太陽能自動跟蹤裝置與控制系統(tǒng)設(shè)計【5張cad圖紙+文檔全套資料】

喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== XXXXX大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 題 目 太陽能自動跟蹤裝置與控制系統(tǒng)設(shè)計 系 部 XXXXXX 專 業(yè) XXXXXX 學(xué)生姓名 XXXX 學(xué)號 XXXXX 指導(dǎo)教師 XXXXX 職稱 XXXXX 畢設(shè)地點 2013年 X月XX日 設(shè)計（論文） 題目 太陽能跟蹤裝置與控制系統(tǒng)設(shè)計 一、 本課題的研究目的和意義 太陽能是已知的最原始的能源，它干凈、可再生、豐富，而且分布范圍廣，具有非常廣闊的利用前景。但太陽能利用效率低，這一問題一直影響和阻礙著太陽能技術(shù)的普及，如何提高太陽能利用裝置的效率，始終是人們關(guān)心的話題，太陽能自動跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計為解決這一問題提供了新途徑，從而大大提高了太陽能的利用效率。 太陽能以其不竭性和環(huán)保優(yōu)勢已成為當(dāng)今國內(nèi)外最具發(fā)展前景的新能源之一。光伏（PV）發(fā)電技術(shù)在國外已得到深入研究和推廣,我國在技術(shù)上也已基本成熟，并已進入推廣應(yīng)用階段。但太陽能存在著密度低、間歇性、光照方向和強度隨時間不斷變化的問題，這對太陽能的收集和利用裝置提出了更高的要求。目前很多太陽能電池板陣列基本上都是固定的，不能充分利用太陽能資源，發(fā)電效率低下。如果能始終保持太陽能電池板和光照的垂直，使其最大化地接收太陽能，則能充分利用豐富的太陽能資源。根據(jù)據(jù)實驗，在太陽能發(fā)電中，相同條件下，采用自動跟蹤發(fā)電設(shè)備要比固定發(fā)電設(shè)備的發(fā)電量提高35 %左右。因此，設(shè)計開發(fā)能自動追蹤太陽光照的控制系統(tǒng)，是非常有價值的研究課題。 太陽能是一種低密度、間歇性、空間分布不斷變化的能源，這就對太陽能的收集和利用提出了更高的要求。目前，提高太陽能利用率的研究主要集中在兩方面：一方面是提高太陽能裝置的能量轉(zhuǎn)換率，另一方面是提高太陽能的集熱率；前者屬于能量轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，還有待研究，而后者利用現(xiàn)有的技術(shù)則可解決【1】。無論哪種太陽能利用設(shè)備，如果它的采光裝置能自動追蹤太陽并始終保持與太陽光垂直，它就可以在有限的使用面積內(nèi)收集更多的太陽能。太陽能電池發(fā)電原理：利用光伏發(fā)電，即通過一對有光響應(yīng)的器件將光能轉(zhuǎn)換成電能。太陽能電池板的發(fā)電量與太陽光入射角器件將光能轉(zhuǎn)換成電能。太陽能電池板的發(fā)電量與太陽光入射角器件將光能轉(zhuǎn)換成電能。太陽能電池板的發(fā)電量與太陽光入射角有關(guān)，當(dāng)太陽光線與太陽電池板平面垂直時轉(zhuǎn)換率最高。采用自動追光系統(tǒng)轉(zhuǎn)換率可提高40%。 因此在這樣一個大前提下，我們需要制作一套全自動太陽能追光系統(tǒng)，實現(xiàn)了最大限度地使用太陽能，相信在不久的將來，它可以真正用到實處，用到人們的日常生活中去 二、 國內(nèi)外研究情況及其發(fā)展 太陽輻照追蹤裝置要對應(yīng)于晝夜、陰晴更替。太陽落山時，追蹤裝置朝向西邊，然后停止工作，并能夠復(fù)位；當(dāng)遇到烏云遮住太陽時，追蹤裝置傳感單元無法反應(yīng)出太陽光線的變化，當(dāng)烏云過后太陽可能偏離較大的角度，這種情況下就要求追蹤裝置傳感探測單元能夠在較大的范圍內(nèi)反應(yīng)出太陽光線的變化。 