双轴跟踪碟式太阳能集热器的研究

摘要

当今世界能源短缺，环境污染，化石能源濒临枯竭，在这种情况下，可再生能源的利用就显得尤为重要。太阳能以其储量的无限性、存在的普遍性、开发利用的清洁性以及逐渐显露出的经济性等优势，其开发利用是最终解决常规能源特别是化石能源带来的能源短缺、环境污染和温室效应等问题的有效途径，是人类理想的替代能源。
　　 本文在分析总结太阳能利用方式和国内外太阳能利用水平的基础上，运用相关的理论，提出和设计了一种发电功率为500W，旋转抛物面集热器直径为1m，釆用方位角—高度角双轴精确跟踪太阳的碟式斯特林太阳能发电系统。该系统功率比较小，结构相对简单，效率较高，成本低。非常适合我国大面积的偏远山区、草原、沙漠，或电网未覆盖的地区等以户为单位的日常照明等生活用电，对改善偏远地区人民的生活水平有积极作用。本文除完成小型斯特林太阳能发电系统的结构设计外，还研究和设计了太阳双轴跟踪系统。提出了视日运动轨迹跟踪(程序控制)和传感器跟踪两级混合跟踪方案，并运用VC语言开发了跟踪软件，完成了太阳运行轨迹校核计算和模拟。从而实现了全天候和高精度跟踪太阳，达到了提升集热温度，提高太阳能的利用率和系统的发电效率之目的。