CN104503485B - 一种太阳能线聚光组件单轴跟踪的跟踪方法 - Google Patents

一种太阳能线聚光组件单轴跟踪的跟踪方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104503485B
CN104503485B CN201410803504.7A CN201410803504A CN104503485B CN 104503485 B CN104503485 B CN 104503485B CN 201410803504 A CN201410803504 A CN 201410803504A CN 104503485 B CN104503485 B CN 104503485B
Authority
CN
China
Prior art keywords
optically focused
line
sin
tracking
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410803504.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104503485A (zh
Inventor
黄忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cheng Du Zhong Shun Science And Technology Development Co ltd
Original Assignee
SICHUAN ZSUN SOLAR ENERGY DEVELOPMENT CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SICHUAN ZSUN SOLAR ENERGY DEVELOPMENT CO LTD filed Critical SICHUAN ZSUN SOLAR ENERGY DEVELOPMENT CO LTD
Priority to CN201410803504.7A priority Critical patent/CN104503485B/zh
Publication of CN104503485A publication Critical patent/CN104503485A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104503485B publication Critical patent/CN104503485B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种太阳能线聚光组件单轴跟踪的跟踪方法，所述太阳能线聚光组件包括线聚光面板以及太阳能电池，所述跟踪方法为控制线聚光单轴跟踪器使其跟踪角满足∠A=90°，∠B在每天随时间变化而变化，其中，∠A为线聚光面板的AB截面方向的太阳光与线聚光面板的夹角，∠B为线聚光面板的AD截面方向的太阳光与线聚光面板的夹角。本发明根据太阳能线聚光组件对太阳光入射角的要求，采用能够保证入射的太阳光经过线聚光面板汇聚后全部落在对应的太阳能电池上的跟踪方法，从而大大提高阳能线聚光组件的发电效率，使线聚光单轴跟踪器满足太阳能线聚光组件使用单轴跟踪时跟踪精度的要求。