現(xiàn)有用于太陽觀測科學(xué)研究的太陽追蹤裝置雖然追蹤準(zhǔn)確但是價格太昂貴，如國家氣象計量站研制的FST型全自動太陽跟蹤器采用傳感器定位和太陽運行軌跡定位相結(jié)合的設(shè)計彌補了赤道架型太陽跟蹤器的缺點，具有全自動、全天候、跟蹤精度高等優(yōu)點 。這種大型精密儀器由于價格昂貴，通用性和性價比不高。 普通民用太陽追蹤裝置比如1997年美國Blackace研制的單軸太陽跟蹤器，完成了東西方向的白動跟蹤，而南北方向則通過手動調(diào)節(jié)，接收器的熱接收率僅提高了15% 。1998年美國加州成功的研究了ATM兩軸跟蹤器，該裝置在太陽能面板上裝有集中陽光的涅耳透鏡，這樣可以使小塊的太陽能面板硅收集更多的能量，使熱接收率進一步提高。JoeI.H.Goodman研制了活動太陽能方位跟蹤裝置，該裝置通過大直徑回轉(zhuǎn)臺太陽能接收器可從東到西跟蹤太陽，這個方位跟蹤器具有人直徑的軌跡，通風(fēng)窗體是白晝光照鼓膜結(jié)構(gòu)窗體，窗體上面是圓頂結(jié)構(gòu)，成排的太陽能收集器可以從為、到西跟蹤太陽，以提高夏天季節(jié)里能量的獲取率。2002年2月美國亞利桑那大學(xué)推出了新型太陽能跟蹤裝置，該裝置利用控制電機完成跟蹤，采用鋁型材框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，大大拓寬了跟蹤器的應(yīng)用領(lǐng)域。這些普通民用太陽追蹤裝置，普遍存在的問題是精度差。 市場急需一種追蹤范圍廣、精度高，原理結(jié)構(gòu)簡單、方便使用的太陽追蹤裝置，并盡快將一技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，從而推動太陽能的普及利用，拓寬太陽能的利用領(lǐng)域。 三、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱） 本文所介紹的太陽跟蹤裝置采用了光電追蹤方式，可實現(xiàn)大范圍、高精度跟蹤。論文的主要工作包括: (l)分析太陽運行規(guī)律，比較國內(nèi)外主要的幾種跟蹤方案，提出合理的跟蹤策略。 (2) 機械部分也是實現(xiàn)追蹤目的的關(guān)鍵，主要是機械設(shè)計和計算，裝配圖及其零件圖。 (3)分析傳感器工作原理，分析該傳感器大范圍、高精度跟蹤的可行性。 (4)選取控制方案，分析系統(tǒng)的硬件需求，設(shè)計PLC控制系統(tǒng)。 (5)設(shè)計控制電路，伺服電路以及PLC接線電路。 四、 研究思路和方法 本課題主要研究太陽追蹤器，課題要求通過對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析，制定出幾種結(jié)構(gòu)方案，通過對多種方案的比較，選擇比較合理的方案進行設(shè)計，并進行相關(guān)的工藝設(shè)計計算，使之具有實用性和經(jīng)濟性方面的要求。 主要思路：首先認(rèn)真分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，確定設(shè)計方案； 其次，小組成員間分工合作，充分發(fā)揮團隊作用，將數(shù)據(jù)匯總分析，及時對方案進行修改，提高設(shè)計效率；最后，對產(chǎn)品的工程圖進行繪制和裝配，觀察各部件間是否有運動干涉，避免在現(xiàn)實中發(fā)生事故。最后，對控制方案進行比較，最后選取最為適合的控制方案，完成控制系統(tǒng)的設(shè)計。 主要方法：充分運用計算機輔助設(shè)計，實現(xiàn)二維圖的繪制和裝配圖的繪制，同時了解PLC控制器的特點，編寫控制程序。 