太陽能發(fā)電系統(tǒng)自動跟蹤裝置設計說明書.doc

本科生畢業(yè)設計姓名：學號：學院：機電工程學院專業(yè)：機械工程及自動化設計題目：太陽能發(fā)電系統(tǒng)自動跟蹤裝置設計專題：指導教師：職稱：副教授中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計評閱教師評閱書評閱教師評語（選題的意義；基礎理論及基本技能的掌握；綜合運用所學知識解決實際問題的能力；工作量的大小；取得的主要成果及創(chuàng)新點；寫作的規(guī)范程度；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成績：評閱教師簽字：年月日目錄1緒論.11.1能源概述.11.1.1能源現(xiàn)狀及發(fā)展.11.1.2我國太陽能資源.11.1.3目前太陽能的開發(fā)和利用.11.1.4太陽能的特點.21.2課題研究的目的.21.3研究課題的意義.21.3.1新環(huán)保能源.21.3.2提高太陽能的利用率.21.4太陽能利用的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀.31.5太陽追蹤系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀.41.6論文的研究內(nèi)容.42太陽能自動跟蹤系統(tǒng)總體設計.52.1太陽運行的規(guī)律.52.1.1赤道坐標系.52.1.2地平坐標系.52.1.3太陽位置的確定.62.2太陽能跟蹤器的機械裝置.62.2.1單軸跟蹤.62.2.2雙軸跟蹤.72.3太陽能跟蹤器的控制方式.82.3.1時鐘式控制方式.82.3.2程序式控制方式.82.3.3壓差式控制方式.82.3.4光電式太陽跟蹤裝置.92.4機械跟蹤裝置和控制方式的比較和選用.102.4.1機械跟蹤方式的選擇.102.4.2太陽能電池板收放的實現(xiàn).102.4.3控制方式的選擇.113機械設計部分.123.1電池板收放裝置的設計.123.1.1行星輪減速器的設計.123.2水平方向角跟蹤裝置的設計.253.2.1蝸輪蝸桿減速器的設計.253.3俯仰角調(diào)節(jié)的裝置設計.334自動跟蹤控制系統(tǒng)設計.354.1太陽位置跟蹤控制系統(tǒng)設計.354.1.1光敏電阻光強比較法.354.1.2光電轉換器.364.1.3AT89C51單片機.364.1.4水平方位角跟蹤控制系統(tǒng)流程圖.384.1.5高度角調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)流程圖.394.2太陽能電池板收放裝置控制系統(tǒng)設計.395結論.415.1總結.415.2展望.41參考文獻.42致謝.43摘要當今世界能源短缺，環(huán)境污染，化石能源瀕臨枯竭，在這種情況下，可再生能源的利用就顯得尤為重要。太陽能以其儲量的無限性、存在的普遍性、開發(fā)利用的清潔性以及逐漸顯露出的經(jīng)濟性等優(yōu)勢，其開發(fā)利用是最終解決常規(guī)能源特別是化石能源帶來的能源短缺、環(huán)境污染和溫室效應等問題的有效途徑，是人類理想的替代能源。但是太陽能又存在著低密度、間歇性、空間分布不斷變化的缺點，這就使目前的一系列太陽能設備對太陽能的利用率不高。為了提高太陽能發(fā)電系統(tǒng)的效率，本文設計了雙軸太陽能自動跟蹤系統(tǒng)。本系統(tǒng)利用步進電機帶動蝸輪蝸桿減速器以實現(xiàn)對太陽水平方向角的跟蹤，并利用蝸輪蝸桿減速器的特性實現(xiàn)系統(tǒng)的自鎖。利用步進電機帶動絲杠使發(fā)電系統(tǒng)圍繞水平軸以實現(xiàn)對太陽高度角的追蹤。為了使電池板能在惡劣天氣下實現(xiàn)自動收放，利用步進電機帶動行星輪減速器，驅(qū)動具有不同旋