°,Ⅱ型-20°-- +200° 3. 垂直(太阳高度角)调整角度:10°--120°(太阳光与地面夹角) 4. 传动方式:丝杠、涡轮蜗杆、齿轮 5. 承载重量:10Kg-- 500Kg 6. 系统重量:2 Kg--500Kg 7. 电机功率:0.4W--15W 8. 电源电压 DC6V--24V 9. 运行环境温度:
-40--85℃ 10.运行时间≥10万小时 11.室外全天候条件运行现有的太阳能自动跟踪控制器无外乎两种:一是使用一只光敏传感器与施密特触发器或单稳态触发器,构成光控施密特触发器或光控单稳态触发器来控制电机的停、转;二是使用两只光敏传感器与两只比较器分别构成两个光控比较器控制电机的正反转。
由于一年四季、早晚和中午环境光和阳光的强弱变化范围都很大,所以上述两种控制器很难使大阳能接收装置四季全天候跟踪太阳。
这里所介绍的控制电路也包括两个电压比较器,但设在其输人端的光敏传感器则分别由两只光敏电阻串联交叉组合而成。
每一组两只光敏电阻中的一只为比
较器的上偏置电阻,另一只为下偏置电阻;一只检测太阳光照,另一只则检测环境光照,送至单片机,比较器输人端的比较电平始终为两者光照之差。
所以,本控制器能使太阳能接收装置四季全天候跟踪太阳,而且调试十分简单,成本也比较低。
二电路原理
电路原理图如图1所示,双运放LM358与R1、R2构成两个电压比较器,参考电压为VDD(+12V)的 1/2。
光敏电阻 RT1、RT2与电位器 RP1和光敏电阻RT3、RT4与电位器RP2分别构成光敏传感电路,该电路的特殊之处在于能根据环境光线的强弱进行自动补偿。
如图2所示,将RT1和RT3安装在垂直遮阳板的一侧,RT4和RT2安装在另一侧。
当RT1、RT2、RT3和RT4同时受环境自然光线作用时,RP1和RP2的中心点电压不变。
如果只有RT1、RT3受太阳光照射,RT1的内阻减小,LM358的③脚电位升高,①脚输出高电平,三极管VT1饱和导通,继电器K1导通,其转换触点3与触点1闭合。
同时RT3内阻减小,LM358的⑤脚电位下降,K2不动作,其转换触点3与静触点2闭合,电机M正转;同理,如果只有RT2、RT4受太阳光照射,继电器K2导通,K1断开,电机M反转。
当转到垂直遮阳板两侧的光照度相同时,继由器K1、K2都导通,电机M才停转。
在太阳不停地偏移过程中,垂直遮阳板两侧光照度的强弱不断地交替变化,电机M转——停、转——停,使太阳能接收装置始终面朝太阳。
4只光敏电阻这样交叉安排的优点是:(l)LM358的③脚电位升高时,⑤脚电位则降低,LM358
的⑤脚电位升高时,③脚电位则降低,可使电机的正反转工作既干脆又可靠;(2)可直接用安装电路板的外壳兼作垂直遮阳板,避免将光敏电阻RT2、RT3
引至蔽阴处的麻烦。
使用该装置,不必担心第二天早晨它能否自动退回。
早晨太阳升起时,垂直遮阳板两侧的光照度不可能正好相等,这样,上述控制电路就会控制电机,从而驱动接收装置向东旋转,直至太阳能接收装置对准太阳为止。
三安装调试
整个太阳能接收装置的结构如图2。
兼作垂直遮阳板的外壳最好使用无反射的深颜色材料,四只光敏电阻的参数要求一致,即亮、暗电阻相等且成线性变化。
安装时,四只光敏电阻不要凸出外壳的表面,最好凹进一点,以免散射阳光的干扰;垂直遮阳板(即控制盒)装在接收装置的边缘,既能随之转动又不受其反射光的强烈照射。
调试时,首先不让太阳直接照到四只光敏电阻上,然后调节RP1、RP2,使LM358的两正向输人端的电位相等且高于反向输人端0.5V -1V。
调试完毕后,让阳光照到垂直遮阳板上,接收装置即可自动跟踪太阳了。