㈠ 太陽能自動跟蹤器是什麼
摘要：如名字所言，太陽能自動跟蹤器就是用來自動追蹤太陽，使集能器的主光軸始終與太陽光線相平行的裝置，從日出到日落始終對准太陽，以提高太陽能的利用率。太陽能自動跟蹤器的常用方法有光電跟蹤和根據視日運動軌跡跟蹤。後一種跟蹤方式又可以分為雙軸跟蹤和單軸跟蹤。具體的太陽能自動跟蹤器是什麼以及太陽能自動跟蹤器的常用方法有哪些，咱們一起到文中來看看吧！一、太陽能自動跟蹤器是什麼
太陽能自動跟蹤裝置是用來跟蹤太陽，使集能器的主光軸始終與太陽光線相平行的裝置。較常用的太陽能平板式集熱器和真空管式集熱器均採用固定安裝方式。這兩種集熱器的共同缺點是太陽的能量密度低，因而集熱溫度較低，一般只能提供40~70℃的熱水，不容易得到高溫。要提高能量密度則必須使集能器平面始終和太陽入射光垂直，同時還應對太陽光實行聚焦。為了達到此目的，在使用中需要在方位角和高度角兩個方位上不斷跟蹤太陽，使集能器從日出到日落始終對准太陽，以提高太陽能的利用率。
二、太陽能自動跟蹤器的常用方法有哪些
跟蹤太陽的方法有很多，但不外乎採用這兩種方式：光電跟蹤和根據視日運動軌跡跟蹤。後一種跟蹤方式又可以分為雙軸跟蹤和單軸跟蹤。
1、光電跟蹤
國內常用的光電跟蹤裝置有：重力式光電跟蹤裝置、電磁式光電跟蹤裝置、電動式光電跟蹤裝置。這些光電跟蹤裝置都使用光敏感測器，如硅光電管，光電管靠近遮光板，調整遮光板的位置使遮光板對准太陽，硅光電池處於陰影區。當太陽西移時，遮光板的陰影隨之移動，光電管受到陽光直射，輸出一定值的微電流，發出偏差信號，經放大電路放大，控制跟蹤裝置對准太陽，完成跟蹤.光電跟蹤的優點是靈敏度高，結構設計較為方便。其缺點是受到天氣的影響很大。如果在稍長時間段里出現烏雲遮住太陽的情況，太陽光線往往不能照到硅光電管上，導致跟蹤裝置無法對准太陽，甚至會引起執行機構的誤動作。下面簡要介紹一下太陽能電池板的光電跟蹤經常用到的兩種方法。
（1）太陽能電池板光強比較法
把兩塊完全相同的太陽能電池板按照一定的角度連接成「人」字型，它們既用作光電轉化的電池，也起光敏器件的作用。太陽光垂直照射地面時，兩塊電池板上得到的太陽光的能流密度完全相等，產生的光電流大小相等，此時控制它們方位的電動機不工作。入射太陽光與地面的夾角改變時，如果甲電池板得到太陽光的能流密度大於乙電池板得到的能流密度，則甲電池板產生的光電流強度就大於乙電池板的光電流強度，利用這一信號驅動電動機轉動，使得電池板與太陽光的夾角同光垂直於地面時完全相同。其優點為調節較為精確，電路也比較簡單，但兩個電池板之間的夾角始終存在，永遠無法達到真正意義上的垂直。
（2）光敏電阻光強比較法
利用光敏電阻在光照時阻值發生變化的原理，將兩個完全相同的光敏電阻分別放置於一塊電池板東西方向邊沿處的下方（光與電池板垂直時一半可接收光，一半在下邊）。如果太陽光垂直照射太陽能電池板時，兩個光敏電阻接收到的光照強度相同，所以它們的阻值完全相等，此時電動機不轉動。當太陽光方向與電池板垂直方向有夾角時，接收光強多的光敏電阻阻值減小，驅動電動機轉動，直至兩個光敏電阻上的光照強度相同。其優點在於控制較精確，且電路也比較容易實現。
2、視日運動軌跡跟蹤
（1）單軸跟蹤
單軸跟蹤一般採用以下三種跟蹤方式：傾斜布置東西跟蹤；焦線南北水平布置，東西跟蹤；焦線東西水平布置，南北跟蹤。這三種方式基本上都是單軸轉動的南北方向或東西方向跟蹤，工作原理基本相似跟蹤系統的轉軸（或焦線）系東西方向布置。然後根據太陽赤緯角的變化使柱形拋物面反射鏡繞轉軸作俯仰轉動，以跟蹤太陽。採用這種跟蹤方式時，一天之中只有正午時刻太陽光與柱形拋物面的母線相垂直，此時熱流最大。而在早上或下午太陽光線都是斜射，所以一天之中熱流的變化比較大。採用單軸跟蹤方式的特點是結構簡單，但是由於入射光線不能始終與主光軸平行，從收集太陽能來說並不理想。如果能夠在太陽高度和赤緯角的變化上都能夠跟蹤太陽就可以獲得最多的太陽能，全跟蹤即雙軸就是根據這樣的要求而設計的。
