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光伏发电系统本科论文求助
论文题目：屋顶式太阳能光伏发电系统的设计
正在写一篇本科毕业论文，但是因为是第一次写，不知道该怎么整理思路。希望论坛的大侠们给点参考，或者可以给一些参考论文。在此感谢了~:hand:
多看看带你导师的论文或者你师兄师姐的毕业论文。 这应该更多看文献，反复与老师讨教、反复练习写作 就是因为材料少，希望大侠们能给点相关论文材料。英语翻译摘要本毕业设计的课题属于自动化类的设计题目,太阳能光伏发电时太阳能利用的一个主要方面,作为2010年世界太阳城大会主会场就充分地利用了太阳发电.目前常用的太阳能电池有单_百度作业帮
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英语翻译摘要本毕业设计的课题属于自动化类的设计题目,太阳能光伏发电时太阳能利用的一个主要方面,作为2010年世界太阳城大会主会场就充分地利用了太阳发电.目前常用的太阳能电池有单
英语翻译摘要本毕业设计的课题属于自动化类的设计题目,太阳能光伏发电时太阳能利用的一个主要方面,作为2010年世界太阳城大会主会场就充分地利用了太阳发电.目前常用的太阳能电池有单晶硅电池、多晶硅电池盒非硅晶薄膜电池.太阳能虽然是一种清洁的能源,而且它的应用正在世界范围内快速地增长.利用太阳光发电就是一种是用太阳能的方式,可是目前简历一个太阳能发电系统的成本还是较高的,从我国现阶段的太阳能发电成本来看,其花费在太阳电池组件的费用大约为60～70％.针对需求,经过设计与现场测量以及公式基础本文主要讨论不同方向以及灰尘对于太阳能电池板发电功率的影响,低温对离网发电系统中蓄电池放电性能的影响、以及太阳能电池板方阵问题等问题.关键词：光伏发电；太阳能电池板；离网发电；蓄电池；
AbstractThis graduate design topic is a automation kind design topic, solar photovoltaic power of solar energy utilization, as a major conference 2010 world sun city is the main full use of sun power generation. Now commonly used solar cells have monocrystalline cells and polycrystalline silicon battery box of the silicon thin film cells.Solar though is a kind of clean energy, and its application is rapid growth worldwide. Electricity is a USES sunlight is the way with solar energy, but at present the resume a solar power system cost or higher, from the present stage of solar power to see, they spent on the cost of solar cell module for that costs about 60 to 70 percent.According to demand, through the design and field measurement and formula foundation in this article, we mainly discuss different direction and dust for solar panels, the influence of generating power from the nets power generation system low temperature on the influence of battery discharge performance in the square, and solar panels, etc. ProblemKeywords: S F B文档分类：
