国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术
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Dhavalkumar帕特尔1Bhavesh Patel博士2
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由于不断增长的需要的资源能源特别是在发展中国家,太阳能越来越重要。介绍了极低的成本和健壮的双重轴跟踪系统,太阳能电池板接收最大的太阳能。绕一个轴旋转自动完成每日跟踪太阳,而第二轴用于手动调整对季节性变化在阳光下的道路。数据库在太阳的位置在任何时候从任何地方在地球上网上。系统的特点是它使用优化的数据库每年太阳地球上特定位置的位置跟踪太阳,使系统工作即使在多云的天气。光探测器传感器不习惯否则需要清洗的传感器以及故障消除在多云的天气。低成本的闭环控制系统用于太阳能电池板的位置。
关键字 |
| 方位角、仰角、太阳能跟踪闭环控制。 |
介绍 |
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| 太阳能跟踪是光伏板朝向最小化之间的入射角入射阳光和光伏面板[1]。关于垂直轴的角叫做方位角是0,由于北,成为积极的作为你开始点。水平轴的角叫做地平线海拔和为0级,成为积极的向天空/表示在图1 [2]。有各种类型的像单轴太阳能跟踪配置水平轴,单轴在垂直轴上,单轴倾斜轴和自动双重轴[3]。但是我们有实现双轴跟踪器绕一个轴旋转的自动而倾斜调整手册。 |
太阳位置的数据 |
| 进行实验工作位置在图2中提到和Matlab绘制的数据收集从在线sun-earth工具[4]。如果我们将图1和图2,可以推断出最大值的仰角变化约46。88°每年从42.97°冬季最低89.85°最大的夏季。仰角的变化被认为是手工季节性调整设计。 |
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| 此外,方位角的变化在冬季是115.3°SE到244.7°西南夏季非常少比较63.87°NE到296.1°NW。跟踪的机制设计了基于上述推理。很明显,仰角对大部分时间超过45°。跟踪的有效性会更如果旋转轴保持根据图3所示。 |
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| 此外,从数据绘制在Matlab作为视图,它可以推断出,仰角的变化在夏季某一天更线性,成为非线性对冬季。 |
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| 另一方面,方位角的变化在冬季更线性比较特别的一天在夏天如图5所示。除此之外,差异的总变异最大仰角45°左右,作为方位角103°左右。 |
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| 在我们的系统,跟踪之前的仰角的变化速率和时间仰角开始从0°增加到最大值在特定的一天,但板旋转从日出到日落(总旋转)在夏季和冬季取决于方位角。 |
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| 很难将数据存储时间戳的方位和仰角的变化(在5分钟间隔)每天在给定的位置。然而它可以推断出从图7,我们只需要考虑半年的数据,剩下的半年仍几乎相同。此外,数据镜像中午的观察从图4和图5。此外,很容易在方程的形式存储数据,而不是存储离散数据,数学函数已由每天数据的曲线拟合,验证了在Matlab程序准备相应的[5]。 |
系统架构和工作 |
| 跟踪系统是描绘在图7。基于电动机由PWM控制IGBT马达驱动器[6]。单片机根据程序生成控制信号。电池(12 V 36啊)所以面板可以面向回东位置日落之后第二天跟踪。旋转电位计(270°精度)已附加到实际角度的反馈。通常液晶显示日期和时间。提供按钮来检查系统的其他状态以及调整日期和时间。逆变器和充电控制器按照我们所购买的配置。跟踪完成仰角一旦超过5°后太阳升起。 |
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| 面板(250 w每个总1000 w)播种在Fig.8安装在框架旋转温暖直流电机通过齿轮箱有两个限位开关放置在结束对系统的故障保护板如Fig.8所示。 |
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| 实验结果 |
| 实验设置,如图9所示。整体结构是安装在露台上的杆。数据收集笔记本电脑上直接通过与单片机串行通信,而所需的位置。 |
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| 实验结果的日期21/03/2014一直在下表所示当日出完全向东,在正西方落下。其他实验结果一直在收集10分钟每7天,而且至今已经显示出良好的跟踪结果。原始太阳矢量的平均差异(使用方位角和仰角)和我们的系统矢量不同的2 - 6%。 |
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结论 |
| 实现的开发和设计是非常低的成本,用户友好的、准确和健壮的单轴太阳能跟踪系统使用基于数学方程来源于位置数据来提高太阳能发电系统的效率。以上系统表明,该技术是可行的用于广泛的应用程序,需要太阳能跟踪如抛物槽集热器,太阳能碟,镜头和其他光伏系统。 |
引用 |
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