五、 本課題的進度安排 起訖日期：2012年12月8日至2013年6月10日 進度安排：2012年12月～2013年01月 查閱資料，了解所要做的內(nèi)容，學(xué)習(xí)有關(guān)太陽追蹤器的資料。 2012年01月～2013年02月 運用查閱的資料知識，選擇設(shè)計方案。 2013年02月～2013年03月 完善方案選擇，準(zhǔn)備開題報告。 2013年03月～2013年04月 翻譯文獻,準(zhǔn)備期中檢查。 2013年04月～2013年05月 條件允許，去公司考察研究。 2013年05月～2013年06月 寫畢業(yè)論文，并裝訂成冊，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。 2013年06月初期 論文形式、內(nèi)容審閱, 畢業(yè)答辯，上交資料 六、 參考文獻 [1]李申生．太陽能[M]．北京：北京人民教育出版社，1988:12-14. [2]王炳忠．太陽能—未來能源之星[M]．北京：高教出版社，1990:20-21. [3]徐文燦，袁俊等．太陽能自動跟蹤系統(tǒng)的探索與實驗[J]．物理實驗，2003，23(9)：45-48. [4]練亞純．太陽能的利用[M]．北京：北京人民出版社，1975:24-25. [5]言惠．太陽能21世紀(jì)的能源[J]．上海大中型電機，2004，(04):16-18. [6]姚偉．太陽能利用與可持續(xù)發(fā)展[J]．中國能源，2005，(02):05-06. [7]張順心，宋開峰，范順成等．基于并聯(lián)球面機構(gòu)的太陽跟蹤裝置研究[J]．河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報， 2003，32(6)：44-47． [8]戴聞．太陽能利用前景光明[J]．物理，2003，(08):9-14. [9]郭廷瑋．太陽能的利用[M]．上海：科學(xué)技術(shù)文獻出版社，1984:31-33. [10]胡勛良，強建科，余招陽等．太陽光跟蹤器及其在采光中的應(yīng)用[J]．電子技術(shù)(上海)，2003，30(12)：8-10. [11]余海．太陽能利用綜述及提高其利用率的途徑[J]．能源研究與利用，2004，(03):2-7. [12]呂春生．日本的新能源開發(fā)及對我國的啟示[J]．現(xiàn)代日本經(jīng)濟，2006，(06): 37-41. [13]張明.德國太陽能發(fā)電最多的國家[R]．廣西電力建設(shè)科技信息,2004，(04):51-52. [14]周惠．美國有關(guān)可再生能源和節(jié)能情況考察報告[R]．可再生能源，2007，25（1），98-101. [15]徐機玲，蔡玉高．太陽能利用新突破[J]．瞭望，2004，(39):28-30. [16]胡賽純，湯青云．太陽能利用現(xiàn)狀與趨勢[J]．湖南城建高等專科學(xué)校學(xué)報，2003，(01)：08-12. [17]孫孝仁．太陽能利用的現(xiàn)狀與未來[J]．山西省科技情報研究所，2005，（08）：15-14. [18] 張艷紅，張崇巍，呂紹勤，張興等．新型太陽能控制器的研制[J]．節(jié)能，2006，(02):09-15. [19]李建庚，呂文華， 曉雷等．一種智能型全自動太陽跟蹤裝置的機械設(shè)計[J]．太陽能學(xué)報，2003，24(03)：330-333． [20] 樓然苗.51系列單片機設(shè)計實例.北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2003 [21] 楊培環(huán) 高精度太陽跟蹤傳感器與控制器研究 2010年4月 [22] 王淑英等編第四版電氣控制與PLC應(yīng)用 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 所在系（所）意見 負(fù)責(zé)人（簽章）： 年 月 日