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于毕业论文开题报告-光伏发电系统光源追踪方法研究的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：毕业论文开题报告-光伏发电系统光源追踪方法研究 提供完整版的各专业毕业设计,毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目: 光伏发电系统光源追踪方法研究学生姓名: 杨阳学号: 专业: 自动化所在学院: 智能科学与控制工程指导教师: 孙罡职称: 讲师2014 年月日毕业设计(论文)开题报告1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写不少于 1000 字的文献综述:我的毕业设计的题目是光伏发电系统光源追踪方法分析,针对提高太阳能的利用率问题的研究,设计一种基于单片机的光电比较式太阳能自动跟踪控制器。以AT89S52 单片机作为核心控制元件,通过将两个光电传感器采集到的信号经过比较电路和 A/D,将比较结果输出至单片机,由单片机分析处理数据并输出至 ULN2003A从而控制五线四相步进电机来实现对太阳位置的跟踪。该系统具有低成本的优点,且具有较好的抗干扰能力,提高了对太阳光能的利用率。在设计中首先完成对该方案的仿真验证,而后主要通过编辑器,利用 C 语言编制程序,并完成程序设计,通过下载器将程序烧写到单片机中。最后通过搭建硬件实验来实现预先设计跟踪目标。1(来源：淘豆网[/p-9624169.html]).1.1 能源现状及发展能源是人类社会赖以生存和发展的物质基础。当前,包括我国在内的绝大多数国家都以石油、天然气和煤炭等矿物燃料为主要能源。随着矿物燃料的日渐枯竭和全球环境的不断恶化,很多国家都在认真探索能源多样化的途径,积极开展新能源和可再生能源的研究开发工作。虽然在可预见的将来,煤炭、石油、天然气等矿物燃料仍将在世界能源结构中占有相当的比重,但人们对核能以及太阳能、风能、地热能、水利能、生物能等可持续能源资源的利用日益重视,在整个能源消耗中所占的比列正在显著地提高。据统计,20 世纪 90 年代,全球煤炭和石油的发电量每年增长 1%,而太阳能发电每年增长 20%,风力发电的年增长率更是高达 26%。预计在未来的 5 至 10 年内,可持续能源将能够与矿物燃料相抗衡,从而结束矿物燃料一统天下的局面。相对于日益枯竭的化石能源来说,太阳能似乎是未来社会能源的希望所在。1.1.2 我国的太阳能资源我国年日照时数多在
小时之间,大致以秦岭-淮河、川西山地为界,其东南年日照时数多在(来源：淘豆网[/p-9624169.html]) 2200 小时以下,其西北在 2200 小时以上。川黔地区平均年日照时数 1400 小时以下,其中,四川宝兴 826.4 小时,峨眉 946.8 小时,马边951.5 小时,云南盐津 952.1 小时等,是我国年日照最少的台站。锡林浩特、呼和浩特、银川、西宁、拉萨一线以西北,平均年日照时数多在 3000 小时以上,其中青海冷湖 3553.9 小时,内蒙古达来库布 3443.2 小时,哈日奥日布格及西藏定日3393.3 小时,新疆哈密 3359.1 小时等,是我国年日照最多的台站。我国平均年日照百分率分布趋势与年日照时数相似。大致大致以秦岭-淮河、川西山地之东南,年日照百分率在 50%以下,其中川黔地区 30%以下,云南盐津及四川马边 21%,峨眉 22%。锡林郭勒以西的内蒙古高原和柴达木盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地大部分地区,平均年日照百分率大于 70%,其中青海冷湖 80%,内蒙古哈日奥日布格 77%,新疆哈密 76%,西藏高原大部分地区年日照百分率 60%以上,定日 77%。(一)太阳总(来源：淘豆网[/p-9624169.html])辐射我国年总辐射量约 33×108-83×108/m2 之间。其分布,大体是西部大于东部。西部以青藏高原年总辐射量最大(70×108J/m2),东部以川 1 黔地区年太阳总辐射量最小(40×108J/m2).太阳总辐射量由直达辐射和散射辐射 2 个分量组成,而这两个分量比列各地不同,青藏高原和西北干旱地区,年中云量和水汽不多,散射辐射少而直达辐射多、青藏高原直达辐射占年总辐射的 70%,新疆和内蒙古地区占 60-65%。长江流域和东南沿海,直达辐射与散身辐射几乎相等。西南地区云量多,水汽丰富,直达辐射仅占年总辐射量的 40%。(二)太阳能分区为了开发利用我国太阳能资源,王炳忠 1983 年作出中国太阳能资源利用区划,在此基础上,盛承禹(1986 年)坐了较简化的我国太阳能分区。下面主要介绍盛氏分区。