太阳能电池板自动对光跟踪系统毕业设计开题报告
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太阳光线自动跟踪装置的开题报告1.选题背景随着科技的不断发展,太阳能已成为未来推广的一个热点方向,而多晶硅太阳能电池组件是目前最常见的太阳能电池组件。
多晶硅太阳能电池组件利用光电转换原理将太阳能转化为电能供电,但是由于阳光的角度和强度不同,太阳能电池板的接受完成不好很可能会造成能量的浪费和效率的下降,因此,如何跟踪太阳光线并摆放好太阳能电池板就成为了一个非常重要的问题,所以选题的意义在于提高太阳能电池能量的利用效率。
2.选题意义随着能源危机的日益加剧,寻找新的能源替代方案已成为了全球关注的热门话题,而太阳能光伏作为一种绿色、清洁的能源,具有独特的优势,越来越多的国家开始投资光伏领域。
然而,光伏电池的转换效率直接关系到太阳能发电的经济性和实用性。
而光伏发电设备天文数据和节律变化极大,因此如何将光伏板适应阳光变化是光伏电站建设中一个重要的实施难点。
光伏跟踪系统技术及光伏发电技术中的跟踪光伏发电技术具有极高的关联性,跟踪光伏发电系统对于保证光伏组建能量的最大化有着至关重要的作用,因此,开发太阳光线自动跟踪装置,可以有效地提高太阳能电池板的能量转化效率,降低太阳能发电成本,为可持续发展的清洁能源做出贡献。
3.论文的主要研究内容(1) 确定太阳光线自动跟踪装置的控制模式(2) 开发太阳光线传感模块和转动模块(3) 建立太阳光线追踪算法模型(4) 设计太阳光线自动跟踪装置的组件并完成实验测试(5) 对所开发的太阳光线自动跟踪装置进行实际应用测试4.论文的研究目标(1) 实现太阳光线自动定位与跟踪功能(2) 显著提高太阳能电池板能量的转化效率(3) 减少太阳能发电成本,同时提高清洁能源的可持续性(4) 发挥太阳光线自动跟踪装置的推广能力5.研究方法(1) 通过收集相关文献资料,确定目前太阳光线自动跟踪装置的研究状况和发展趋势。
(2) 设计太阳光线自动跟踪装置的组件结构以及相应的光伏跟踪算法模型。
(3) 开发太阳光线传感模块和转动模块,并进行测试验证。
智能型太阳能跟踪系统设计开题报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:淮阴工学院毕业设计(论文)开题报告学生姓名:刘辉学号:1071205220专业:自动化设计(论文)题目:智能型太阳能跟踪系统设计-—硬件部分指导教师: 王文杰月26 日2011 年021.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2000字左右的文献综述文献综述1。
1课题来源与课题意义随着现代工业的发展,全球能源危机和大气污染问题日益突出,太阳能这个清洁的可再生能源,已受到许多国家的高度重视和利用。
我国是一个太阳能资源较为丰富的国家,且分布范围较广,因此充分利用太阳能资源,有着深远的能源战略意义.能源短缺问题是目前许多国家面临的最重要的问题, 太阳能作为一种清洁无污染的能源,有着巨大的开发前景。
由太阳能电池板的特性可知,它的发电量与照射到它上面的光照强度成正比,而接受太阳的直射光,可以得到太阳的最大光照强度。
太阳能存在着密度低、间歇性、光照方向和强度随时间不断变化等问题,传统的太阳能电池板大都采用固定式安装,即电池板固定在某个位置,不随太阳位置的变化而移动,严重影响光电转换效率,理论分析表明,太阳跟踪与非跟踪能量的接收率相差37。
7%[1].因此,太阳自动跟踪装置的利用是提高太阳能利用率的一个重要途径。
