基于图像处理的太阳跟踪系统设计文献综述

 2022-08-03 11:14:11

毕业论文文献综述

基于黑白摄像头的太阳能跟踪系统设计

摘要:人类社会的发展离不开对能源的需求。而煤炭、石油和天然气等不可再生能源已面临枯竭,能源危机是人类未来发展所面临的首要问题。太阳能是一种储能丰富、清洁无污染的新型绿色能源,我们可以利用太阳能进行光热转换和光电转换,开发和利用无污染新能源为人类造福。但是太阳能存在密度低、太阳光昼夜交替、光照强度随时间不断变化等问题,发电系统与太阳光角度存在偏差,就会因垂直的辐射能量减少而使光伏阵列的输出功率下降。所以高效率的定位太阳运行轨迹,精确的检测太阳质心位置,实时的反馈太阳高度角和方位角变化,有助于使设备能最大化的利用太阳能,提高光电转化效率。搜集相关文献并加以比较得出实现太阳跟踪的各种方法。

关键词:四象限太阳跟踪传感器;步进电机;天文计算;STM32;数字图像处理;

  1. 前言

随着科学技术的飞速发展,人们对能源的需求也在不断增长。从全球看,已探明的石油储量只能再用20多年,天然气也只能再延续60多年,即使是煤炭也只能维持两三百年,就连核能发电的原料铀2060年也将枯竭。如不尽早开发常规能源的替代能源,人类将面临石化燃料枯竭的危机局面。

在众多可再生能源中,太阳能被视为最佳替代能源,全球目前年能源消费的总和只相当于太阳在40分钟内照射到地球表面的能量。太阳能随处可得,不必远距离输电,无噪声,无污染。

由于太阳能空间分布不断变化,辐射受天气等影响,其收集和利用难度较大。因此,提高太阳能利用率的简单有效的途径就是跟踪太阳的运动轨迹,使太阳光线时刻垂直照射到太阳能接收系统上。不同的跟踪系统,能量接受率最多可相差30%以上。

国外的太阳能跟踪系统起步较早,1994年在德国北部,太阳能厨房投入使用,该厨房采用了单轴太阳能跟踪装置。

美国B1aCkace在1997年研制了单轴太阳跟踪器,完成了东西方向的自动跟踪,而南北方向则通过手动调节,接收器对太阳能的接收率提高了15%。

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