一级区以年总辐射量为指标,二级区以日照百分率出现峰值的季节为标志(峰值在春季以 A 表示,夏季以 B 表示,秋季以 C 表示,冬季以 D 表示),全国分为 4(来源：淘豆网[/p-9624169.html])区 11 副区。Ⅰ区为太阳能丰富区,年总辐射量 62.0×108J/m2,包括锡林浩特-银川、玉树-西藏朗县以西、天山以南的区域。其中,IB1 副区为内蒙古日照百分率夏季峰值区, IA 副区为塔里木日照百分率春季峰值区,IB2 副区为青藏高原日照百分率夏季峰值区。Ⅱ区为太阳能较丰富区,年总辐射量 50×108-62×108J/m2,包括天山以北区域和内蒙古高原东部,渤海沿岸平原、晋北、陕北、宁夏和甘肃的一部分、川西山地、西藏东南部等区域。其中ⅡD 副区为新疆北部日照百分率冬季峰值区。ⅡB1副区为内蒙古东部、渤海沿岸平原、晋北等地日照百分率夏季峰值区,ⅠA 副区为陕北和宁夏、甘肃的一部分等地日照百分率春季峰值区,ⅡB2 副区为川西山地、西藏东南等地日照百分率夏季峰值区。Ⅲ区为太阳能可利用区,年辐射总量 42×108-50×108J/m2,包括东北和内蒙古呼伦贝尔等区域,以及华北南部、东南沿海平原及丘陵、云南、西藏东南部等区域。其中,ⅢB1 副区为(来源：淘豆网[/p-9624169.html])东北和内蒙古呼伦贝尔日照百分率夏季峰值区,ⅢA 副区为华北南部、东南沿南平原及丘陵日照百分率春季峰值区,ⅢB2 副区为滇、藏东南日照百分率夏季峰值区。Ⅳ区为太阳能贫乏区,年辐射总量 42×108J/m2,主要在川黔区域。其中,ⅣC副区为川西日照百分率秋季峰值区,ⅣD 为川东、贵州的大部分、桂北及湘西的一部分等地日照百分率冬季峰值区。1.1.3 目前太阳能的开发与利用人类直接利用的太阳能有三大技术领域,即光热转换、光电转换和光学转换,此外,还有储能技术。太阳能光热转换技术的产品很多,如热水器、开水器、干燥器、采暖和制冷,温室与太阳房,太阳灶和高温炉,海水淡化装置、热力发电装置及太阳能医疗器具[6]。1.1.4 太阳能的特点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,它是人类可以利用最丰富的能源,据估计,在过去漫长的 11 亿年中,太阳消耗了它本身能量的 2%,可以说是取之不尽用之不竭的。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(来源：淘豆网[/p-9624169.html])村、海岛和远边地区更具有利用价值。第三,太阳能是一种洁净的能源,在开发与利用时,不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音,更不会影响生态平衡。太阳能的利用有它的缺点:第一,能流密度较低,日照较好的,地面上 1 平方米的面积所接受的能量只有1 千瓦左右。往往需要相当大的采光集热面才能满足使用要求,从而使装置的面积大,用料多,成本增加。第二,大气影响较大,给使用带来不少困难。1.2 课题研究的目的与意义本课题研究一种基于光电传感器的太阳光线自动跟踪装置,该装置能自动跟踪太阳光线的运动,保证太阳能设备的能量转换部分所在平面始终与太阳光线垂直,提高设备的能量利用率。1.2.1 新环保能源长期以来,世界能源主要依靠石油和煤炭等矿物燃料,而这些矿物作为一次性不可再生资源,储量有限,而且燃烧时产生大量的二氧化碳,造成地球气温升高,生态环境恶化。据国际能源机构预测,人类正面临矿物燃料枯竭的严重威胁。这种全球性的能源危机,迫使各国政府投入大量的人力和财力,研究和开发新能源,如太阳能等[1]。能源危机,环境保护成为当(来源：淘豆网[/p-9624169.html])今世界关注的热点问题。据联合环境规划署资料,目前矿物燃料提供了世界商业能源的 95%,且其使用在世界范围内以每 10 年 20%的速度增长。这些燃料的燃烧构成改变气候的温室气体的最大排放源,按照可持续发展的目标模式,决不能单靠消耗矿物原料来维持日益增长的能源需求。因此越来越多的国家都在致力于对可再生能源的深度开发与利用。其中具有独特优势的太阳能开发前景广阔。日本经济划厅和三泽公司合作研究认为,到 2030 年,世界电力生产的一半将依靠太阳能[2]。基于当今世界能源问题和环境保护问题已成为全球的一个“人类面临的最大威胁”的严重问题,本课题的目的是为了更充分的利用太阳能、提高太阳能的利用率,而进行太阳追踪系统的开发研究,这对我们面临的能源问题有重大的意义。同时太阳能又是一种无污染的清洁能源,加强太阳能的开发,对节约能源、保护环境也有重大的意义。