太阳能电池板对日定向问题如何更好的接受太阳的恩赐 联系客服

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2.双轴:设定未固定角度的主轴,太阳能电池阵列初东西方向调整外,还可以南北方向调整,使得太阳光每时每刻都可以垂直照射电池板,这种阵列设计较为复杂,但太阳能电池发电量也更多。 除此之外,太阳能电池板间的距离也与太阳能的利用率有很大的关系,下面我们来看两个非常简单的图。

其中,粗实线表示太阳能电池板阵列,细箭头型实线表示太阳光。

E 设每块太阳能能电池板长度为L,宽度为D,厚度不计,电池板总共有N块,除第一块外每块电池板的受光部分FD长度为H B D 如果太阳能电池板按此角度排列,我们可以很容易的得出,整个电池板的受光面积S?(H?(N?1)?L)?D,而电池板总面积

A S总?L?D?N,因此,受光率为??S?S总?H(N-1)?L。另η尽可能的LC ?N大,则只需另H尽可能的趋近于L,也就是令被遮挡的部分尽可能的E 小。而在一天之内,如利用上述双轴跟踪系统,则需在日照角度最小时,阳光透过前一太阳能板的上边缘刚好能照到后一太阳能板的下边缘,即可得到下图(η为1)。 B D

A

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C

因此,对于单轴跟踪装置,只需算出平均偏角即可,而对于双轴跟踪装置,应对每一时刻的太阳高度角及太阳方位角做详细的计算。

同时,太阳能交流发电系统是由太阳电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池共同组成;太阳能直流发电系统则不包括逆变器。为了使太阳能发电系统能为负载提供足够的电源,就要根据用电器的功率,合理选择各部件。下面以100W输出功率,每天使用6个小时为例,介绍一下计算方法:

(1)首先应计算出每天消耗的瓦时数(包括逆变器的损耗):若逆变器的转换效率为90%,则当输出功率为100W时,则实际需要输出功率应为100W/90%=111W;若按每天使用5小时,则耗电量为111W*5小时=555Wh。

1.计算太阳能电池板:按每日有效日照时间为6小时计算,再考虑到充电效率和充电过程中的损耗,太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。其中70%是充电过程中,太阳能电池板的实际使用功率。

也就是说,太阳能电池板一天之内的工作效率实际上还与一日之内日照时间有关,而昼长=(12-日出地的地方时)*2所以可估算出大连的平均昼长。

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而根据向日葵的向日原理:向日葵从发芽到花盘盛开之前这一段时间,是向日的,其叶子和花盘在白天追随太阳从东转向西,不过并非即时的跟随,植物学家测量过,其花盘的指向落后太阳大约12度,即48分钟。太阳下山后,向日葵的花盘又慢慢往回摆,在大约凌晨3点时,又朝向东方等待太阳升起。 C 我们可以得出,太阳能电池板也应在太阳下山后,板面渐渐回摆,α A A` 在凌晨3时左右,面向东方。 P 对于问题(2)太阳转动角度与电池板偏转角度间的关系可用如γ β 下数学模型图和公式表示

其中,A表示某一时刻太阳的位置,A·表示标准位置即太阳处于赤道正上方,半圆O为地球,O为地心,P为综合楼,则偏角β为太

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O 阳转 角,偏角α为太阳能电池板偏角,γ表示PC两点的球面角(综合楼所处纬度)。

我们不妨设地球半径为r,地日间距离为h,则多次运用余弦定

e2?d2?y2cos??理及基本平面几何原理可得到有如下公式:2?e?d

其中e2?r2?(h?r)2?2r(h?r)cos(???) d2?x2?(h?r?r2?x2)2 x?rsin?

s) y2?2(h?r)2(1?co?如此,我们可以很好的将太阳的转角与太阳能电池板转角联系起来,并且只需知道以下几样数据:

① 地球半径;②地日距离;③综合楼所处纬度(近似为海事大学所处纬度);④太阳高度角;⑤太阳方位角。

其中,① 地球半径

地球不是一个规则的物体。首先,它不是正球体,而是椭球

体,准确地说是一个两极稍扁,赤道略鼓的扁球体; 其次,地球的南极、北极也不对称,就海平面来说,北极稍凸,南极略凹;第三,地球的外部地形起伏多变(这在测量地球半径时是没有影响的)。地球这种不规则的形状意味着在不同的地方测量,其半径也不同。

地球的半径有三个常用值:

极半径:是从地心到北极或南极的距离,大约3950英里(6356.755 公里)(两极的差极小,可以忽略)。

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