太陽能追蹤系統(tǒng)是保持太陽能電池板隨時正對太陽,讓太陽光的光線始終垂直照射太陽能電池板的裝置。利用該系統(tǒng),能夠顯著提高光伏發(fā)電設備的發(fā)電效率。本文現(xiàn)對太陽能追蹤系統(tǒng)的設計進行簡要介紹。
1 太陽能追蹤系統(tǒng)的基礎數(shù)據(jù)
太陽光照射地面的角度與地球的運動軌跡有著直接的關系,太陽照射的角度是太陽能追蹤系統(tǒng)運行的最基本數(shù)據(jù)。地球每天自轉1周,每365天圍繞太陽公轉1周,太陽光線與地球赤道面所夾的圓心角,即為太陽赤緯角S,赤緯角變化范圍為±23°27'。太陽所在的時圈與通過春分點的時圈(春分圈)構成的夾角為時角a,每小時的時角為15°,如圖1所示。
2 太陽能追蹤系統(tǒng)的設計
2.1太陽能追蹤系統(tǒng)基本結構
太陽能追蹤系統(tǒng)主要包括三大主要模塊:追蹤太陽高度角和方位角的感應模塊;調整光伏發(fā)電裝置角度和位置的驅動模塊;根據(jù)感應模塊獲取信息,進行綜合分析和計算,控制驅動模塊進行調整的控制模塊。另外,為實現(xiàn)上述模塊的功能,還需有電源等其他附屬模塊,具體見圖2。
2.2追蹤工作模式的選擇
根據(jù)追蹤工作模式的不同,太陽能追蹤系統(tǒng)主要分主動式追蹤系統(tǒng)和被動式追蹤系統(tǒng)。主動式追蹤系統(tǒng)使用光敏傳感器感應太陽的位置,位置發(fā)生偏差,感應器會產生微電流或微電壓變化,經(jīng)放大電路放大,系統(tǒng)自動調整光伏發(fā)電設備的角度和位置,完成對太陽軌跡的跟蹤。被動式追蹤系統(tǒng)根據(jù)當前的時間,計算出太陽的高度角和方位角,按照設定好的程序,調整光伏發(fā)電設備的角度和位置,完成對太陽軌跡的跟蹤。主動式追蹤系統(tǒng)遇到大片云朵移動會發(fā)生誤感應;被動式追蹤不夠智能,在光照不佳時也會工作。目前,最好的追蹤模式是采用主動和被動相結合,以被動式追蹤為基礎,增加各種主動感應器,改進控制模塊設計,實現(xiàn)完美追蹤及自動修正。
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