研究精确的太阳跟踪装置,可使太阳能采光板的热接受率大大提高,从而可提高太阳能的利用效率,拓宽太阳能的利用领域.鉴于此,本研究设计追日性能良好的太阳自动追踪系统.此系统可以提高照射能量密度,取得光照的最大量,进而提高太阳能发电系统的太阳能利用率,因此极具研究发展的重要性。
本课题属于单片机开发系统设计,通过完成本课题,学生片机系统开发的设计制作、编程和调试方面得到训练,为以后从事相关工作打下良好的基础.1.2课题在国内外发展状况目前,太阳追踪系统中实现追踪太阳的方法很多,但是不外乎采用如下两种方式:一种是光电追踪方式,另一种是根据视日运动轨迹追踪;前者是闭环的随机系统,后者是开环的程控系统[2]。
太阳能追光系统毕业设计一、选题背景随着能源危机的日益严重,太阳能作为一种可再生、清洁、无污染的新型能源,逐渐得到了广泛的关注和应用。
而太阳能追光系统则是太阳能发电中非常重要的一环,其作用是使太阳能电池板始终面向太阳,以最大化地吸收太阳辐射能量,提高发电效率。
二、研究目标本次毕业设计旨在设计并实现一种简单、实用、高效的太阳能追光系统,使其能够自动调整光伏板朝向,并通过控制器对光伏板进行精准定位和跟踪,从而提高光伏板的发电效率。
三、研究内容1. 太阳位置检测模块:通过安装在追光系统上的传感器检测太阳位置,以便于系统自动调整光伏板的朝向。
2. 控制器设计:利用单片机等控制芯片设计控制器,实现对光伏板进行精准定位和跟踪。
3. 机械结构设计:根据追踪系统需要,设计出适合于支撑光伏板的机械结构,使其能够自由旋转,并实现自动调整。
4. 软件开发:编写控制器的程序,实现对光伏板的精准定位和跟踪,并提供人机交互界面。
四、研究方法本次毕业设计采用以下研究方法:1. 理论分析法:通过对太阳运动规律的分析,确定太阳能追光系统的设计方案。
2. 实验研究法:通过搭建实验平台,测试和验证系统的性能和可靠性。
3. 数值模拟法:采用计算机仿真技术,对系统进行数值模拟,优化系统设计方案。
五、预期成果1. 设计出一种简单、实用、高效的太阳能追光系统。
2. 实现对光伏板的精准定位和跟踪,提高光伏板发电效率。
3. 编写控制器程序,并提供人机交互界面,方便用户操作。
4. 发表学术论文或专利申请等相关成果。
六、工作计划本次毕业设计工作计划如下:1. 第一阶段(前期准备):调研相关技术文献,了解太阳能追光系统的原理和设计方案,确定研究目标和内容。
2. 第二阶段(系统设计):设计太阳位置检测模块、控制器、机械结构等,并进行方案评估和优化。
3. 第三阶段(软件开发):编写控制器程序,并提供人机交互界面。
4. 第四阶段(实验测试):搭建实验平台,测试和验证系统的性能和可靠性。
开题报告题目:太阳能自动跟踪系统设计目录1.设计背景 (3)1.1背景 (3)1.2国内外研究现状 (3)1.3.主要技术指标: (3)2.设计原理 (4)3.设计方案 (4)3.1光电转换器与光电转换电路 (4)3.2 AT89C51单片机 (6)3.3电源 (6)3.4步进电动机 (7)4.预期成果 (8)1.设计背景1.1背景太阳能作为一种清洁无污染的新能源,开发前景十分广阔。
然而由于太阳存在着低密度、间歇性、空间分布不断变化的特点,这对太阳能的收集和利用装置提出了更高的要求。
目前很多太阳能电池板阵列基本都是固定的,不能充分利用太阳能资源,发电效率低下。
而据测试,在太阳能电池板阵列中,相同条件下采用自动跟踪系统发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%左右。
