槽式太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

梁秋艷 張曉玲 潘佳琦 牛國(guó)玲 張艷麗 姜永成

摘要：為提高太陽(yáng)能發(fā)電裝置的太陽(yáng)能利用率及輸出功率，以槽式太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)一種以PLC為控制器，MCGS觸摸屏為組態(tài)界面的跟蹤控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過光照度傳感器反饋信息，步進(jìn)電機(jī)控制聚光鏡，使得聚光鏡繞南北東西兩側(cè)旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽(yáng)的高度角和方位角，以此提高太陽(yáng)能發(fā)電裝置的光電轉(zhuǎn)換效率。為驗(yàn)證槽式太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置跟蹤控制系統(tǒng)的可行性，對(duì)裝置的發(fā)電量進(jìn)行測(cè)量，試驗(yàn)結(jié)果表明：裝置連續(xù)10天給日光溫室負(fù)載供電，總發(fā)電時(shí)間為52.01 h，共發(fā)電2.74 kW·h，可滿足日光溫室育苗的日常用電。裝置結(jié)構(gòu)靈活，可通過增加串并混合連接溫差發(fā)電片的數(shù)目，進(jìn)一步提高該裝置的發(fā)電量。

關(guān)鍵詞：槽式聚光；溫差發(fā)電；雙軸太陽(yáng)能跟蹤；人機(jī)交互

中圖分類號(hào)：TM615

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-5553 （2023） 03-0156-07

Abstract： In order to improve the solar energy utilization rate and output power of the solar power generation device， this paper takes the parabolic trough thermoelectric generation device as the research object， it proposes a new type of solar power generation device， which uses PLC as the controller and MCGS touch screen as the configuration interface. Through the feedback information of the illumination sensor， the step motor controls the concentrator， so that the condenser rotates around the north， south， east and west sides to track the suns height angle and azimuth angle， so as to improve the photoelectric conversion efficiency of the solar power generation device. In order to verify the feasibility of the tracking control system of the trough type solar thermal power generation device， the power generation capacity of the device was measured. The test results showed that the device supplied power to the load of the solar greenhouse for 10 consecutive days， the total power generation time was 52.01 h， and the total power generation was 2.74 kW·h， which could meet the daily power consumption of the solar greenhouse seedlings. The structure of the device is flexible， and the power generation of the device can be further improved by increasing the number of series parallel hybrid connected thermoelectric generators.

Keywords： solar parabolic trough concentration; thermoelectric generation; biaxial solar tracking; the humancomputer interaction

0引言

在工業(yè)革命背景下，由于過度開采化石能源，導(dǎo)致自然資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，面臨著能源利用率低的問題，同時(shí)化石能源燃燒產(chǎn)生有害氣體，加重環(huán)境污染和溫室效應(yīng)［13］。太陽(yáng)能發(fā)電的原理是將光能轉(zhuǎn)換成電能，與常規(guī)能源相比，太陽(yáng)能作為清潔可再生能源，具有儲(chǔ)量大、污染少、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，充分地開發(fā)利用新能源，可有效地緩解當(dāng)下能源緊缺的問題，適合大規(guī)模發(fā)電，提高發(fā)電效率，達(dá)到節(jié)能減排目的［45］。太陽(yáng)能光熱發(fā)電主要分為塔式、槽式、碟式、線性菲涅爾式四種，相比較而言，槽式發(fā)電技術(shù)是目前最為成熟的聚光太陽(yáng)能技術(shù)，具有較為廣闊的應(yīng)用前景，提高太陽(yáng)能的發(fā)電效率具有十分重要的意義［6］。

目前國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)于太陽(yáng)光線跟蹤技術(shù)研究，主要分為主動(dòng)跟蹤和被動(dòng)跟蹤兩種方式，其中主動(dòng)跟蹤方式主要以掌握的天文知識(shí)為理論依據(jù)，搭建數(shù)學(xué)模型，將其運(yùn)算結(jié)果傳到控制器的方式對(duì)太陽(yáng)位置判定，而被動(dòng)跟蹤方式通過光照傳感器、步進(jìn)電機(jī)組成的單軸或者雙軸的追日裝置，得到采集數(shù)據(jù)分析判定太陽(yáng)所處的位置。