（2）雙軸跟蹤
雙軸跟蹤又可以分為兩種方式：極軸式全跟蹤和高度角—方位角式全跟蹤。極軸式全跟蹤原理：聚光鏡的一軸指向天球北極，即與地球自轉軸相平行，故稱為極軸。另一軸與極軸垂直，稱為赤緯軸。工作時反射鏡面只須繞極軸用與地球自轉角速度大小相同方向相反的固定轉速，以跟蹤太陽的視日運動。此外再按照季節的變化間斷地將反射鏡圍繞赤緯軸作俯仰轉動以適應赤緯角的變化。這種跟蹤方式並不復雜，只是反射鏡的重量並不通過極軸軸線，使極軸支承裝置的設計比較困難。
㈡ 太陽能自動跟蹤器是什麼 太陽能自動跟蹤器的常用方法有哪些
太陽能自動跟蹤裝置是一種用來追蹤太陽，使集能器的主光軸始終與太陽光線相平行的裝置。常見的太陽能平板式集熱器和真空管式集熱器通常採用固定安裝方式。這兩種集熱器共同的缺點是太陽的能量密度低，因而集熱溫度較低，一般只能提供40至70攝氏度的熱水，難以獲得高溫。為了提高能量密度，需要使集能器平面始終與太陽入射光垂直，同時對太陽光進行聚焦。為此，必須在方位角和高度角兩個方位上不斷跟蹤太陽，使集能器從日出到日落始終對准太陽，以提高太陽能的利用率。
太陽能自動跟蹤裝置的跟蹤方法主要有兩種：光電跟蹤和根據視日運動軌跡跟蹤。後一種方式又可以細分為雙軸跟蹤和單軸跟蹤。
光電跟蹤裝置利用光敏感測器，如硅光電管，調整遮光板的位置使遮光板對准太陽，硅光電管處於陰影區。當太陽西移時，遮光板的陰影隨之移動，硅光電管受到陽光直射，輸出一定值的微電流，發出偏差信號，通過放大電路放大，控制跟蹤裝置對准太陽，完成跟蹤。光電跟蹤的優點是靈敏度高，結構設計較為方便。然而，光電跟蹤也存在局限性，受到天氣的影響較大。如果在一段時間內出現烏雲遮住太陽的情況，跟蹤裝置可能無法對准太陽，甚至引起執行機構的誤動作。
光電跟蹤中，太陽能電池板的光強比較法是一種常用方法。將兩塊完全相同的太陽能電池板按照一定角度連接成「人」字型，它們既用作光電轉化的電池，也起到光敏器件的作用。太陽光垂直照射地面時，兩塊電池板上得到的太陽光能流密度完全相等，產生的光電流大小相等，此時控制它們方位的電動機不工作。當入射太陽光與地面的夾角改變時，如果一塊電池板得到的太陽光能流密度大於另一塊電池板，則控制它們方位的電動機驅動電池板轉動，使得電池板與太陽光的夾角同光垂直於地面時完全相同。這種方法的優點是調節較為精確，電路也比較簡單，但兩塊電池板之間的夾角始終存在，無法達到真正意義上的垂直。
另一種常用方法是光敏電阻光強比較法。利用光敏電阻在光照時阻值發生變化的原理，將兩個完全相同的光敏電阻分別放置於一塊電池板東西方向邊沿處的下方。如果太陽光垂直照射太陽能電池板時，兩個光敏電阻接收到的光照強度相同，因此它們的阻值完全相等，此時電動機不轉動。當太陽光方向與電池板垂直方向有夾角時，接收光強多的光敏電阻阻值減小，驅動電動機轉動，直至兩個光敏電阻上的光照強度相同。這種方法的優點是控制較精確，且電路也容易實現。
視日運動軌跡跟蹤方式同樣包括單軸跟蹤和雙軸跟蹤。單軸跟蹤有三種方式：傾斜布置東西跟蹤；焦線南北水平布置，東西跟蹤；焦線東西水平布置，南北跟蹤。單軸跟蹤方式簡單，但入射光線不能始終與主光軸平行，從收集太陽能來說並不理想。雙軸跟蹤則分為極軸式全跟蹤和高度角—方位角式全跟蹤。極軸式全跟蹤原理簡單，反射鏡的重量並不通過極軸軸線，使極軸支承裝置的設計比較困難。
㈢ 怎麼做太陽能跟蹤控制器控制
