太阳能方位自动跟踪系统.doc

毕业论文开题报告 题 目 太阳能方位自动跟踪系统 学生姓名 学号 所在院(系) 专业班级 指导教师 20 年 月 日 题 目 太阳能方位自动跟踪系统 选题的目的及研究意义 1、选题目的 本课题主要目的是研究出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，提高设备对太阳能的利用率。本设计可使太阳光永远垂直照射在接收面上（能量积分），提高了太阳能的吸收率和转化率，设计结构简单成本低廉，单片机控制稳定，能自动跟踪阳光，最大面积地吸收太阳光能，合理利用了资源。 2、研究意义 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。太阳能的特点可概括为 (1)储量的“无限性”。太阳能是取之不尽的可再生能源，可利用量巨大。太阳放射的总辐射能量大约3．75×1026W，是极其巨大的。其中到达地球的能量高达1．73×1014Kw，穿过大气层到达地球表面的太阳辐射能大约为8．1×1013Kw。在到达地球表面的太阳辐射能中，到达地球陆地表面的辐射能大约为1．7×10”Kw，相当于目前全世界一年内消耗的各种能源所产生的总能量的三万五千多倍。太阳的寿命至少尚有40亿年，相对于人类历史来说，太阳可源源不断供给地球能源的时间可以说是无限的。相对于常规能源的有限性，太阳能具有储量的“无限性”，取之不尽，用之不竭。这就决定了开发利用太阳能将是人类解决常规能源匾乏、枯竭的最有效途径。 (2)存在的普遍性。虽然由于纬度的不同、气候条件的差异造成了太阳能辐射的不均匀，但相对于其他能源来说，太阳能对于地球上绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。这就为常规能源缺乏的国家和地区解决能源问题提供了美好前景。 (3)利用的清洁性。太阳能像风能、潮汐能等洁净能源一样，其开发利用时几乎不产生任何污染，加之其储量的无限性，是人类理想的替代能源。 (4)利用的经济性。可以从两个方面看太阳能利用的经济性。一是太阳能取之不尽，用之不竭，而且在接收太阳能时不征收任何“税”，可以随地取用；二是在目前的技术发展水平下，有些太阳能利用已具经济性。随着科技的发展以及人类开发利用太阳能的技术突破，太阳能利用的经济性将会更明显。自1990年以来，世界太阳能市场年均增长16％，人们对太阳能的利用主要有两种方式：一是贮热、集热和直接利用其热能来供热。二是通过光电转换，将太阳能转换为电能并加以储蓄，最终以电源形式满足人们的需求。 1、选题目的 本课题主要目的是研究出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，提高设备对太阳能的利用率。本设计可使太阳光永远垂直照射在接收面上（能量积分），提高了太阳能的吸收率和转化率，设计结构简单成本低廉，单片机控制稳定，能自动跟踪阳光，最大面积地吸收太阳光能，合理利用了资源。 2、研究意义 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。太阳能的特点可概括为 (1)储量的“无限性”。太阳能是取之不尽的可再生能源，可利用量巨大。太阳放射的总辐射能量大约3．75×1026W，是极其巨大的。其中到达地球的能量高达1．73×1014Kw，穿过大气层到达地球表面的太阳辐射能大约为8．1×1013Kw。在到达地球表面的太阳辐射能中，到达地球陆地表面的辐射能大约为1．7×10”Kw，相当于目前全世界一年内消耗的各种能源所产生的总能量的三万五千多倍。太阳的寿命至少尚有40亿年，相对于人类历史来说，太阳可源源不断供给地球能源的时间可以说是无限的。相对于常规能源的有限性，太阳能具有储量的“无限性”，取之不尽，用之不竭。这就决定了开发利用太阳能将是人类解决常规能源匾乏、枯竭的最有效途径。 (2)存在的普遍性。虽然由于纬度的不