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基本信息

項(xiàng)目名稱:
自動尋光太陽能發(fā)電系統(tǒng)
小類:
能源化工
簡介:
太陽能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是通過實(shí)現(xiàn)從太陽升起開始進(jìn)行自動跟蹤其運(yùn)行軌跡且始終使太陽能電池板以最佳角度朝向陽光,有效提高對光能的利用率,將光能轉(zhuǎn)化為電能。并結(jié)合其他設(shè)備對環(huán)境異常分析、判斷、處理等功能的機(jī)器載體。鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)制作能力,啟發(fā)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識。從而全面提高我院學(xué)生的實(shí)踐能力。
詳細(xì)介紹:
自動尋光太陽能發(fā)電系統(tǒng)突破了現(xiàn)有的不能改變太陽能電池板角度的難題,能夠?qū)崿F(xiàn)太陽能電池板任意角度的自由旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)電池板自動追蹤太陽光線的目的。使得太陽能的電池板的觸光角度變寬,大大提高了太陽能的利用效率。除此之外該系統(tǒng)還能夠?qū)χ車h(huán)境檢測,自動啟動系統(tǒng)。

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

實(shí)現(xiàn)從太陽升起開始進(jìn)行自動跟蹤其運(yùn)行軌跡且始終使太陽能電池板以最佳角度朝向陽光,有效提高對光能的利用率,將光能轉(zhuǎn)化為電能。并結(jié)合其他設(shè)備對環(huán)境異常分析、判斷、處理等功能的機(jī)器載體。鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)制作能力,啟發(fā)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識。從而全面提高我院學(xué)生的實(shí)踐能力。 1)執(zhí)行速度快 該系統(tǒng)全部控制由軟件加硬件電路實(shí)現(xiàn),用時(shí)鐘信號控制,這大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,提高了運(yùn)行速度。 2)精確度高、光能利用率高 該系統(tǒng)采用新的電子技術(shù)和改進(jìn)的跟蹤算法,實(shí)現(xiàn)了對太陽光的自動精確跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念及功能創(chuàng)新。從而大大提高太陽能設(shè)備對太陽能的利用率。 3)環(huán)境檢測 檢測系統(tǒng)的工作環(huán)境,包括晝夜檢測,晴天、陰天的檢測及電壓的檢測等。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念及功能創(chuàng)新: 1)作品的設(shè)計(jì)制作自動化,系統(tǒng)會自動運(yùn)行,無需人工操作。 2)系統(tǒng)按照最優(yōu)化原則,在電路設(shè)計(jì)時(shí),充分考慮到工作環(huán)境的惡劣,在模塊安裝,電路兼容性方面作了大量工作,使得作品調(diào)試方便,抗干擾能力強(qiáng)。 蓄電池型號 HS120-12 電池特性 容量 20hr(6A) 120Ah 充電方式 (25℃) 浮充 13.65±0.12V(-18mV/℃)≥24Ah 循環(huán) 14.7±0.18V(-24mV/℃)≥16~24Ah 最大充電電流(A) 0.1C—0.25C 適用溫度 -15℃—50℃ 最佳適用溫度 15℃—35℃

科學(xué)性、先進(jìn)性

作品性能、原理、構(gòu)造、經(jīng)過小組成員資料查閱,理論論證據(jù)有科學(xué)依據(jù),通過多次試驗(yàn)驗(yàn)證,符合機(jī)械設(shè)計(jì)和電路原理。 在用途、性能上與類似的產(chǎn)品相比較,技術(shù)上有所進(jìn)步,解決了無控制核心(程序控制器等),有效提高了太陽光利用效率低的難題。并在制作上使用新的方法,節(jié)省了時(shí)間,節(jié)約了原材料,提高了性能。 另外,本作品如果能夠推廣使用,方便生活,成本低廉。在原有類似產(chǎn)品基礎(chǔ)之上,增加了一些新的功能(如:尋光、環(huán)境檢測),且容易推廣普及。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

甘肅省第八屆“挑戰(zhàn)杯”終審入圍作品。

作品所處階段

實(shí)驗(yàn)室階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

作品可展示的形式

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

該系統(tǒng)設(shè)有總電源開關(guān)。開關(guān)開動后,可以進(jìn)行按照自動尋光、對焦的方式調(diào)整板面,夜間本系統(tǒng)會自動停止運(yùn)行。此外,本作品具有如下功能特點(diǎn): 1)光電傳感實(shí)現(xiàn)對焦判斷 2)采用了模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片 3)輔助功能:①電源保護(hù)系統(tǒng) ②戶外霹雷裝置 4)特殊功能:過壓保護(hù)功能。 2、適用范圍及推廣前景 該系統(tǒng)經(jīng)過進(jìn)一步改進(jìn)后,可廣泛應(yīng)用于加裝了太陽能跟蹤系統(tǒng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)安裝在行駛的汽車、火車,以及通訊應(yīng)急車、特種軍用汽車、軍艦或輪船上,不論系統(tǒng)向何方行駛、如何調(diào)頭、拐彎,太陽能跟蹤系統(tǒng)都能保證設(shè)備的要求跟蹤部位正對太陽,故具有廣闊的發(fā)展前景。

同類課題研究水平概述

利用太陽能意義 :長期以來,人們就一直在努力研究利用太陽能。地球所接受到的太陽能,只占太陽表面發(fā)出的全部能量的二十億分之一左右。其次,宇宙空間沒有晝夜和四季之分,也沒有烏云和陰影,輻射能量十分穩(wěn)定。因而發(fā)電系統(tǒng)相對說來比地面簡單,而且在無重量、高真空的宇宙環(huán)境中,對設(shè)備構(gòu)件的強(qiáng)度要求也不太高。再者,太陽能和石油、煤炭等礦物燃料不同,不會導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”和全球性氣候變化,也不會造成環(huán)境污染。目前人類所消耗的能源的70%來自煤、石油、天然氣等化石燃料,科學(xué)家們公認(rèn),太陽能是未來人類最合適、最安全、最綠色、最理想的替代能源。 技術(shù)水平:目前國外太陽能跟蹤器基本有兩大類:一類是根據(jù)地球繞日運(yùn)行規(guī)律計(jì)算跟蹤運(yùn)動軌跡的主動式跟蹤器;另一類是實(shí)時(shí)探測太陽對地位置,控制對日角度的被動式跟蹤器。 為了解決傳統(tǒng)跟蹤器存在的問題,滿足復(fù)雜多變的光線照射情況,本作品研究了一種自適應(yīng)太陽跟蹤裝置。該裝置能自動檢測光源的運(yùn)動方向,通過對其X和Y方向二維的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),保證其始終與光源對正,實(shí)現(xiàn)大范圍和較高精度的跟蹤,以提高太陽能的利用效率。 該跟蹤裝置從跟蹤控制系統(tǒng)到機(jī)械執(zhí)行部件的設(shè)計(jì)都考慮了經(jīng)濟(jì)性問題,在保證工作性能的同時(shí)大大降低了成本提高了性價(jià)比。跟蹤平臺可安裝在固定地點(diǎn)工作,也可安裝在運(yùn)動載體上工作。其適用范圍廣泛,除了適用于太陽能屋頂發(fā)電、太陽灶、太陽能熱水器、太陽能空調(diào)等場合,還適用于太陽光照明、太陽能車船等新興太陽能產(chǎn)業(yè)。
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