太阳能集热装置自动跟踪太阳方位角系统设计【自动化毕业论文开题报告外文翻译说明书】.zip
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太阳能集热装置自动跟踪太阳方位角系统设计【自动化毕业论文开题报告外文翻译说明书】.zip,自动化毕业论文开题报告外文翻译说明书
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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字左右的文献综述： 1绪论 1.1课题来源 太阳能是取之不尽，用之不竭的绿色新能源，随着我国国民经济的飞速发展，太阳能越来越被广泛地利用，它主要有以下几种利用方式：1,、太阳能热发电：主要是把太阳的能量聚集在一起，加热来驱动汽轮机发电。2、太阳能光伏发电：将太阳能电池组合在一起，大小规模随意，可独立发电，也可并网发电。3、太阳能水泵：正在取代太阳能热动力水泵，九十年代我国研制的25kW光伏水泵在新疆运用。4、太阳热水器：我国自从1958年研制出第一台热水器后，经过四十多年的努力，我国太阳热水器产、销量均占世界首位。太阳能既没有污染，又无需运输，是理想、洁净的可再生能源，也是人类最大的可利用能量来源之一。但太阳能又是一种低能流密度能源，太阳辐射到达人类居住的地面上时，还受到日夜和气候变化的影响。 本课题就是根据现有的太阳能采光不足，采光系统相对固定，不能充分利用太阳能能源这一系列问题，我们提出了太阳能跟踪系统，根据太阳光照热量时间等因数自动调整角度吸收最大的能量来设计太阳能自动系统。 1.2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，包括中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。 1.3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、光电转换和自然光应用。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。太阳能的利用也有它的缺点：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。 1.4太阳能利用的国内外发展状况自上世纪70年代出现能源危机以来，一些发达国家十分重视并支持对可再生能源技术发展，一些欧美国家及中国制定了符合本国的发展规划，并制定如税收优惠、政府补贴、低息贷款、加速折旧等相关政策，有力地保障太阳能产业的发展。欧盟自2000年开始实施了一项名为SOLTHERM的项目，目标是推动欧洲太阳能集热器安装数量每年增加200万，到2004年累计达到1500万；美国规划到2010年安装100万套屋顶光伏计划、安装机容量300万千瓦；日本提出到2010年安装光伏发电760千瓦；德国已实施10万屋顶计划，安装光伏发电容量30万千瓦，今后还将不断扩大。在中国，青岛市建委在2001年4月出台的关于新建工程同时设计安装太阳能热水器的意见中提出：有条件安装太阳能热水器的建筑，在建设规划中要同时考虑设计、安装太阳能热水器，暂时无条件的在设计时应预留户纳管线和安装位置。大连市城乡建设委员会在2005年8月出台的关于在建筑工程中全面推广应用太阳热水器的通知中规定，所有新建和改建的低层（别墅）、多层住宅建筑，必须按大连市太阳应用，对认定的普通商品房应当将可再生能源设备和设施的投资予以扣除。同时，市房地资热水器建筑设计导则（DT05-2）进行太阳热水器一体化设计和施工。小高层、高层住宅及其他公共建筑可依据开发单位和使用者的要求，确定是否进行太阳热水器的一体化设计和施工。 2005年9月，在上海市开发利用太阳能行动计划中，提出要做好与房地产政策的协调。为鼓励太阳能的源局进一步制定房地产商开发别墅和低层住宅应用可再生能源的引逼政策。 2太阳能跟踪系统 2-1自动跟踪系统简介目前，国内外实现太阳位置自动跟踪装置数不胜数，理论依据一般可分为如下两种：跟随太阳绕地球的运动轨迹来调整光伏电池板的位置以达到跟踪、另一种就是检测接收板上的实时光的强度来判断电池板是否位于最佳跟踪位置。