太陽跟蹤裝置

太陽跟蹤裝置是一種能夠保持太陽能電池板隨時正對太陽，使光線隨時垂直照射太陽能電池板的動力裝置，主要功能是實現光伏電池輸出功率最大化。

太陽能作為一種綠色能源已廣泛套用於人們的日常生活，但太陽能存在低密度、間歇性和空間分布時變性的特點，如何有效地利用太陽能以及提高太陽能的利用效率，一直是人們追求的目標。太陽跟蹤裝置是解決這些問題的措施之一。精確地跟蹤太陽可使接收器的熱接收效率大幅度提高。

基本介紹

• 中文名：太陽跟蹤裝置
• 外文名：Solar trackingdevice
• 分類：物理
• 領域：能源利用

太陽運行軌跡

眾所周知，太陽每天東升西落貌似尋常，其實其日照時間與南北位置都在緩慢的變化著，這種變化是隨著地方時和太陽赤緯的變化而變化且有軌跡可循，是用太陽赤緯角、高度角、方位角表示。

自動跟蹤方式

目前太陽能自動跟蹤系統從控制方法看主要有以下四種：勻速控制方法、光強控制方法、時空控制方法以及混合控制方法；從機械結構看主要分為單軸自動跟蹤方式、雙軸自動跟蹤方式、斜軸與極軸自動跟蹤方式；從控制精度看主要是方位角精度與高度角精度。

太陽跟蹤裝置的結構存在單軸式、雙軸式和三軸式3種，單軸精度低；三軸結構複雜、性價比低；雙軸可滿足太陽在任何方位的跟蹤，結構緊湊。雙軸式太陽能跟蹤裝置存在方位軸和高度軸2條轉軸。方位軸垂直於地平面，跟蹤太陽的方位角；高度軸與方位軸垂直，跟蹤太陽的高度角。通過高度角和方位角的跟蹤實時定位太陽在空中的位置。太陽跟蹤裝置可分為主動式、被動式和混合式．主動式控制方法是根據天文曆法，即以時間為基準計算出當前太陽位置，該控制方法不受天氣干擾。被動式控制方法以光照感測器判斷當前太陽位置，受制於天氣情況，系統難以穩定運行。混合式控制方法是結合上述二者特點，在主動式控制的基礎上，利用感測器進行微調校正，但也存在因雲層等遮擋而誤判方位的問題，控制算法繁瑣複雜，穩定性下降。

高精度雙軸追蹤混合控制方式，具體是高度角一方位角雙軸自動跟蹤式勻速時鐘和光電檢測混合式控制方法，在陰天、光線較暗與在夜晚時系統不跟蹤採用勻速時鐘控制方式；當光線照度達到控制要求時，自動啟用光電精確跟蹤，實行自動調節跟蹤控制，保證光→電轉換高效。

北斗授時跟蹤

一種基於北斗授時定位的太陽能跟蹤匯集裝置的總體思路是通過嵌入式硬體與北斗模組通訊獲取太陽能板所在位置和當前時間，北斗導航系統擁有更高的授時定位精度和更短的授時定位時間且更加安全，再通過太陽定位算法實時計算出太陽方位角和高度角，最終由步進電機驅動器來驅動雙軸電機調整太陽能電池板以最大角度接受太陽能，實現追光。

相關專利簡介

發明專利涉及一種太陽跟蹤裝置，包括投影識別裝置、不透光擋板、投影識別裝置箱體、伺服器和轉動裝置，不透光擋板垂直在投影識別裝置箱體的上底面上，投影識別裝置箱體內設有用於識別不透光擋板在投影識別裝置箱體上底面的投影的投影識別裝置，投影識別裝置箱體設在轉動裝置上，投影識別裝置信號輸出端連線伺服器，伺服器控制轉動裝置轉動。本發明的有益效果在於，太陽的實際高度角、水平角與測量出的結果的誤差在5°範圍內。

而發明專利涉及的另一種太陽跟蹤裝置，包括集熱器(6)、安裝在所述集熱器(6)上的光電感應裝置(2)、以及用於驅動所述集熱器(6)跟蹤太陽的跟蹤驅動裝置(5)，還包括提供位置和時鐘的信息裝置(3)和控制所述跟蹤驅動裝置(5)的控制裝置(4)；所述控制裝置(4)分別與氣象站(1)、所述光電感應裝置(2)以及信息裝置(3)通信連線並接收所述氣象站(1)的天氣信息、所述光電感應裝置(2)的光強信息以及信息裝置(3)的位置和時鐘信息；本發明的裝置減少安裝調整，便於安裝，降低了製造加工的精度要求,並且降低安裝成本。對於所有的採用天文跟蹤的槽式集熱場，本發明可以進行定期檢測轉軸實際空間位置，調整跟蹤轉角，實現更高精度跟蹤。