王革等［7］研制多曲面聚光器，其內(nèi)部由6段聚光面組成，采用大型全玻璃真空管集熱，經(jīng)反射面反射吸收太陽(yáng)光，大大地提升了聚光效率。何宇［8］通過光感傳感器，收集到來自光傳感元件反饋的信息，利用連桿傳動(dòng)裝置控制太陽(yáng)能電池板，以此判斷太陽(yáng)的方位角，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)的自動(dòng)跟蹤。陳澤［9］采用視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤方式，通過MATLAB軟件建模，計(jì)算當(dāng)日太陽(yáng)的位置角度，使得光電轉(zhuǎn)化率提高。王哲等［10］以51型單片機(jī)作為主控制器，四周放置光敏電阻感應(yīng)光強(qiáng)變化，采用單軸反饋控制步進(jìn)電機(jī)，向光照較強(qiáng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，控制系統(tǒng)穩(wěn)定性較好，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。王金平等［11］采用光電傳感器和視日運(yùn)動(dòng)軌跡相結(jié)合的閉環(huán)控制策略，驅(qū)動(dòng)槽式聚光器單軸跟蹤太陽(yáng)角度變化，提高太陽(yáng)跟蹤精度。張曉軍等［12］使用GPS模塊測(cè)量經(jīng)緯度和時(shí)間，并計(jì)算出跟蹤角度，結(jié)合傾角傳感器實(shí)現(xiàn)單軸追蹤，并通過無線模塊在云平臺(tái)上遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。余佳煥等［13］設(shè)計(jì)一種雙軸跟蹤裝置，包括以蝸輪和螺旋升降機(jī)的絲桿為目標(biāo)執(zhí)行件，通過全站儀裝置驅(qū)動(dòng)，對(duì)目標(biāo)棱鏡進(jìn)行太陽(yáng)高度角和方位角的跟蹤測(cè)量，獲得不同時(shí)刻棱鏡位置，大幅提高了系統(tǒng)的太陽(yáng)能利用率。趙惠等［14］利用4個(gè)光電傳感器構(gòu)成正交測(cè)光傳感器模塊，實(shí)時(shí)檢測(cè)電池板與入射光線的方位角和高度角偏差，將運(yùn)算結(jié)果傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，發(fā)送輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)雙軸跟蹤傳動(dòng)裝置，使電池板始終保持和光線垂直的位置。董必文［15］以PLC為控制部件，采用伺服控制系統(tǒng)中的多段速控制系統(tǒng)方式和PTO脈沖控制方式控制旋轉(zhuǎn)臺(tái)跟蹤太陽(yáng)的高度角和方位角，使用觸摸屏遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。關(guān)華強(qiáng)［16］以Arduino作為控制系統(tǒng)核心，結(jié)合模糊PID算法控制伺服電機(jī)，能夠?qū)崟r(shí)跟蹤太陽(yáng)光照偏移情況，從而更大程度獲取光照能量。張智博［17］考慮到外界環(huán)境的干擾，使用風(fēng)速傳感器模塊實(shí)時(shí)測(cè)量當(dāng)前的風(fēng)速大小，以便太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)提前進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。朱正林等［18］考慮多云狀態(tài)下太陽(yáng)輻照度較低情況，提出模糊推理方法，對(duì)視日軌跡跟蹤方式進(jìn)行改進(jìn)，通過對(duì)輸入變量太陽(yáng)輻照變化度的模糊化、制定模糊推理規(guī)則、去模糊化等處理過程構(gòu)建隸屬函數(shù)，得到系統(tǒng)出口氣溫為輸出值，控制當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

