Аннотация 4
Введение 3
1. Состояние вопроса 4
1.1. Обзор существующих решений 6
2. Расчетная часть 9
2.1. Разработка электрической принципиальной схемы 9
2.2. Выбор элементов схемы 11
3. Программная часть 21
4. Экспериментальная часть 25
4.1. Изготовление макета установки 26
4.2. Отладка макета 30
4.3. Экспериментальное исследование 30
Заключение 35
Список используемой литературы 36
Приложение А Перечень элементов 38
Приложение Б Программный код 39
В настоящее время проблемы энергетического дефицита, с которыми сталкивается мир, в особенности третьи страны мира, требуют найти альтернативный источник энергии, который бы дополнил обычное ископаемое топливо. Альтернативные источники энергии включают в себя солнечную, ядерную, а также ветер.
Идея преобразования солнечной энергии в электрическую с использованием фотоэлектрических панелей находится в одном ряду с другими возобновляемыми источниками.
Солнечная энергия - это энергия, генерируемая за счет использования энергии солнечного излучения. Солнечное излучение является самым чистым источником энергии, так как практически не загрязняет климат.
К сожалению, солнечная энергетика не отличается высоким коэффициентом полезного действия используемых в ней солнечных элементов, это ограничивает ее применение в регионах, где солнечная инсоляция значительно меняется с изменением времени года.
Постоянное изменение угла падения солнечных лучей относительно земли уменьшает мощность генерации энергии. Решить данную проблему поможет система отслеживания солнечного излучений. Солнечные трекеры перемещают солнечную панель перпендикулярно к солнцу в течение дня.
В ходе данной работы предполагается разработать действующий прототип солнечного трекера на базе платформы Arduino, который можно было бы использовать в качестве проектировочных решений для тестирования идей и изменения в направление модернизации устройства.
Результатом работы является двухосный солнечный трекер и его описание, а также эксперименты со снятием показателей выработки солнечной энергии.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы был разработан прототип двухосевого солнечного трекера, была рассмотрена основная идея применения солнечных трекеров, а также немалое количество разновидностей систем управления позиционирования.
В данной работе были выполнены все поставленные задачи и цели, проведено экспериментальное исследование с применением двухосевого солнечного трекера. Были сняты временные характеристики подвижной и неподвижной солнечной панели, проведен сравнительный анализ, а также произведен расчет КПД солнечной панели.
В целом, результаты, представленные в этой работе, подтверждают, что двухосная система слежения более эффективна по сравнению с неподвижными системами с точки зрения эффективности.
В последние годы инновационные разработки в системах слежения солнца позволили разработать множество солнечных, тепловых и фотоэлектрических систем для разнообразного применения по сравнению с традиционными неподвижными панелями. Солнечные системы, которые отслеживают изменение траектории движения солнца в течение дня, собирают гораздо большее количество солнечной энергии, и, следовательно, генерируют значительно более высокую выходную мощность, поэтому самый простой способ получить больше энергии из солнечной панели - это заставить ее отслеживать солнце.
Настоящая работа может быть полезна для улучшения проектных характеристик различных типов солнечных систем слежения для повышения производительности.
