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种太阳论文参考文献：
摘 要：本文介绍了一种新型太阳自动跟踪发电装置,该装置采用单轴跟踪方式,跟踪太阳方位角,以两块呈一定夹角的电池板提供驱动电力,并作为检测比较器控制驱动方向,以直流双向水泵来驱动水箱里的液体,带动太阳能电池板随太阳转动.该装置结构简单,皮实耐用,具有经济应用价值.
关键词：太阳跟踪；单轴跟踪；太阳方位角
1 概述
随着化石燃料的大量使用,我们的环境污染越来越严重,雾霾及高温天气已严重影响到人们的生活.对清洁及可再生能源的需求已越来越急迫,光伏发电就是一个很好的替代能源.然而,由于太阳电池组件的成本偏高,在我国还没能普及使用.已有越来越多的人研究降低光伏发电成本的方法,由于自动跟踪太阳后能显著提高太阳电池组件单位面积的发电量,于是涌现了很多自动跟踪太阳的光伏发电装置专利,但现有专利设计的装置要么采用复杂的减速机构,要么稳定性不够,防风能力差,要么自身驱动能耗高,总之,现有很多专利涉及的跟踪装置性价比不高,以至于还没能普遍采用.
本文设计了一种自动跟踪太阳方位角的光伏发电装置,用于提高太阳能电池组件的发电量.
2 设计思路
为了解决现有跟踪装置结构复杂、电子及机械部件故障多、寿命短等问题,本文设计了一种自动跟踪太阳的装置.该装置包括：两块太阳电池板、水箱、水泵、转动支架.太阳电池板及水箱、水泵都安装在旋转轴上.两块太阳电池板之间成一个夹角,向着太阳的一块发电多,驱动水泵带动旋转轴转向太阳,实现自动跟踪.
2.1 装置结构：如下图所示,该跟踪装置包括：两块太阳电池板、水箱、水泵、转动支架.太阳电池板及水箱、水泵都安装在旋转轴上.
2.2 驱动原理：图中,1是用于跟踪的太阳电池板,共两块,一左一右呈一定夹角对称布置,初装时与水平面间理想的夹角是30度；2是旋转支架,用于安装太阳电池组件；3是水箱,水箱呈圆柱形,水平安装,水箱内装大约一半的水或防冻液（防冻液适用于气温低于0℃的地区）；4是水箱内部左右两边的连通气孔；5是水箱左右两边的隔板；6是旋转支架的转动轴,该轴呈南北向水平安装在固定支架上,可绕固定支架在东西方向上旋转；7是连接水箱与水泵的水管；8是直流双向水泵.
初始安装时,直流双向水泵通过水管与水箱的左右两个腔室连接,水箱内装一半的水或防冻液.水箱和旋转支架固定在旋转轴上,由于水泵安装在水箱的下面,导致支架整体的重心偏下,所以旋转支架2在重力的作用下呈水平状态.
将一左一右两块太阳电池板1的输出端直接连到直流双向水泵8的接线端子上,这两块电池板的输出正负极反接.
当早上太阳从东边出现时,右边的太阳电池板受光发电,带动直流双向水泵8转动,将水箱左边的水抽向右边,于是旋转支架在水箱内水的重力作用下向右转动,直到旋转支架左右两边的太阳电池板受到太阳的同等照射时,直流双向水泵8失去动力不再抽水,此时旋转支架正好对准太阳.
当太阳继续从东向西移动时,左边的太阳电池板接收的阳光比右边的多,输出的电力也更多,带动直流双向水泵8转动,又将水箱右边的水抽向左边,于是旋转支架在水箱内水的重力作用下向左跟着太阳转动,直到太阳西下,太阳电池板不再发电,直流双向水泵8失去动力不再抽水.此时由于左边水箱内的水位高于右边水箱的水位,在重力的作用下,水箱里的水通过水管从左边缓慢向右边回流,直到左右两边水箱内的水位相等,旋转支架再次回到水平位置,等待第二天太阳升起后再次跟踪.
2.3 防风设计：由于选择支架可以绕轴自由旋转,一阵风吹过,往往引起支架的摆动,不利于光伏发电.为避免这个不利的影响,我们在旋转轴与固定支架间安装了一个旋转阻尼器.该阻尼器可以抑制阵风引起的旋转支架的摇摆,而不阻碍跟踪太阳的低速转动.
在阴雨多云的天气里,当阳光不足以驱动水泵时,旋转支架总是趋向于返回水平位置对着天空,不但能让太阳电池组件接收最多的散射光,还能减少风阻使系统防风性能更佳.
3 实验效果
本人于2014年5月16日在东莞松山湖的一栋建筑顶上安装了一套这样的跟踪系统,同时安装了一套固定光伏发电系统,两套系统的光伏发电功率都是250W,一年后,跟踪系统发电324KWh,固定系统发电279KWh,跟踪系统比固定系统多发电16%.
经测算,当系统的装机容量大于2Kw时,这种跟踪系统的成本占整个发电系统总成本的比例已低于15%,所以当跟踪系统的装机容量大于2Kw时,这种跟踪系统已具有经济效益.
4 结论
本装置包括：两块太阳电池板、水箱、水泵、转动支架,通过电池板直接驱动水泵实现跟踪功能.省却了其他跟踪系统常用的感光元件、单片机或程序控制器等电子器件,省却了常用的齿轮减速机构,不需要外部供电.由于很多电子器件的寿命短,与光伏发电系统25年的质保期不匹配,而本跟踪系统完全不用电子器件,整套系统结构简单,皮实耐用,可与光伏发电系统寿命周期匹配,具有经济实用价值.
参考文献：
[1]张金荣,邱荣昌,李恒兴.太阳跟踪装置,发明专利申请公开号CN101685310A,2010.03.31.
[2]王忠强.一种自动跟踪太阳光伏发电装置及其控制方法,发明专利申请公布号CN103888047A,2014.06.25.
[3]宋庆烁,刘发慧,陈家媚.一种新型太阳能自动跟踪装置[J].江西电力职业技术学院学报,2012,25（3）：5-8.
作者简介：王忠强,男,汉,本科,工程师,北京大学东莞光电研究院,任项目经理,参与光伏应用技术项目开发.
结论：关于本文可作为相关专业种太阳论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文种太阳论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
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