本文通過設(shè)計(jì)一種由集熱裝置、水冷裝置、傳動(dòng)裝置構(gòu)成的溫差發(fā)電裝置，并結(jié)合雙軸跟蹤的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步地搭建該裝置跟蹤控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)以下位機(jī)PLC為控制器，上位機(jī)MCGS觸摸屏為組態(tài)界面，其中PLC根據(jù)光照度傳感器采集數(shù)據(jù)，控制東西方向、南北方向步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)傳動(dòng)裝置做俯仰和東西運(yùn)動(dòng)，以便實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)聚光鏡的高度角和方位角，而MCGS觸摸屏界面包括手動(dòng)模式、自動(dòng)模式以及數(shù)據(jù)顯示界面設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的人機(jī)交互。

1溫差發(fā)電裝置總體設(shè)計(jì)

1.1溫差發(fā)電原理

如圖1所示為溫差發(fā)電原理，將P型與N型的半導(dǎo)體組成的熱電器件構(gòu)成熱電偶，通過聚光器形成的焦平面，接收太陽(yáng)光輻射形成熱源，另一端加入冷源，處于高溫狀態(tài)中的熱源，在熱激發(fā)作用下，空穴和電子濃度向冷端進(jìn)行擴(kuò)散，從而形成電勢(shì)差，達(dá)到為負(fù)載RL供電的目的［19］。

1.2溫差發(fā)電裝置組成

溫差發(fā)電裝置（圖2）主要包括集熱裝置、水冷裝置、傳動(dòng)裝置，其中集熱裝置主要由槽式拋物面反射聚光鏡、熱管、TEG（多個(gè)溫差發(fā)電片構(gòu)成）、集熱體組成，水冷裝置主要包括進(jìn)水口、水箱、出水口組成，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置主要包括托架、轉(zhuǎn)軸、步進(jìn)電機(jī)。

如圖3所示，槽式拋物面反射聚光呈橢球形的焦斑區(qū)域，太陽(yáng)光以32°的張角垂直入射到拋物鏡面邊緣M點(diǎn)處，此時(shí)焦斑寬度W最大，以同樣的角度匯聚到焦點(diǎn)A處，拋物面鏡中心點(diǎn)O與其構(gòu)成的垂直距離為焦距f，焦距f決定太陽(yáng)光成像的大小，經(jīng)過多次鏡面的反射，光線會(huì)充滿整個(gè)區(qū)域。

拋物面聚光器的聚光比C主要取決于相對(duì)光孔，并與接收器的形狀有關(guān)，聚光器開口寬度即為光孔b，其大小決定了聚光器的輸入［20］。本裝置的拋物面反射鏡光孔b為900 mm，長(zhǎng)方形集熱體作為接收器，集熱體寬度D為60 mm，假設(shè)聚光器是理想的反射鏡面，接收器的截面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于聚光器的光孔，對(duì)于平面接收器，聚光計(jì)算如式（2）所示。

如圖4所示，熱管由熱管管芯和吸液芯兩部分組成，工作時(shí)屬于被動(dòng)傳熱，無需外力作用，從蒸發(fā)段進(jìn)行熱量輸入，熱流穿過熱管內(nèi)壁傳遞至熱管管芯，將受熱的流體工質(zhì)變?yōu)檎羝?，?jīng)由絕熱段中的蒸汽在壓力差的作用下，向著壓力較低一側(cè)運(yùn)動(dòng)，最后傳遞到冷凝段，水蒸汽遇冷則凝聚成液態(tài)進(jìn)行熱量輸出，利用吸液芯中的毛細(xì)作用凝結(jié)成流體介質(zhì)驅(qū)使至蒸發(fā)段部分，循環(huán)往復(fù)完成相變傳熱過程。