所谓太阳能跟踪系统,是使太阳能电池板随时正对太阳,集能器的主光轴始终与太阳光线相平行的动力装置,能显著提高太阳能光伏组件的发电效率。
太阳能跟踪系统的主要应用领域:(1)光伏领域的平板光伏发电和500倍以下的CPV系统;(2)光热领域的抛物面跟踪(如太阳灶、高温太阳能采暖、太阳能热化工等);(3)太阳能槽式集热;(4)太阳能塔式热电等。
1.2国内外研究现状在太阳能跟踪方面,我国在1997年研制了单轴太阳跟踪器,完成了东西方向的自动跟踪,而南北方向则通过手动调节,提高了接收器的接收效率。
1998年美国加州成功的研究了ATM两轴跟踪器,并在太阳能面板上装有集中阳光的透镜,这样可以使小块的太阳能面板硅收集更多的能量,使效率进一步提高。
2002年2月美国亚利桑那大学推出了新型太阳能跟踪装置,该装置利用控制电机完成跟踪,采用铝型材框架结构,结构紧凑,重量轻,大大拓宽了跟踪器的应用领域。
目前,太阳追踪系统中实现追踪太阳的方法很多,但是不外乎采用如下两种方式:一种是光电追踪方式,另一种是根据视日运动轨迹追踪;前者是闭环的随机系统,后者是开环的程控系统。
第1章绪论1.1太阳能利用的前景当今,煤,石油,天然气等常规矿产能源,储量越来越少,世界各大经济体都面临能源危机。
按照目前的开采和使用速度,己探明的矿产能源仅够人类再利用几十年,可以说,己经是处在日益枯竭的形势之下。
为了能够获得更多的资源,在石油储量丰富的地区,一直以来冲突不断,而且有外部势力的干预。
为了得到能源,保证经济这架大车的正常运转,不惜以战争为手段,以人民的生命为代价。
中国,作为世界上最大的发展中国家,对石油的依赖程度很高。
以2010年为例:海关总署公布的数据显示,2010年全年我国进口原油2.39亿吨,去年全年原油产量2亿吨,对外依存度逼近55%。
我国已经进入能源预警阶段。
根据国家能源局的报告,到2010年中国已成为世界第一大能源消费国。
其中,电力消费从2005年的2.5亿千瓦时增加到2010年的4.2亿千瓦时,年均增长11.1%;煤炭消费量从2005年的23.18亿吨增加到2010年的32亿吨,年均增长6.8%;石油消费从3.25亿吨增加到4.28亿吨,年均增长5.7%;天然气消费从468亿立方米增加到1090亿立方米,年均增长18.5%;非石化能源消费从1.6亿吨标准煤增加到2.6亿吨标准煤,年均增长10.1%。
“十二五”期间我困能源消费总量将增加8亿至1亿吨标准煤,年均增长4.8%至5.5%,到2015年能源消费总量达41亿至42.5亿吨标准煤。
从以上的数据,很容易看出,完全依靠煤炭!石油等常规能源,是无法满足未来社会经济发展对于能源需求的[1]。
另外一个方面,矿产能源在使用中产生的二氧化碳会造成温室效应;其它的废渣废气对环境造成了无法挽回的损失。
即使是这些能源本身泄漏都会对环境造成危害,如石油管道损坏造成的石油泄漏。
基于以上两个方而的原因,人类正在寻找更适合的能源。
希望能够逐步取代常规的矿产能源。
在填补现有能源不足的同时,也为保护环境做积极的改善。
目前所开发和利用的新能源主要有核能、风能、太阳能、潮汐能等。
自动跟踪太阳智能型太阳能系统设计开题报告毕业设计(论文)开题报告课题名称:自动跟踪太阳智能型太阳能系统设计学生姓名:指导教师:所在学院: 机电工程学院专业名称: 机械制造及其自动化课题自动跟踪太阳智能型太阳能系统设计名称课题来源社会生产实践课题类型工程设计类太阳能作为一种新能源,它与常规能源相比有三大优点:第一,它是人类可以利用的最丰富的能源;第二,地球上,无论何处都有太阳能,可以就地开发利用,不存在运输问题,尤其对交通不发达的农村、海岛和边远地区更具有利用的价值;第三,太阳能是一种洁净的能源。
