应用于太阳能供暧的太阳智能追踪系统

【摘要】：本论文对一种应用于太阳能供暖的太阳智能追踪系统进行了详细论述,主要内容包括项目的背景和意义、我国太阳能供暖现状、太阳能综合供热控制系统的设计、太阳智能追踪系统的设计及应用于太阳能供暖的太阳智能追踪系统的安装设计方案等几部分,包括系统的软件设计、硬件设计、机械设计等内容。文中论述的太阳能综合供暖系统应用于我国北方冬季供暖。随着我国建筑体系的不断完善与节能降耗的理念不断深入人心,中国建筑供暖的能耗持续下降,而且随着科技的发展太阳能热利用产品性能也日益提高。由于太阳能的众多优越性,太阳能供暖正在逐渐受到人们的重视,目前我国利用太阳能辅助供暖的技术进入了快速发展时期,随着国家对可再生能源的日益重视,其在我国的战略地位也正在变得愈加重要。2010年国务院颁布的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确提出,要开拓多元化的太阳能使用市场与途径,“十二五”的规划纲要也再次明确了要重点发展包括太阳能热利用和光伏光热发电在内的新能源产业。在“十二五”期间,国家已在产业政策方面大力推进光热利用及与其有关的设备制造,在未来随着科技的发展,太阳能光热的使用势必大势所趋。文中论述的应用于太阳能供暖的太阳智能追踪系统采用ARM微处理器作为系统的控制核心,与太阳能追踪传感器相结合来实现太阳的追踪控制。人机交互界面采用TFT液晶屏,配有键盘接口实现人机互动。太阳追踪的机械设计采用两端输出摆动活齿减速机构、丝杠螺母传动机构、调整螺栓组、齿轮组来实现功能。根据天体运行规律实时计算出太阳的位置,通过机械传动机构使跟踪装置定位到一定范围内;然后利用太阳能追踪传感器在该范围内搜索检测太阳光的最强点进行精确跟踪,提高太阳能的采集率。 【关键词】：太阳能供暖 互补供暖 太阳追踪 太阳追踪传感器 太阳能集热器 太阳方位
【学位授予单位】：河北科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK513
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 论文的研究背景9-10
• 1.2 我国太阳能资源概况10
• 1.3 我国太阳能供暖现状10-11
• 1.4 太阳能供暖发展趋势11-12
• 1.5 太阳追踪系统应用现状及市场前景12-13
• 1.6 课题研究内容13-14
• 第2章 太阳能综合供热控制系统设计14-23
• 2.1 太阳能综合供热系统设计方案14-15
• 2.2 太阳能综合供热系统安装设计15-18
• 2.2.1 小时采暖量的设计15-16
• 2.2.2 采暖循环流量的设计16
• 2.2.3 管路参数计算16
• 2.2.4 太阳能集热面积确定16-17
• 2.2.5 储暖水箱的设计17-18
• 2.2.6 采暖用泵设计18
• 2.3 太阳能综合供热控制系统硬件设计18-21
• 2.3.1 系统组成18-19
• 2.3.2 系统控制策略19-20
• 2.3.3 温度检测硬件设计20-21
• 2.4 太阳能综合供热控制系统控制软件设计21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 太阳智能追踪系统设计23-39
• 3.1 太阳智能追踪系统设计原则23
• 3.2 太阳方位的获取23-25
• 3.2.1 太阳方位的数学模型23-24
• 3.2.2 太阳赤纬角24-25
• 3.3 系统总体设计25-26
• 3.4 机械设计26-30
• 3.4.1 机械结构组成26-27
• 3.4.2 自动追踪机构27-30
• 3.5 硬件设计30-35
• 3.5.1 硬件组成30-31
• 3.5.2 太阳追踪传感器系统31-35
• 3.6 控制系统程序设计35-37
• 3.7 安装与调试37-38
• 3.8 本章小结38-39
• 第4章 增加太阳辐射接收效率39-44
• 4.1 太阳辐射的数学模型39-40
• 4.2 提高太阳能转化效率40-41
• 4.3 太阳辐射效率的增加41-43
• 4.4 本章小结43-44
• 结论44-46
• 参考文献46-49
• 攻读硕士学位期间所发表的论文49-50
• 致谢50-51
• 个人简历51

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