目录1设计任务和要求.........................................................12设计应用背景...........................................................12.1能源现状及发展...................................................12.2提高太阳能的利用率...............................................12.3跟踪技术国内外现状...............................................12.4目前跟踪太阳的方式...............................................23难点分析...............................................................24实施方案...............................................................34.1整体跟踪设计.....................................................34.1.1系统组成...................................................34.1.2系统总体流程...............................................44.1.3光电跟踪的原理分析.........................................54.1.4光电跟踪的具体实施方法.....................................54.2检测电路的传感器选择.............................................64.3优缺点分析以及成本...............................................75收获与体会.............................................................8参考文献................................................................9光伏发电中的追日系统1设计任务和要求在太阳能光伏发电系统中,为实现最大的发电效率,要求太阳能电池板与日光投射方向垂直。设计一个满足上述要求的追日系统,确保太阳能电池板有最佳的工作角度。2设计应用背景2.1能源现状及发展随着人类无止境的开发地球能源,人类所面临的资源枯竭危机不断加深,加上地球生态环境的不断恶化,进入新世纪以来,人类已经遭遇了前所未有的生存危机。人类只有一个地球,其生态系统是不可能再造的。早在17世纪初,人类就已经意识到这一问题,并在新能源探索上不断做出努力,特别是太阳能利用领域取得辉煌成就。目前光伏发电居世界各国前列的是日本、德国和美国。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,90年代中期进入稳步发展时期。太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力,已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下,我国光伏发电产业迅猛发展。太阳能是一种可再生能源,它具有广泛性、安全性、巨大性和长久性,且不受任何人的控制与垄断,是无私、免费、公平地给予人类的。在常规能源供给紧张和环保压力不断增大的背景下,世界上许多国家掀起了开发利用太阳能的热潮,使太阳能的应用领域不拓展,已渗透到我们生活的每一个角落。2.2提高太阳能的利用率太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布不断变化的能源[1],这就对太阳能的收集和利用提出了更高的要求。尽管相继研究出一系列的太阳能装置如太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能电池等等,但太阳能的利用还远远不够,究其原因,主要是利用率不高。就目前的太阳能装置而言,如何最大限度的提高太阳能的利用率,仍为国内外学者的研究热点。解决这一问题应从两个方面入手[2],一是提高太阳能装置的能量转换率,二是提高太阳能的接收效率,前者属于能量转换领域,还有待研究,而后者利用现有的技术则可解决。太阳跟踪系统为解决这一问题提供了可能。不管哪种太阳能利用设备,如果它的集热装置能始终保持与太阳光垂直,并且收集更多方向上的太阳光,那么,它就可以在有限的使用面积内收集更多的太阳能。但是太阳每时每刻都是在运动着,集热装置若想收集更多方向上的太阳光,那就必须要跟踪太阳。香港大学建筑系的教授研究了太阳光照角度与太阳能接收率的关系,理论分析表明[3]:太阳的跟踪与非跟踪,能量的接收率相差37.7%,精确的跟踪太阳可使接收器的接收效率大大提高,进而提高了太阳能装置的太阳能利用率,拓宽了太阳能的利用领域。2.3跟踪技术国内外现状国内现状:1(1)1994年德国北部,采取了单轴太阳能跟踪装置的太阳能厨房开始应用(2)1997年研制...