目前人类只利用太阳能有三大技术领域,即光热转换、光电转选题的换和光化转换,此外,还有储能技术。
背景及人类对于再生性能源的需求在石化原料日渐耗尽的同时日受重意义视。
太阳能利用是个源源不绝的绝佳能源替代方案,因为每天太阳投射到地球表面的能量大于地球所需的一万倍以上。
太阳能电池自动跟踪系统的开发与研究,提高了太阳能电池板的发电效率,达到了低成本、高精度、使用灵活的要求,为大规模使用太阳能发电,合理利用能源进行了有益的探索。
太阳能作为一种清洁无污染的能源,发展前景非常广阔,太阳能发电已成为全球发展速度最快的技术。
然而它也存在着间歇性、光照方向和强度随时间不断变化的问题,这就对太阳能的收集和利用提出了更高的要求。
目前很多太阳能电池板阵列基本上都是固定的,没有充分利用太阳能资源,发电效率低下。
据实验,在太阳能光发电中,相同条件下,采用自动跟踪发电设备要比固定发电设备的发电量提高35, ,因此在太阳能利用中,进行跟踪是十分必要的!但是太阳能的研究内容拟解利用受地形、地势、位置、云雨等自然条件的影响很大,由于太阳能决的主电池的成本相对较高而转化成电能的效率又太低,得不到普及利用。
要问题自动跟踪太阳智能型太阳能系统设计是为了解决太阳能转换效率低的问题,为了更大程度的利用太阳能。
阳光照射的角度不固定,要想达到最大的集热效果,太阳能集热板应和太阳光线保持垂直。
哈尔滨工业大学毕业设计(论文)开题报告题目名称:基于单片机的太阳能智能追光系统设计学院:机电学院专业:电气工程及其自动化学生姓名:XX学号:XX指导教师:XX职称:教授2019年12月25日毕业设计(论文)开题报告二、研究内容1.主要研究内容、目标及拟解决的关键问题 (1)研究内容:①硬件设计:根据所设计的太阳能智能追光系统的总体结构和需求,进行追光系统主电路、单片机控制电路、温控电路、时钟电路、复位电路及外围电路等硬件电路的设计及元器件的选型。
②软件设计:在完成硬件的基础上,对太阳能智能追光系统各部分进行软件方面的研究,系统软件采用模块式的软件原则,主干程序有主程序、中断保护程序和键盘中断服务程序,其余是可被调用的子程序模块,有启动子程序等。
③充放电设备设计:主要采用PWR2.5标准充电口,实现追光系统的双电源供给,避免出现电池没电导致的无法工作问题。
(2)研究目标:本设计主要是利用单片机知识,设计一个太阳能智能追光系统,使太阳能板在最大限度的采集太阳能的同时,提高光电转换效率,降低功耗。
在保证成本低廉、结构简单的前提下,实现较高的跟踪精度和转换效率。
(3)拟解决的关键问题: ①对太阳位置检测系统的设计。
②步进电机动作指令系统(与太阳同步偏移)的设计。
③对太阳能板有效地控制降温。
2.拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析(1)研究方法:首先,对太阳能智能追光系统的国内外研究现状进行调研;其次,构建太阳能智能追光系统的整体结构框图,设计系统的软硬件结构,完成各个模块的协调,完成软件程序的编译;最后,在Proteus 上进行系统的测试运行工作,解决存在的问题和不足。
(2)技术路线:(3)实施方案:太阳能智能追光系统主要由四部分组成,分别为单片机组成的中央处理单元、光电转换电路部分、A/D 转换模块电路部分、步进电机驱动电路部分。
整体设计框图如图1所示。