現有的太陽能自動跟蹤控制器無外乎兩種：一是使用一隻光敏感測器與施密特觸發器或單穩態觸發器，構成光控施密特觸發器或光控單穩態觸發器來控制電機的停、轉；二是使用兩只光敏感測器與兩只比較器分別構成兩個光控比較器控制電機的正反轉。由於一年四季、早晚和中午環境光和陽光的強弱變化范圍都很大，所以上述兩種控制器很難使大陽能接收裝置四季全天候跟蹤太陽。這里所介紹的控制電路也包括兩個電壓比較器，但設在其輸人端的光敏感測器則分別由兩只光敏電阻串聯交叉組合而成。每一組兩只光敏電阻中的一隻為比較器的上偏置電阻，另一隻為下偏置電阻；一隻檢測太陽光照，另一隻則檢測環境光照，送至比較器輸人端的比較電平始終為兩者光照之差。所以，本控制器能使太陽能接收裝置四季全天候跟蹤太陽，而且調試十分簡單，成本也比較低。電路原理電路原理圖如圖1所示，雙運放LM358與R1、R2構成兩個電壓比較器，參考電壓為VDD（＋12V）的1/2。光敏電阻RT1、RT2與電位器RP1和光敏電阻RT3、RT4與電位器RP2分別構成光敏感測電路，該電路的特殊之處在於能根據環境光線的強弱進行自動補償。如圖2所示，將RT1和RT3安裝在垂直遮陽板的一側，RT4和RT2安裝在另一側。當RT1、RT2、RT3和RT4同時受環境自然光線作用時，RP1和RP2的中心點電壓不變。如果只有RT1、RT3受太陽光照射，RT1的內阻減小，LM358的③腳電位升高，①腳輸出高電平，三極體VT1飽和導通，繼電器K1導通，其轉換觸點3與觸點1閉合。同時RT3內阻減小，LM358的⑤腳電位下降，K2不動作，其轉換觸點3與靜觸點2閉合，電機M正轉；同理，如果只有RT2、RT4受太陽光照射，繼電器K2導通，K1斷開，電機M反轉。當轉到垂直遮陽板兩側的光照度相同時，繼由器K1、K2都導通，電機M才停轉。在太陽不停地偏移過程中，垂直遮陽板兩側光照度的強弱不斷地交替變化，電機M轉——停、轉——停，使太陽能接收裝置始終面朝太陽。4隻光敏電阻這樣交叉安排的優點是：（l）LM358的③腳電位升高時，⑤腳電位則降低，LM358的⑤腳電位升高時，③腳電位則降低，可使電機的正反轉工作既乾脆又可靠；（2）可直接用安裝電路板的外殼兼作垂直遮陽板，避免將光敏電阻RT2、RT3引至蔽陰處的麻煩。使用該裝置，不必擔心第二天早晨它能否自動退回。早晨太陽升起時，垂直遮陽板兩側的光照度不可能正好相等，這樣，上述控制電路就會控制電機，從而驅動接收裝置向東旋轉，直至太陽能接收裝置對准太陽為止。安裝調試整個太陽能接收裝置的結構如圖2。兼作垂直遮陽板的外殼最好使用無反射的深顏色材料，四隻光敏電阻的參數要求一致，即亮、暗電阻相等且成線性變化。安裝時，四隻光敏電阻不要凸出外殼的表面，最好凹進一點，以免散射陽光的干擾；垂直遮陽板（即控制盒）裝在接收裝置的邊緣，既能隨之轉動又不受其反射光的強烈照射。凋試時，首先不讓太陽直接照到四隻光敏電阻上，然後調節RP1、RI2，使LM358兩正向輸人端的電位相等且高於反向輸人端0.5V－1V。調試完畢後，讓陽光照到垂直遮陽板上，接收裝置即可自動跟蹤太陽了。</a>
㈣ 關於國內外太陽能自動跟蹤裝置的研究現狀，求資料!
在太陽能跟蹤方面， 我國在 1997 年研製了單軸太陽跟蹤器， 完成了東西方向的自動 跟 蹤，而南北方專向則通過屬手動調節，接收器的接收效率提高了。[16]1998 年美國加州成功 的 研究了 ATM 兩軸跟蹤器，並在太陽能面板上裝有集中陽光的透鏡，這樣可以使小塊的太 陽 能面板硅收集更多的能量， 使效率進一步提高。 2002 年 2 月美國亞利桑那大學推出了新 型 太陽能跟蹤裝置， 該裝置利用控制電機完成跟蹤， 採用鋁型材框架結構， 結構緊湊， 量輕， 重 大大拓寬了跟蹤器的應用領域。在國內近年來有不少專家學者也相繼開展了這方面 的研究， 1992 年推出了太陽灶自動跟蹤系統，1994 年《太陽能》雜志介紹的單軸液壓自 4 動跟蹤器，完成了單向跟蹤。 目前，[17]太陽追蹤系統中實現追蹤太陽的方法很多，但 是不外乎採用如下兩種方式： 一種是光電追蹤方式，另一種是根據視日運動軌跡追蹤；前者 是閉環的隨機系統，後者是 開環的程式控制系統。