基于太阳运动及辐射理论的跟踪装置评价系统研究

以地球运动规律、太阳辐射理论以及数学归纳法为基础,通过MATLAB软件的图形用户接口开发环境,对基于太阳跟踪装置设计和安装的太阳跟踪评价系统进行开发。所开发的太阳跟踪评价系统能够快速分析拟设计太阳跟踪装置的太阳高度角和方位角运动范围、太阳光到达地面的总辐射量、太阳跟踪装置的最优安装间距,以及对当地安装太阳跟踪装置的必要性进行评级,为太阳跟踪装置的设计和安装提供参考。     

固定式光伏阵列最佳安装角度研究

光伏阵列的最佳安装角度是充分利用太阳能发电的有效手段之一,最佳安装角度大多依据当地夏至日的太阳高度角来确定,较少考虑当地区域气候条件的影响。本文基于天文学基础推导出光伏阵列的辐射度计算公式,结合当地的周期气候特征,通过数据拟合的方法对光伏阵列的安装角度进行优化。实验结果表明:桂林理工大学分布式光伏发电站的最佳方位角为南偏西11.3°,最佳倾斜角为27.5°,此时光伏发电效能最高。     

固定式光伏阵列最佳安装角度研究

光伏阵列的最佳安装角度是充分利用太阳能发电的有效手段之一,最佳安装角度大多依据当地夏至日的太阳高度角来确定,较少考虑当地区域气候条件的影响。本文基于天文学基础推导出光伏阵列的辐射度计算公式,结合当地的周期气候特征,通过数据拟合的方法对光伏阵列的安装角度进行优化。实验结果表明:桂林理工大学分布式光伏发电站的最佳方位角为南偏西11. 3°,最佳倾斜角为27. 5°,此时光伏发电效能最高。     

固定式光伏阵列最佳安装角度研究

光伏阵列的最佳安装角度是充分利用太阳能发电的有效手段之一,最佳安装角度大多依据当地夏至日的太阳高度角来确定,较少考虑当地区域气候条件的影响。本文基于天文学基础推导出光伏阵列的辐射度计算公式,结合当地的周期气候特征,通过数据拟合的方法对光伏阵列的安装角度进行优化。实验结果表明:桂林理工大学分布式光伏发电站的最佳方位角为南偏西11.3°,最佳倾斜角为27.5°,此时光伏发电效能最高。     

基于单片机的太阳自动跟踪装置的设计与制作

为了充分、高效地利用太阳能, 人们普遍采用跟踪太阳的方式来实现.设计并制作了一种以单片机为核心的新型太阳自动跟踪装置.装置根据地理纬度、太阳赤纬和太阳时角,计算太阳的高度角和方位角,从而控制步进电机,通过传动机构实现太阳能电池板自动跟踪太阳的目的.从装置的原理、结构和应用效果等方面,对系统各部分进行了介绍.     

基于大气偏振光学的太阳跟踪方法

太阳位置信息不仅在太阳能领域应用广泛,而且在偏振光导航领域中被作为重要的空间特征,为偏振光导航提供信息。在研究大气偏振模式分布规律时,发现太阳位置与偏振模式存在着一定的对应关系;利用这一联系提出一种新的太阳跟踪方法:对偏振模式进行采样,得到各个采样点的偏振信息(偏振度和偏振角度)与太阳空间位置(高度角和方位角)之间的关系方程组。利用最小二乘法求得最优解并将其作为太阳位置。通过仿真实验验证了该方法的可行性,接着通过全天候和遮挡情况下的太阳跟踪实验进行了验证。实验表明用该方法求解得到的太阳高度角和方位角的平均误差在0.5°;并且不受空间位置和时间的限制,不存在误差积累,不受遮挡物对太阳遮挡的影响,体现出良好准确性和的环境适应性,可以有效地实现太阳空间位置确定和太阳跟踪。     

大型阵列式太阳能热发电定日镜跟踪系统设计

为了有效提高太阳能塔式发电系统的发电效率,采用视日运行轨迹跟踪和光电跟踪相结合的方案,设计了双轴定日镜跟踪装置。首先介绍了时角和赤纬角以及太阳高度角和方位角的计算公式,进而推导出了定日镜的高位角和方位角计算方程,并以此为依据设计了一种基于太阳位置算法的双轴跟踪控制系统。理论分析与实验结果表明,该装置能够准确跟踪太阳,并且能有效提高太阳能的利用率。     

低纬度地区太阳运动轨迹的研究

利用美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据研究了低纬度地区太阳方位角、高度角的变化规律,提出了与文献中不同的符合低纬度地区太阳方位角、高度角变化规律的计算公式,模拟得到低纬度地区太阳的运动轨迹,并验证了结果的正确性。     

太阳能双轴聚光跟踪控制设计与优化

针对聚光光伏跟踪控制的要求,设计了一种改进型的太阳能双轴跟踪控制系统,并对控制系统进行了优化.系统采用一种新型太阳位置算法ENEA(2007),高度角和方位角的最大误差不超过0.002 7°;硬件平台采用STM32系列芯片作为系统的控制核心,在电机控制追踪精确度方面进行了优化.经现场实验测试,该控制系统运行稳定可靠,整体误差较低.     

固定式和跟踪式太阳能接收器能量接收状况的比较

太阳能接收器可以采用固定安装角度和自动跟踪太阳位置两种方式。通过计算得出了特定纬度下当接收器表面倾角不同时,接收器全年接收的太阳辐射能分布;比较了不同纬度、不同安装倾角下固定式与跟踪式太阳能接收器的能量接受情况。结果表明采用跟踪装置可以改善太阳能的接收效果;接收器安装倾角对太阳能接收效果也有显著的影响。