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。 【关键词】：太阳能 太阳能热发电 斯特林循环 集热器 程序控制跟踪 传感器跟踪
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TK513
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-19
• 1.1 能源现状和发展趋势8-10
• 1.2 太阳能利用10-13
• 1.3 问题的提出及研究的意义13-14
• 1.4 国内外的发展现状14-18
• 1.5 本文的研究内容18
• 1.6 本章小结18-19
• 2 太阳能热发电系统原理19-29
• 2.1 太阳能聚集19-23
• 2.2 太阳能热发电原理23-27
• 2.3 聚光器跟踪太阳27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 3 碟式斯特林太阳能发电系统的结构设计29-40
• 3.1 集热器30-32
• 3.2 高度角调节机构32-35
• 3.3 方位角调节机构35-38
• 3.4 固定支撑结构38-39
• 3.5 本章小结39-40
• 4 跟踪太阳系统40-56
• 4.1 跟踪系统组成结构40-42
• 4.2 跟踪原理及实现42-51
• 4.3 跟踪软件设计51-55
• 4.4 本章小结55-56
• 5 总结与展望56-58
• 5.1 主要内容回顾56
• 5.2 研究成果56-57
• 5.3 研究展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-62
• 附录1 攻读学位期间发表论文目录62

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