Description

一种太阳能线聚光组件单轴跟踪的跟踪方法
技术领域
本发明属于太阳能利用技术领域，特别涉及一种太阳能线聚光组件单轴跟踪的跟踪方法。
背景技术
现有单轴跟踪主要针对平板组件，其跟踪方法采用保证太阳光线与组件板面法线夹角最小（即入射角最小）或按时角模糊跟踪。而对于太阳能线聚光组件，若采用针对平板组件的跟踪方法，会使太阳能线聚光组件的利用率达不到最优，具体体现为入射的太阳光经线聚光面板汇聚后无法全部落在对应的太阳能电池上，从而造成该部分入射太阳光的浪费，即现有单轴跟踪器的跟踪方法达不到线聚光组件使用时的跟踪精度要求。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够满足太阳能线聚光组件使用单轴跟踪时跟踪精度要求的跟踪方法。
本发明的技术方案是这样实现的：一种太阳能线聚光组件单轴跟踪的跟踪方法，所述太阳能线聚光组件包括线聚光面板以及太阳能电池，其特征在于：所述跟踪方法为控制线聚光单轴跟踪器使其跟踪角满足∠A=90°，∠B在每天随时间变化而变化，其中，∠A为线聚光面板的AB截面方向的太阳光与线聚光面板的夹角，∠B为线聚光面板的AD截面方向的太阳光与线聚光面板的夹角，即入射的太阳光经过线聚光面板汇聚后全部落在对应的太阳能电池上；
所述跟踪方法根据上述太阳能线聚光组件对太阳光入射角的要求，通过线聚光单轴跟踪器安装初始角度参数及某时间点的太阳高度角及方位角值，计算该时间点的跟踪角度，其具体计算方法是：
首先，以O为原点，建立坐标Oxyz和Ox′y′z，在Oxyz中过O点太阳光线L1的方向向量S1=（l1，m1，n1）=（cosα*sinβ，cosα*cosβ，sinα）；在Ox′y′z中与AB边重合的直线L2的方向向量S2′=（l2′，m2′，n2′）= （cosθ，-sinθ*sinγ，-sinθ*cosγ）；
然后，原点O不动，将Ox′y′z绕z轴旋转δ，即与Oxyz重合，变换后直线L2的方向向量S2=（l2，m2，n2）=（cosθ*cosδ+sinθ*sinγ*sinδ，-sinθ*sinγ*cosδ+ cosθ*sinδ，-sinθ*cosγ）；
最后，要满足∠A=90°，其充分必要条件为L1⊥L2，
即：l1*l2+m1*m2+n1*n2=0，即：（cosα*sinβ）*（cosθ*cosδ+sinθ*sinγ*sinδ）+（cosα*cosβ）*（-sinθ*sinγ*cosδ+cosθ*sinδ）+（sinα）*（-sinθ*cosγ）=0；
化简得：tgθ=（cosβ*cosα*sinδ+sinβ*cosα*cosδ）/（cosγ*sinα-sinγ*cosα*sinβ*sinδ+sinγ*cosβ*cosα*cosδ）；
即得：θ=arctg｛（cosβ*cosα*sinδ+sinβ*cosα*cosδ）/（cosγ*sinα-sinγ*cosα*sinβ*sinδ+sinγ*cosβ*cosα*cosδ）｝；
其中，所述∠α为任意时刻太阳高度角，∠β为任意时刻太阳方位角，∠γ为线聚光单轴跟踪器倾角，即线聚光单轴跟踪器安装时的初始轴线与地平面夹角，∠δ为线聚光单轴跟踪器阵列倾角，即线聚光单轴跟踪器安装时的初始轴线在地平面上的投影与正南-北方向夹角，∠θ为线聚光单轴跟踪器跟踪角。
本发明根据太阳能线聚光组件对太阳光入射角的要求，采用能够保证入射的太阳光经过线聚光面板汇聚后全部落在对应的太阳能电池上的跟踪方法，从而大大提高阳能线聚光组件的发电效率，使线聚光单轴跟踪器满足太阳能线聚光组件使用单轴跟踪时跟踪精度的要求。
附图说明
图1是太阳能线聚光组件中线聚光面板的结构示意图。
图2是本发明中线聚光面板的AB截面方向的太阳光与线聚光面板的夹角示意图。
图3是本发明中线聚光面板的AD截面方向的太阳光与线聚光面板的夹角示意图。
图4是本发明的原理图。
图中标记：1为线聚光面板，2为太阳能电池。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2和3所示，一种太阳能线聚光组件单轴跟踪的跟踪方法，所述太阳能线聚光组件包括线聚光面板1以及太阳能电池2，所述跟踪方法为控制线聚光单轴跟踪器使其跟踪角满足∠A=90°，∠B在每天随时间变化而变化，对∠B的角度没有要求，其中，∠A为线聚光面板1的AB截面方向的太阳光与线聚光面板1的夹角，∠B为线聚光面板1的AD截面方向的太阳光与线聚光面板1的夹角，即入射的太阳光经过线聚光面板1汇聚后全部落在对应的太阳能电池2上。
所述跟踪方法根据上述太阳能线聚光组件对太阳光入射角的要求，通过线聚光单轴跟踪器安装初始角度参数及某时间点的太阳高度角及方位角值，计算该时间点的跟踪角度，其具体计算方法是：
如图4所示，首先，以O为原点，建立坐标Oxyz和Ox′y′z，在Oxyz中过O点太阳光线L1的方向向量S1=（l1，m1，n1）=（cosα*sinβ，cosα*cosβ，sinα）；在Ox′y′z中与AB边重合的直线L2的方向向量S2′=（l2′，m2′，n2′）= （cosθ，-sinθ*sinγ，-sinθ*cosγ）；
然后，原点O不动，将Ox′y′z绕z轴旋转δ，即与Oxyz重合，变换后直线L2的方向向量S2=（l2，m2，n2）=（cosθ*cosδ+sinθ*sinγ*sinδ，-sinθ*sinγ*cosδ+ cosθ*sinδ，-sinθ*cosγ）；
最后，要满足∠A=90°，其充分必要条件为L1⊥L2，
即：l1*l2+m1*m2+n1*n2=0，即：（cosα*sinβ）*（cosθ*cosδ+sinθ*sinγ*sinδ）+（cosα*cosβ）*（-sinθ*sinγ*cosδ+cosθ*sinδ）+（sinα）*（-sinθ*cosγ）=0；
化简得：tgθ=（cosβ*cosα*sinδ+sinβ*cosα*cosδ）/（cosγ*sinα-sinγ*cosα*sinβ*sinδ+sinγ*cosβ*cosα*cosδ）；
即得：θ=arctg｛（cosβ*cosα*sinδ+sinβ*cosα*cosδ）/（cosγ*sinα-sinγ*cosα*sinβ*sinδ+sinγ*cosβ*cosα*cosδ）｝；