單個(gè)溫差發(fā)電模塊的輸出電壓是有限的，即使在80 ℃的溫差推動(dòng)下，其開路電壓在3.2 V左右，多個(gè)溫差發(fā)電模塊采用串聯(lián)方式增大輸出電壓，而各個(gè)模塊之間則采用并聯(lián)的方式增大輸出電流［21］。為了達(dá)到溫差發(fā)電模塊實(shí)際應(yīng)用的目的，兼有上述二者連接的優(yōu)點(diǎn)，本裝置選用多個(gè)TEC1-12706型半導(dǎo)體溫差發(fā)電片采用串并混合方式進(jìn)行連接，效果如圖5所示。

2溫差發(fā)電裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1.1下位機(jī)主控制器設(shè)計(jì)

主控制器的設(shè)計(jì)流程如圖6所示。

PC端安裝USB轉(zhuǎn)RS-485驅(qū)動(dòng)，在設(shè)備管理器下查看驅(qū)動(dòng)連接的COM口號(hào)，通過廠家傳感器自帶的參數(shù)調(diào)試工具配置站號(hào)、波特率等信息，檢查傳感器是否正常讀取周圍環(huán)境數(shù)值，完成傳感器調(diào)試操作。在臺(tái)達(dá)PLC的編譯環(huán)境WPLSoft2.51下，采用梯形圖編寫的方式配置通訊協(xié)議，結(jié)合串口通訊傳輸速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使得傳感器更好地采集數(shù)據(jù)。根據(jù)太陽(yáng)光照射的實(shí)際情況，控制東西方向、南北方向步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)傳動(dòng)裝置做俯仰和東西運(yùn)動(dòng)，以便實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)聚光鏡的高度角和方位角。

2.1.2上位機(jī)組態(tài)界面設(shè)計(jì)

上位機(jī)組態(tài)選用MCGS觸摸屏，組態(tài)界面（圖7）設(shè)計(jì)包括設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，其中用戶窗口包括自動(dòng)模式、手動(dòng)模式、數(shù)據(jù)顯示。設(shè)備窗口作為觸摸屏與外部設(shè)備進(jìn)行聯(lián)系的媒介，拖拽工具箱中的設(shè)備構(gòu)件，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)連接的變量與PLC的輸入以及輸出一一對(duì)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)觸摸屏和PLC之間的數(shù)據(jù)通訊，在自動(dòng)模式下采集數(shù)據(jù)，手動(dòng)模式主要調(diào)整兩路步進(jìn)電機(jī)的啟停，最終采集數(shù)據(jù)以輸出框形式顯示出來。

2.2控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.2.1控制系統(tǒng)工作原理

控制系統(tǒng)的控制思路如圖8所示。

下位機(jī)主控制器采用臺(tái)達(dá)DVP16EC型PLC，控制三線制AS-20型光控開關(guān)元件，根據(jù)太陽(yáng)光線信息，判斷白天或者黑夜?fàn)顟B(tài)，決定控制系統(tǒng)的啟停，4個(gè)RS-485型光照度傳感器安裝在聚光鏡的上下左右對(duì)稱位置，實(shí)時(shí)采集光照強(qiáng)度信息，通過TB6600型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)57型步進(jìn)電機(jī)，控制脈沖的個(gè)數(shù)確定步進(jìn)電機(jī)的速度，將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移，使得聚光鏡繞南北東西兩側(cè)旋轉(zhuǎn)跟蹤太陽(yáng)的高度角和方位角。

2.2.2主控制器I/O表設(shè)計(jì)

PLC作為下位機(jī)主控制器，具有可靠性、響應(yīng)快等優(yōu)勢(shì)，集邏輯運(yùn)算、編程存儲(chǔ)、順序控制于一體，是溫差發(fā)電裝置跟蹤控制系統(tǒng)的核心控制器件。系統(tǒng)動(dòng)作的輸入信號(hào)采用按鈕、限位開關(guān)、光控制開關(guān)采用24V直流供電，與PLC輸入端口連接。系統(tǒng)動(dòng)作的輸出信號(hào)主要是對(duì)設(shè)備實(shí)現(xiàn)邏輯控制、數(shù)字運(yùn)算以及數(shù)據(jù)采集等功能。溫差發(fā)電裝置控制系統(tǒng)為了滿足實(shí)際控制要求，系統(tǒng)共需要5個(gè)輸入和5個(gè)輸出等主要端點(diǎn)，系統(tǒng)的PLC輸入輸出端口分配如表1和表2所示。