查阅相关文献确定研究方向完成硬件电路设计及元器件的选型熟悉软件,完成软件程序设计Proteus 仿真调试进行实物制作与调试图1 整体设计框图①光电转换电路:光电转换装置接收太阳光将光信号转换成电信号,其原理是随着光照强度的变化,光敏电阻的阻值随光照强度变化而变化,从而实现数据的接收。
青海大学本科生毕业论文(设计)
开题报告
题目太阳能自动跟踪控制系统设计
学号1020301040
班级自动化2010 (2)班
专业自动化
申请者张海峰
联系电话
E-mail :*****************
指导教师王元莉
申请日期 2014年3 月4日
青海大学化工学院化工机械系
填写说明
1. 毕业论文(设计)的选题应以专业课的内容为主,可以针对某些基础理论和学术问题进行探讨,也可以结合科技生产和社会生活的实际问题进行研究、开发与设计。
2. 毕业论文(设计)一般为一人一题。
若需二人以上共同完成,须由指导教师提出并经院、系(部)负责人批准。
大题目的总体设计每个同学都要参加,其余部分应做到分工明确,每个学生必须独立完成其中的一部分工作,并独立撰写各自的毕业论文(设计)。
所有学生的选题经研究确定后,一般不允许中途更改课题。
特殊情况需要更改课题者,填写《青海大学毕业论文(设计)选题变更申请表》说明理由,并经指导教师,教学院、系(部)同意后方可更改。
3. 本开题报告最迟应在开始毕业论文(设计)的前两周确定,并上报给指导老师,必须经指导老师和院、系(部)批准方才有效,否则无效。
4. 本开题报告使用A4纸张,上、下、左、右页边距均为2.5cm,请不要改变本开题报告页面设置。
所有自己书写的内容请使用楷体。
齐齐哈尔大学本科生毕业设计(论文)开题报告题目:基于LabView太阳能电池板日光跟踪及性能测试系统学生姓名:专业班级:指导教师姓名:填表日期2011 年3 月18日开题报告1.选题的依据、意义和理论或实际应用方面的价值随着煤、石油和天然气等传统不可再生化石燃料的消耗,人们迫切要求寻找一种替代能源,太阳能作为一种取之不尽,用之不竭的“绿色能源”而倍受瞩目。
但由于目前的太阳能光伏发电系统还存在成本高,发电效率低等特点而没能广泛普及。
香港大学建筑系的KPCheung和SCMHul教授研究了太阳光照角度与太阳能接收率的关系,结果表明:太阳的跟踪与非跟踪,能量的接收率相差37.7%,因此在开发出一种高效率的光伏电池材料之前,研究太阳跟踪系统是非常有实用价值的。
因为虚拟技术,计算机通信技术和网络技术是信息技术最重要的组成部分。
而其中虚拟仪即是虚拟技术的很重要组成。
由于虚拟仪器是以PC为基础的,不需要用户更多的经济投入!经济的发展规律告诉我们,在我国这样一个发展中国家,推广虚拟仪器就显得更加必要:更低的花费,更高的效率。
虚拟仪器的各种优点让用户可以放心的舍弃旧有的传统测量设备,接受更新型、以PC为基础的虚拟仪器系统。
2.本课题在国内外的研究现状(1)国外太阳跟踪系统的研究对于跟踪系统的研究,Inha大学机电工程系Yong Kim建立极坐标系单轴太阳跟踪系统用于CPC太阳能收集热性能的评价。
结果表明跟踪式太阳能CPC热收集器比固定式效率提高14.9%。
Rubio,F.R.提出了一种应用新的控制策略即复台跟踪系统的双轴太阳跟踪器,包括建立在太阳运动模型上的开环跟踪策略和一个动态反馈控制器使跟踪系统能够高精度的跟踪太阳而无需准确的安装跟踪器和校准。
获取当地时间和地理位置(包括纬度和经度)信息计算太阳位置,并在高度角和方位角输出轴上连接位置编码器,实现开环控制法则。
(2) 国内太阳跟踪系统的研究国家太阳能检测中心最近开发了一套太阳集热器性能测试系统,其中就包括了太阳跟踪器。