[发明专利]一种全天候实时追踪太阳能方位的系统及方法

说明书

一种全天候实时追踪太阳能方位的系统及方法，包括方位球，所述方位球为规则的圆球形，方位球固定在底座上，所述方位球上均匀布置有光线通道，所述光线通道底部设置有光敏电阻，所述光敏电阻通过导线与多通道信号采集器的接线端子连接；所述多通道信号采集器通过通讯电缆与计算机连接。本发明通过在方位球上经纬正交均匀布置光线通道，实现对太阳能方位的全覆盖，能够准确获知实时的太阳光线的入射角，保证太阳能方位的精确跟踪。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电、太阳能光热发电技术领域，具体涉及一种全天候实时追踪太阳能方位的系统及方法。

背景技术

由于储量丰富、地区分布普遍和清洁无污染等特点，太阳能得到了国内外学术界和工业界越来越多的关注，并开展了广泛的研究，目前太阳能已应用到太阳能集热器、光热发电、光伏发电、太阳能辐射水制氢和太阳能光生物质等领域。但太阳能也有稳定性差等缺点，其太阳辐照度受地理位置、季节和地球自转等因素影响较大，若太阳能接收器表面能够实时保持与太阳辐射保持垂直，可以大大提高现有太阳能辐射的利用率。

太阳能方位追踪技术是提高太阳辐射能利用率的重点之一，目前国内外已开发了多种太阳能方位追踪技术，如单轴机械式追踪、双轴机械式追踪等。但现有的技术一般采用电机驱动或液压驱动，结构部件较为复杂，追踪方位角受限，并且大多需要根据季节不同人为介入调整追踪角度，且运行一段时间后因各部件配合间隙变大导致追踪精度变差，可靠性降低。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种全天候实时追踪太阳能方位的系统及方法，通过在方位球上经纬正交均匀布置光线通道，实现对太阳能方位的全覆盖，能够准确获知实时的太阳光线的入射角，保证太阳能方位的精确跟踪。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种全天候实时追踪太阳能方位的系统，包括方位球1，所述方位球1为规则的圆球形，方位球1固定在底座2上，所述方位球1上均匀布置有光线通道7，所述光线通道7底部设置有光敏电阻8，所述光敏电阻8通过导线3与多通道信号采集器4的接线端子连接；所述多通道信号采集器4通过通讯电缆5与计算机6连接。

所述的方位球1是厚度为50mm的厚壳圆球，其厚度保证相邻两个光线通道7的底部接收到的太阳辐射能不一致。

所述的光线通道7沿着法线方向贯穿方位球1的厚度，光线通道7是直径为2mm的直通道直径足够小，保证方位球1上能够布置大量的光线通道7。

所述的光线通道7在方位球1上的布置方案为呈经纬正交均匀布置，每条光线通道7对应单独的可直射该通道的太阳能方位。

所述的光线通道7中填充了透明材料，材料可以是有机玻璃、石英玻璃。

所述的每一个光敏电阻8通过导线3与多通道信号采集器4的接线端子连接，每一个光敏电阻8占有一条多通道信号采集器4的信号通道。

所述的信号采集器4将光敏电阻8输出的阻值转换为通讯信号，通讯信号中包括光敏电阻编号、阻值等信息。

所述的计算机6对比光敏电阻8阻值大小，并根据光敏电阻8编号判断出该光敏电阻8在方位球1的位置。

一种全天候实时追踪太阳能方位的系统的使用方法，包括以下步骤；