2.2.3控制系統(tǒng)的電氣原理圖設(shè)計(jì)

結(jié)合485通訊協(xié)議，四個(gè)光照度傳感器與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到PLC中，通過控制器內(nèi)部程序設(shè)置的比較指令，發(fā)送控制信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。如圖9所示，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的PUL-和DIR-控制步進(jìn)電機(jī)的速度和方向，從而達(dá)到控制執(zhí)行元件步進(jìn)電機(jī)目的。步進(jìn)電機(jī)與減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過聯(lián)軸器相連，帶動(dòng)聚光鏡跟蹤東西、南北兩個(gè)方向跟蹤太陽(yáng)。

2.3控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

2.3.1控制系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)程序設(shè)計(jì)

在WPLSoft2.51軟件編寫PLC程序如圖10所示，通訊模式設(shè)置為ASCII，數(shù)據(jù)長(zhǎng)為7，校驗(yàn)位為偶校驗(yàn)，停止位為1位，波特率為9 600，1號(hào)、2號(hào)傳感器采集太陽(yáng)高度角，3號(hào)、4號(hào)傳感器采集太陽(yáng)方位角，光照傳感器與PLC結(jié)合RS-485通訊協(xié)議，完成控制系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)。

2.3.2控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)程序設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的梯形圖程序如圖11所示。

通過光電開關(guān)通斷對(duì)白晝或者黑夜進(jìn)行判斷，當(dāng)光電開關(guān)處于斷路狀態(tài)，即PLC采集不到信號(hào)時(shí)，裝置處于白晝狀態(tài)，分別對(duì)1號(hào)、2號(hào)傳感器采集數(shù)據(jù)大小進(jìn)行比較，差值相差較大時(shí)南北方向步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)聚光鏡俯仰方向運(yùn)動(dòng)跟蹤太陽(yáng)高度角數(shù)值的變化，差值相差不大或者大小相等時(shí)，步進(jìn)電機(jī)不動(dòng)，同理3號(hào)、4號(hào)傳感器采集是太陽(yáng)方位角數(shù)值的變化，帶動(dòng)聚光鏡東西方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)裝置處于黑夜?fàn)顟B(tài)，行程開關(guān)閉合，兩方向的步進(jìn)電機(jī)不工作。

2.3.3控制系統(tǒng)組態(tài)界面設(shè)計(jì)

為了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控槽式太陽(yáng)能發(fā)電裝置跟蹤控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況，采用MCGS觸摸屏TPC7062Ti，如圖12所示，主界面包括手動(dòng)模式、自動(dòng)模式以及數(shù)據(jù)顯示，完成了上位機(jī)MCGS與PLC的數(shù)據(jù)傳輸。

3試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1試驗(yàn)環(huán)境

為了驗(yàn)證槽式太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置跟蹤控制系統(tǒng)的可行性，搭建試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)裝置的性能進(jìn)行測(cè)試。跟蹤控制系統(tǒng)通過光電開關(guān)通斷對(duì)白晝或者黑夜進(jìn)行判斷，當(dāng)判斷為白晝狀態(tài)時(shí)滿足槽式太陽(yáng)能溫差發(fā)電的自然條件，裝置開始工作，測(cè)量太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、集熱體表面、TEG熱端溫度、裝置輸出功率等關(guān)鍵參數(shù)。