根据跟踪原理可以分为机械式跟踪和光电式跟踪以及这两种方式的结合运用。按照执行机构的实现方法的不同又可以分为单轴跟踪系统和双轴跟踪系统。采用不同的原理和机构就可以设计出跟踪精度不同的跟踪装置。机械式跟踪通常又可以称为视日运动轨迹跟踪，即可以先根据太阳与地球的相对运动规律计算出一天之中任何时刻的太阳位置的角度，然后经过控制程序来使跟踪装置偏转，进而实现对太阳位置的实时跟踪。光电式跟踪也可以称作传感器跟踪，这种方式是利用光电传感器的光电效应来检测太阳光的强度来判断光线是否偏离电池板的法线。常用的光电跟踪的感光元件有光敏电阻、硅光电池和光敏二极管等。根据传感器的设计方式的不同，可以将跟踪装置分为两种：一种是利用单个感光元件实现自动跟踪，另一种是采用多个感光元件在太阳高度角和太阳方位角两个方位始终可以跟踪太阳。使用多个光电探头设计的太阳位置传感器主要有以下几种：双光电探头分别跟踪方位角和高度角的自动跟踪装置；4个光电二极管对称封装在圆筒传感器盒上下左右方位的四象限探测器；5片光电池按十字排列的五象限太阳能自动跟踪测向仪；9个光电三极管按照正中央1个，其他8个围成一圈布置等。根据是否对传感器进行遮光处理又可以设计出不同跟踪精度的太阳位置跟踪传感器。 2-2大阳能集热太阳辐射能的直接利用，基本上有四种方式，它们分别是太阳能的光热转换、太阳能的光电转换、太阳能的光化学转换和太阳能的光生物质转换，其中太阳能的光热转换是目前技术最为成熟、成本最为低廉、因而应用最为广泛的形式。其基本原理是将太阳辐射能收集起来利用温室效应来加热物体而获得热能，如地膜、大棚、温室等。目前使用较多的太阳能收集装置有两种：一种是平板式集热器，如太阳能热水器等；另一种是聚焦型集热器，如反射式太阳灶、高温太阳炉等。太阳能热水器把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，目前真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠集热管。集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 1、了解太阳的运行规律由于地球的自传和地球太阳的公转导致了太阳位置相对于地面静止物体的运动。这种变化是周期性和可以预测的。地球极轴和黄道天球极轴存在的一个27度的夹角，引起了太阳赤纬角在一年中的变化。冬至时这个角为23度27分，然后逐渐增大，到春分时变为0并继续增大，夏至时赤纬角最大为23度27分，并开始减小；到秋分时赤纬角又变为0，并继续减小，直至冬至，另一个变化周期开始。 2、确定太阳能自动跟踪方式 常用太阳能自动跟踪的方式有2种：1、光电跟踪；2、视日运动轨迹跟踪。 光电跟踪方式跟踪精度高，但是易受到外界环境的干扰，而视日运动轨迹跟踪虽然跟踪精度差，但是基本不受外界杂散光影响。 3、自动追踪系统总体结构 光热转换，单片机及其外围电路，步进电机以及驱动电路等的设计。 4、太阳能集热装置单轴跟踪机械结构设计 5、太阳能集热装置装置的抗台风外形设计 该自动跟踪系统实现了用最少的元件、最简单的电路完成最复杂工作的现实，掀开了太阳能发电这一高端应用设备快速实现实用、可靠、低成本、民用化应用发展新篇章。该系统能够真正的让太阳能的高端使用低价位进入寻常百性家庭中，让中国的太阳能应用，新能源发展都有了更加强劲的动力。 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 指导教师意见：1对“文献综述”的评语：该同学查阅了大量的文献资料，对太阳能热利用、太阳能光伏发电、太阳能集热装置自动跟踪太阳方位角等问题有了较全面、较系统的认识。并且认识到：太阳能集热装置自动跟踪太阳方位角系统设计，是在理解并掌握太阳方位角和太阳高度角变化规律和固定倾斜角安装成本低的基础上，设计太阳能集热装置自动跟踪太阳方位角。该文献综述写得比较全面、比较好。2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：本课题的深度、广度及工作量均较适中，该同学的文献综述和要研究的问题及拟采用的研究途径写得很
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