1.2.2 提高太阳能的利用率太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布不断变化的能源,这就对太阳能的收集和利用提出了更高的要求。尽管相继研究出一系列的太阳能装置(来源：淘豆网[/p-9624169.html])如太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能电池等,但太阳能的利用还远远不够,究其原因,主要是利用率不高,就目前的太阳能装置而言,如何最大限度的提高太阳能的利用率,仍为国内外学者的研究热点。解决这一问题从另个方面入手,一是提高太阳能装置的转换效率,二是提高太阳能接收的效率,前者属于能量转换领域,还有待研究,而后者利用现有的技术则可解决。1.2.4 太阳能光发电系统白天,在光照条件下,太阳电池组件产生一定的电动势,通过组件的串并联形成太阳能电池方阵,使得方阵电压达到系统输入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电,将由光能转换而来的电能贮存起来。晚上,蓄电池组为逆变器提供输入电,通过逆变器的作用,将直流电转换成交流电,输送到配电柜,由配电柜的切换作用进行供电。蓄电池组的放电情况由控制器进行控制,保证蓄电池的正常使用。光伏电站系统还应有限荷保护和防雷装置,以保护系统设备的过负载运行及免遭雷击,维护系统设备的安全使用。太阳能→电能→化学能→电能→光能。1.2.5 太阳能发电系统的组成部分太阳能光伏发电(来源：淘豆网[/p-9624169.html])系统原理图如图 1 所示光伏系统是由太阳能电池方阵,蓄电池组,充放电控制器,逆变器,交流配电柜、自动太阳能跟踪系统、自动太阳能组件除尘系统等设备组成。其各部分设备的作用是:图 1 太阳能光伏发电系统原理图一、太阳能电池方阵在有光照(无论是太阳光,还是其它发光体产生的光照)情况下,电池吸收光能,电池两端出现异号电荷的积累,即产生&光生电压&,这就是&光生伏特效应&。在光生伏打效应的作用下,太阳能电池的两端产生电动势,将光能转换成电能,是能量转换的器件。太阳能电池一般为硅电池,分为单晶硅太阳能电池,多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池三种。二、蓄电池组其作用是贮存太阳能电池方阵受光照时发出的电能并可随时向负载供电。太阳能电池发电对所用蓄电池组的基本要求是:a.自放电率低;b.使用寿命长;c.深放电能力强;d.充电效率高;e.少维护或免维护;f.工作温度范围宽;g.价格低廉。Ah 以上的铅酸蓄电池,一般选用固定式或工业密封式免维护铅酸蓄电池,每只蓄电池的目前我国(来源：淘豆网[/p-9624169.html])与太阳能发电系统配套使用的蓄电池主要是铅酸蓄电池和镉镍蓄电池。配套 200 额定电压为 2VDC;配套 200Ah 以下的铅酸蓄电池,一般选用小型密封免维护铅酸蓄电池,每只蓄电池的额定电压为 12VDC。三、充放电控制器充放电控制器是能自动防止蓄电池过充电和过放电的设备。由于蓄电池的循环充放电次数及放电深度是决定蓄电池使用寿命的重要因素,因此能控制蓄电池组过充电或过放电的充放电控制器是必不可少的设备。四、逆变器逆变器是将直流电转换成交流电的设备。由于太阳能电池和蓄电池是直流电源,而负载是交流负载时,逆变器是必不可少的。逆变器按运行方式,可分为独立运行逆变器和并网逆变器。独立运行逆变器用于独立运行的太阳能电池发电系统,为独立负载供电。并网逆变器用于并网运行的太阳能电池发电系统。逆变器按输出波型可分为方波逆变器和正弦波逆变器。方波逆变器电路简单,造价低,但谐波分量大,一般用于几百瓦以下和对谐波要求不高的系统。正弦波逆变器成本高,但可以适用于各种负载。五、交流配电柜其在电站系统的主要作用是对备用逆变器的切换功能,保证系统的正常供电,同时还有对线路电能的计量。1.2.6 太阳能光伏发电系统分类太阳能光伏发电系统分为独立光伏发电系统与并网光伏发电系统:一、独立光伏发电系统也叫离网光伏发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成,若要为交流负载供电,还需要配置交流逆变器。二、并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电这后直接接入公共电网。并网光伏发电系统有集中式大型并网光伏电站一般都是国家级电站,主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大,目前还没有太大发展。