3.2試驗(yàn)方法

太陽(yáng)輻射儀測(cè)量太陽(yáng)輻射強(qiáng)度，T1～T3段熱電偶測(cè)量集熱體表面溫度，T4～T5段熱電偶放置集熱體背面，測(cè)量TEG熱端溫度，T6～T8段熱電偶放置熱管蒸發(fā)段，用于測(cè)量冷端溫度，冷卻水箱進(jìn)口管道內(nèi)布置T9～T11段熱電偶，測(cè)量進(jìn)口水溫度，連接冷卻水的管道上放置轉(zhuǎn)子流量計(jì)，測(cè)量冷卻水的流量。

3.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

3.3.1太陽(yáng)跟蹤效果分析

太陽(yáng)跟蹤效果主要由輸出功率及熱電轉(zhuǎn)換效率來評(píng)價(jià)，太陽(yáng)跟蹤控制系統(tǒng)控制聚光鏡跟隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)后，裝置輸出功率及熱電轉(zhuǎn)換效率隨時(shí)間變化曲線如圖13所示。

從圖13可以看出，隨著時(shí)間的變化，太陽(yáng)的軌跡發(fā)生變化，裝置輸出功率和熱電轉(zhuǎn)換效率均是先增大后減小，與太陽(yáng)輻照度變化趨勢(shì)一致。試驗(yàn)過程中，TEG熱電轉(zhuǎn)換效率在1.1%～4.3%之間變化，轉(zhuǎn)化效率最大值發(fā)生在13 h左右。同時(shí)，在13 h左右該裝置最大輸出功率為58.6 W，試驗(yàn)6 h內(nèi)平均輸出功率為56.7 W，發(fā)電量為340.2 W·h，與同類裝置相比［2223］，跟蹤效果明顯。

3.3.2連續(xù)發(fā)電試驗(yàn)分析

裝置可用于冬季日光溫室中為茄子育苗供電，結(jié)合LED光源在植物補(bǔ)光育苗中的優(yōu)勢(shì)，選用藍(lán)光和紅光混合的育苗專用燈，功率為9 W，每日開燈時(shí)間為10 h左右，111個(gè)小時(shí)消耗1 kW·h電量［24］。連續(xù)10天內(nèi)直接供負(fù)載用電，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示，裝置10天內(nèi)總發(fā)電時(shí)間為52.01 h，共發(fā)電2.74 kW·h，可滿足育苗溫室中正常用電需求。若存在用電需求過高的情況，可采用串并聯(lián)混合的連接方式，增加溫差發(fā)電片數(shù)目，以此提高該裝置發(fā)電量。

4結(jié)論

本文針對(duì)太陽(yáng)能溫差發(fā)電過程面臨的發(fā)電效率低、聚光差的問題，提出了一種基于PLC的太陽(yáng)能追蹤方法，主要結(jié)論如下。

1） 該槽式太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置，采用PLC作為控制器，觸摸屏作為人機(jī)交互界面，能夠完成太陽(yáng)能跟蹤作業(yè)，通過光照度傳感器檢測(cè)太陽(yáng)光的變化輸出電信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)控制聚光器，實(shí)現(xiàn)水平和垂直兩個(gè)方向分別對(duì)高度角和方位角追蹤，以此提高太陽(yáng)能發(fā)電裝置的聚光效率。

2） 太陽(yáng)跟蹤效果試驗(yàn)表明，隨著時(shí)間的變化，太陽(yáng)的軌跡發(fā)生變化，裝置輸出功率和熱電轉(zhuǎn)換效率均是先增大后減小，與太陽(yáng)輻照度變化趨勢(shì)一致。試驗(yàn)6 h內(nèi)裝置平均輸出功率為56.7 W，發(fā)電量為340.2 W·h，與同類裝置相比，跟蹤效果明顯。

3） 為驗(yàn)證槽式太陽(yáng)能溫差發(fā)電裝置跟蹤控制系統(tǒng)的可行性，對(duì)裝置進(jìn)行連續(xù)性能測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果表明，裝置在連續(xù)10天內(nèi)直接供育苗燈用電，總發(fā)電時(shí)間為52.01 h，共發(fā)電2.74 kW·h，滿足日光溫室育苗正常用電需求。

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