太阳能跟踪系统机械部分设计+CAD图纸(5)

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美国在研究太阳能这方面致力于发电设施，目前能够从材料的提纯到光伏电池的生产再到发电系统的制造，已经形成了一套比较完善的生产体系[12]。在2005年，美国太阳能发电就是全球第三，居于日本、德国之后，其发电总量高达100万千瓦。为了降低有关太阳能装置的制造成本，经政府研究推出了阳光计划，在大力的财政的支持下有效地刺激了光伏发电的生产研究，从而促使了太阳能光伏发电的发展。目前美国又有几座新的太阳能发电站正在建设。估计到了2015年美国光伏发电的成本必然出现大幅度的降低，届时太阳能在光伏发电技术中的竞争力将会更加强劲。

意大利同时也大力投资于98年制定的“全国太阳能屋顶计划”[13]，该计划于2002年完成，其总的容量高达5万千瓦。印度也积极开展了太阳能的有关研究并于1997年宣布，在2002年前拥有150万套太阳能的屋顶系统。法国也已经批准了其代号为“太阳神2006”的有关太阳能计划，虽然该计划耗费巨额，每年消耗3000万法郎，但是于2006年，法国的太阳能热水器用户每年新安装的高达2万户。

我国同时也出台了《建筑节能“九五”计划和2010年规则》也将太阳能热水系统作为推广项目[14]。当前我国在太阳能热水器使用方面十分普遍，其太阳能销售的数量在97年以居世界第一，面积近300万平方米。国内现有与太阳能热水器有关的企业就有1000余家，并且年产值达20亿元。而我国在光伏发电方面的计划是从2000年到2020年太阳能发电总量由6.6万千瓦增加到30万千瓦。同时在有关太阳能发电站建设这方面，根据计划是在2020年前能够建成5座兆瓦级的太阳能电站。国家投资建设了世界海拔最高的光伏发电站，于98年在西藏建成并投入使用，该发电站总的装机容量高达100千瓦，同时是国内装机容量最大的光伏发电站。中国也正在加大投资太阳能方面的研究开发利用，并强化新能源的使用。

1.3.2 太阳跟踪系统的国内外研究状况

在太阳能跟踪这方面，美国的以为学者在1979年成功研制出了单轴式的重力式太阳跟踪系统，该跟踪系统不仅结构简单，而且制作成本较低。系统的不足之处是刚度较低，跟踪精度差，并且没有足够工作空间。美国的Blackace，在1997年研制出新款的太阳能单轴式的跟踪器，由于是单轴跟踪，该系统只能自动跟踪东西方向上的太阳光线，至于在南北方向的高度角跟踪需要手动调节，虽然缺陷十分明显，但是其装置的太阳能接受效率足足提高了15％。在1998年，美国的太阳能研究方面有了一定的突破，加州方面成功的研制出了ATM式的双轴太阳能跟踪器，同时在太阳能接受面板材料上使用了聚焦太阳光的涅耳透镜，这就使在有限的太阳能面板上接收到更多的能量，从而进一步的提高了太阳能的接受效率，提高了系统的工作效率。Joel.H.Goodman研制出了能够运动的太阳能跟踪器[15]，这种跟踪器能够从东到西进行太阳跟踪，这是通过大直径的回转台来实现的。美国亚利桑那大学在2002年将太阳能跟踪装置与控制电机结合起来，成功研制出了新型的太阳能自动跟踪装置，这种装置采用铝材料作为框架，这样可使其结构更加紧凑同时质量较轻，这一运用对于太阳能跟踪方面的发展具有重要意义。在2006年西班牙境内的一座叫AcCIOna的太阳能发电站投入运营阶段，其与一般的固定平面太阳能系统相比，该系统的太阳能接受率高出35％。如今欧美等发达国家也拥有着各自的一套比较成熟的全方位太阳能自动跟踪技术及产品。

最近的几年里国内也有不少的研究人员相继努力开展对太阳能跟踪系统的研究工作。其中国家气象局在1990年成功研制出FsT型的太阳能自动跟踪系统，为了更好地研究，并将该系统运用于太阳辐射的观测。之后在1992年又研制出太阳灶的自动跟踪系统。随着对太阳能跟踪方面研究的重视，各种科研报刊也相继有了介绍。1994年，《太阳能》杂志则介绍了一种单轴式液压控制的自动跟踪系统，这种跟踪器结构简单，因为只能实现单向跟踪，所以太阳光线并不能始终垂直于接受面板，这就导致跟踪效果并不理想。单轴式的太阳能自动跟踪器装置不仅经常出现误测、缺测的现象，而且具有着跟踪精度不高、误差积累等缺陷。在2001年的《应用光学》杂志则介绍了一种五象限法的太阳能跟踪，其实是通过五片采光电池感应实现双轴跟踪。在2004年的《控制工程》杂志又介绍了一种二维程控式的太阳能自动跟踪器，其控制系统的运行原理是通过太阳运行轨迹来实现的，研究计算出太阳运动的数学模型，再进过单片机控制，从而实现对太阳能的自动跟踪。2008年王玉强和宫锡和成功发明出了压差式的太阳能自动跟踪系统，这种跟踪器具有结构简单、操作简便、制作成本低的特点，但是需要每天手动调整一次，这样才能达到全天候的太阳能自动跟踪效果。