而分散式小型并网光伏系统,特别是光伏建筑一体化发电系统,由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点,是目前并网光伏发电的主流。1.2.7 太阳能跟踪系统的光伏发电系统太阳能跟踪系统是能够保持太阳能电池板随时正对太阳,使太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置,能够显著提高太阳能光伏组件的发电效率。国内自主知识产权、首家完全不用电脑软件的太阳空间定位跟踪仪,具有国际领先水平,能够不受地域和外部条件的限制,可以在-50℃至 70℃环境温度范围内正常使用;跟踪精度可以达到±0.001°,最大限度的提高太阳跟踪精度,完美实现适时跟踪,最大限度提高太阳光能利用率。该太阳能跟踪系统可以广泛的使用于各类设备的需要使用太阳跟踪的地方,价格实惠、性能稳定、结构合理、跟踪准确、方便易用。把加装了该太阳能跟踪系统的太阳能发电系统安装在高速行驶的汽车、火车,以及通讯应急车、特种军用汽车、军舰或轮船上,不论系统向何方行驶、如何调头、拐弯,该自动太阳能跟踪系统都能保证设备的要求跟踪部位正对太阳!1.11.3 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,而在南北方向则通过手动调节,接收器的接受效率提高了。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,结构紧张,重量轻,大大拓宽了跟踪器的应用领域。在国内近年来有不少专家学者也相继开展了这方面的研究,1992 年推出太阳灶自动跟踪系统,1994 年《太阳能》杂志介绍的单轴液压自动跟踪器,完成了单向跟踪。目前,太阳跟踪系统中实现跟踪太阳的方法很多,但在不外乎采用如下两种方式:一种是光电追踪方式,另一种是根据视目运动轨迹追踪;前者是闭环的随机系统,后者是开环的控制系统。跟踪方式的比较2.1 按控制方式分类全自动跟踪方法依据不同的分类标准可分为许多种, 按控制方式分有三种,即光电跟踪、视日运动轨迹跟踪和混合控制。2.1.1 光电跟踪光电跟踪是通过光敏传感器(如硅光电管)进行太阳光的检测, 基本原理是:安装时将光敏传感器按一定方式固定在跟踪装置上;当太阳偏移时,光敏器件接收到的电流偏差经过一系列放大整形, 数模转换和计算处理后得到跟踪信号;通过跟踪信号驱动伺服机构动作,调整装置实现准确跟踪[18]。光电跟踪根据检测器件的不同( 如光敏电阻, 光敏二极管, 光敏三极管等) ,构成了性能各异的太阳跟踪器。其优点在于不受地理位置和冬夏时差的影响, 使用方便、灵活, 结构简单,成本低, 控制较精确, 参考文献[18]的跟踪精度理论上可达 0.003°[19]。但是光敏传感器的一致性差, 受外界环境影响比较大, 尤其当遇到多云天气时, 云端的光亮点会引起跟踪装置颤抖, 严重影响正常工作[20]。2.1.2 视日运动轨迹跟踪视日运行轨迹跟踪的原理: 依据天文学公式利用计算机计算出当地日出至日落每天每一时刻的太阳方位角和高度角的参数, 根据参数控制电机转动, 驱动跟踪装置跟踪太阳。这种方法的实质是根据地理位置和时间确定太阳的位置信息,按当前太阳的固有运行轨迹进行约定性跟踪。其好处是可以全天跟踪, 而不需要人为地干预和帮助, 控制简单, 易于实现, 不需要额外增加硬件设备; 其缺点是需要对太阳位置的计算误差、机械结构的精度误差以及整个跟踪过程中的积累误差加以修正, 另外, 对机构的机械加工水平和仪器的安装有较严格要求, 成本较高[ 2 1 ]。2.1.3 混合控制混合控制跟踪就是综合以上两种方法的特点, 利用优点, 克服缺点, 有机融合而形成的一种新型控制方法。从实现形式上可以分为两种: 一种是在天气晴朗的情况下使用闭环的光电传感器跟踪, 当遇到阴雨天气时切换到视日运动轨迹跟踪模式继续跟踪, 等到天气转好后,再重新使用光电传感器跟踪; 另一种是两种跟踪方式同时作用, 先通过视日运动轨迹跟踪进行粗跟踪, 再由光电传感器跟踪进行精跟踪, 从而提高跟踪精度。混合控制系统, 结合了开环和闭环控制的优点,能够得到较好的控制效果[22]。太阳与地球的位置关系地球每天围绕通过它本身南极和北极的一个假想轴——地轴自西向东自传一周,每转一周为一昼夜,一昼夜又分为 24 时,所以地球每小时自转 15 度。在自转的同时。地球围绕太阳在一个椭圆形轨道上公转,每公转一周为一个太阳年、它等于 365 天 5 小时 48 分。