自動(dòng)跟蹤太陽光的采光照明系統(tǒng).pdf

1、太陽能具有綠色環(huán)保、可持續(xù)利用等優(yōu)點(diǎn)，在解決傳統(tǒng)能源危機(jī)中，太陽能利用是各國競相開發(fā)和研究的熱點(diǎn)。照明能耗是建筑能耗較多的一項(xiàng)，占建筑能耗的30％左右。如果能將外界清潔、健康的太陽光線引入到室內(nèi)陰暗的地方，不僅能大大減少照明能耗，而且讓人足不出戶就能沐浴在純凈天然的陽光之下，無疑對人們身心健康都有好處。研究表明，對太陽光線運(yùn)動(dòng)的跟蹤與非跟蹤，太陽能設(shè)備能量的接受率相差37.7％，因此采用太陽跟蹤控制系統(tǒng)來提高太陽光照明系統(tǒng)的效率成為人們

2、研究的熱點(diǎn)。歐盟已將近十年太陽能供暖研究和發(fā)展預(yù)算的85％轉(zhuǎn)向了日光照明技術(shù)的研究，但是我國在這方面的研究還處于起步階段。
　　 本文在對目前國內(nèi)外太陽跟蹤器原理研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)了一套跟蹤太陽光的采光照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)按太陽高度角和方位角分別控制調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)跟蹤軸，采用PLC計(jì)算發(fā)出脈沖，控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，實(shí)現(xiàn)對太陽的自動(dòng)跟蹤。基于太陽位置計(jì)算模型，采用矢量分析法建立了視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤方式雙軸太陽跟蹤運(yùn)動(dòng)控制方程，分析了其

3、運(yùn)動(dòng)特性，對間歇跟蹤控制方法進(jìn)行了系統(tǒng)的理論研究和仿真。系統(tǒng)硬件方面，主要選用西門子公司S7-200系列PLC作為核心控制器，選用兩臺(tái)86BYG250GS型步進(jìn)電機(jī)及SD20806步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。系統(tǒng)軟件方面，在STEP7-Micro/WIN32編程軟件平臺(tái)上完成了系統(tǒng)的主程序模塊、太陽角度計(jì)算模塊、步進(jìn)電機(jī)脈沖控制模塊以及其他相關(guān)功能模塊的軟件設(shè)計(jì)工作。最后，對軟硬件進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了最初的設(shè)計(jì)構(gòu)想，證實(shí)本文設(shè)計(jì)的跟蹤控制系統(tǒng)的研究思路