即 365.241 天,因此每四年须闰一日。地球的自转轴与公转运行的轨道面(黄道面)的法线倾斜成 23.27 度的夹角,而且地球公转时其自转轴的方向始终不变,总是指向天球的北极,这也是太阳赤纬角的最大值。在地球围绕太阳公转的一年中有四个特殊的日期,这就是受地球倾斜运动影响最大的冬至和夏至以及不受地球倾斜运动影响的春分和秋分。在北半球,春分大约是 3 月 21 日、夏至是 6 月 22 日,秋分是 9 月 23 日,而冬至是 12 月 21 日。夏至的白天最长而冬至的黑夜最长;春分和秋分的昼夜各12 个小时。在设计太阳能应用系统时,不可避免地都会涉及到地球和太阳的位置关系,如太阳高度角、方位角等问题。a. 地平坐标系以地平圈为基本圈,天顶为基本点,南点为原点的坐标系叫做地平坐标系,如图2.1 所示。通过天顶和太阳(任一天体)X 作一大圆,叫做地平经圈;地平交地平面于 M 点;从原点 S 沿地平圈顺时针方向计量,弧 SM 为方位角γs(地平经度);弧 XM 为高度角α(地平纬度),向上为正,向下为负。弧 ZX 称为天顶距,自 Z 起计量,用 Z 表示。显然 Z=90°-α。b. 时角坐标系以天赤道为基本圈,北天极为基本点,天赤道和子午圈在南点附近的交点为原点的坐标系为时角坐标系或第一赤道坐标系,如图2.2 所示。通过北天极和太阳 X 作一个大圆,叫做时圈;时圈交天赤道于 T 点;从原点 Q 沿天赤道顺时针方向计量,弧 QT 为时角ω,ω以度、分,秒单位来表示,也可以用时,分,为单位来表示;弧 XT 为赤纬角δ,δ以度、分,秒单位来表示;从天赤道算起,向上为正,向下为负。当天体作周日运动时,天体的赤纬δ不随周日运动而变化,但天体的时角ω却从 0°均匀地增加到 360°秒。1.5.2 相关角度的计算在太阳能的地面应用中,绝大部分的采光组件或阵列的安装形式并非水平,而是以与地平面成一定夹角的倾斜形式安装。所以有必要分析倾斜面在特定时间及地点下的太阳入射计算。a. 有关角的定义假如太阳能采光组件的倾斜角度和方位角已经确定,要计算入射在采光组件表面上的太阳直射辐射的能量,就必须定义一些角度。太阳光线入射角θ:太阳光线和采光组件表面法线之间的夹角,称为太阳光线的入射角。太阳光线可以分为两个分量,一个垂直于采光面,一个平行与采光面,只有前者的辐射能北采光面所截取。由此可见,实际使用时应该是入射角θ越小越好,这也就是所说的跟踪。太阳高度角α和太阳方位角γs:从地面某一观测点向太阳中心作一条射线,该射线在地面上有一投影线,这两条线的夹角α叫做太阳的高度角。该射线与地面法线的夹角叫太阳天顶角θz.。其中α+θz=90°。太阳光线在地面上的投影线与正南方的夹角γs,为太阳的方位角。并规定,向西为正,向东为负。采光组件的方位角γ:采光组件表面法线在地面上有个投影,此投影线与正南方的夹角为采光组件的方位角。采光组件的倾斜角β:采光组件平面与水平面的夹角称为采光组件的倾斜角度如下图所示b. 角度之间的关系和有关公式采光组件所获得的太阳辐射量主要取决于太阳入射角θ,而θ是太阳赤纬角δ、太阳时角ω、地理纬度φ、采光组件倾斜β、采光组件方位角γ和的函数,它们的具体关系是:cosθ=sinδsinφcosβ-sinδcosφsinβcosγ+cosδcosφcosβcosω+cosδsinφsinβcosωcos γ+ c o s δ s i n β s i n γ s i n ω(2.1)其中太阳赤纬角δ可由 Cooper 方程式(2.2)近似计算:n:一年中的天数,如:在春分,n=81,则δ=0。δ=23.45°sin[360(n+284)/365] (2.2)ω=(t-12)×15° (2.3)时角计算公式见式(2.3),T 为当地时间,按小时计算。地球自转一周为 360°,相应的时间为 24h,每 1h 地球自转的角度定义为太阳时角ω,则ω=360°/24=15°,正午时角为零.其它时辰时角的数值等于离正午的时间(h)乘以 15。上午时角为负值,下午时角为正值,例如,上午10 时和下午 2 时的时角分别为-30°及+30°。从式(2-1),(2-2),(2-3)可看出,当δ,ω,φ确定后,采光组件倾角β和方位角γ的值决定了直接日射入角θ,因此只要控制采光组件使其倾角和方位角有合适的值,就可以保证太阳光线入射角θ为 0,从而最大限度地收集太阳能。故我们可以根据不同地区的情况确定一个合适的太阳能阵列的固定的安装角,从而能最大效率利用太阳能。播放器加载中，请稍候...
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