其中，所述∠α为任意时刻太阳高度角，∠β为任意时刻太阳方位角，∠γ为线聚光单轴跟踪器倾角，即线聚光单轴跟踪器安装时的初始轴线与地平面夹角，∠δ为线聚光单轴跟踪器阵列倾角，即线聚光单轴跟踪器安装时的初始轴线在地平面上的投影与正南-北方向夹角，∠θ为线聚光单轴跟踪器跟踪角。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种太阳能线聚光组件单轴跟踪的跟踪方法，所述太阳能线聚光组件包括线聚光面板（1）以及太阳能电池（2），其特征在于：所述跟踪方法为控制线聚光单轴跟踪器使其跟踪角满足∠A=90°，∠B在每天随时间变化而变化，其中，∠A为线聚光面板（1）的AB截面方向的太阳光与线聚光面板（1）的夹角，∠B为线聚光面板（1）的AD截面方向的太阳光与线聚光面板（1）的夹角，即入射的太阳光经过线聚光面板（1）汇聚后全部落在对应的太阳能电池（2）上；
所述跟踪方法根据上述太阳能线聚光组件对太阳光入射角的要求，通过线聚光单轴跟踪器安装初始角度参数及某时间点的太阳高度角及方位角值，计算该时间点的跟踪角度，其具体计算方法是：
首先，以O为原点，建立坐标Oxyz和Ox′y′z，在Oxyz中过O点太阳光线L1的方向向量S1=（l1，m1，n1）=（cosα*sinβ，cosα*cosβ，sinα）；在Ox′y′z中与AB边重合的直线L2的方向向量S2′=（l2′，m2′，n2′）= （cosθ，-sinθ*sinγ，-sinθ*cosγ）；
然后，原点O不动，将Ox′y′z绕z轴旋转δ，即与Oxyz重合，变换后直线L2的方向向量S2=（l2，m2，n2）=（cosθ*cosδ+sinθ*sinγ*sinδ，-sinθ*sinγ*cosδ+ cosθ*sinδ，-sinθ*cosγ）；
最后，要满足∠A=90°，其充分必要条件为L1⊥L2，
即：l1*l2+m1*m2+n1*n2=0，即：（cosα*sinβ）*（cosθ*cosδ+sinθ*sinγ*sinδ）+（cosα*cosβ）*（-sinθ*sinγ*cosδ+cosθ*sinδ）+（sinα）*（-sinθ*cosγ）=0；
化简得：tgθ=（cosβ*cosα*sinδ+sinβ*cosα*cosδ）/（cosγ*sinα-sinγ*cosα*sinβ*sinδ+sinγ*cosβ*cosα*cosδ）；
即得：θ=arctg｛（cosβ*cosα*sinδ+sinβ*cosα*cosδ）/（cosγ*sinα-sinγ*cosα*sinβ*sinδ+sinγ*cosβ*cosα*cosδ）｝；
其中，所述∠α为任意时刻太阳高度角，∠β为任意时刻太阳方位角，∠γ为线聚光单轴跟踪器倾角，即线聚光单轴跟踪器安装时的初始轴线与地平面夹角，∠δ为线聚光单轴跟踪器阵列倾角，即线聚光单轴跟踪器安装时的初始轴线在地平面上的投影与正南-北方向夹角，∠θ为线聚光单轴跟踪器跟踪角。
CN201410803504.7A 2014-12-23 2014-12-23 一种太阳能线聚光组件单轴跟踪的跟踪方法 Active CN104503485B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410803504.7A CN104503485B (zh) 2014-12-23 2014-12-23 一种太阳能线聚光组件单轴跟踪的跟踪方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410803504.7A CN104503485B (zh) 2014-12-23 2014-12-23 一种太阳能线聚光组件单轴跟踪的跟踪方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104503485A CN104503485A (zh) 2015-04-08
CN104503485B true CN104503485B (zh) 2017-03-15

Family

ID=52944889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410803504.7A Active CN104503485B (zh) 2014-12-23 2014-12-23 一种太阳能线聚光组件单轴跟踪的跟踪方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104503485B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106371466B (zh) * 2016-09-30 2019-03-15 河海大学常州校区 一种基于双面电池阵列的太阳能跟踪方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202854613U (zh) * 2012-10-10 2013-04-03 西安工程大学 一种太阳光跟踪机构
CN103616900A (zh) * 2013-12-09 2014-03-05 天津源明盛科技有限公司 一种太阳能追踪装置及控制方法
CN203491281U (zh) * 2013-10-15 2014-03-19 四川钟顺太阳能开发有限公司 一种无边框的低倍聚光太阳电池组件

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI380002B (en) * 2008-09-10 2012-12-21 Sunplus Mmedia Inc Light source detection device and method for detecting light source

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202854613U (zh) * 2012-10-10 2013-04-03 西安工程大学 一种太阳光跟踪机构
CN203491281U (zh) * 2013-10-15 2014-03-19 四川钟顺太阳能开发有限公司 一种无边框的低倍聚光太阳电池组件
CN103616900A (zh) * 2013-12-09 2014-03-05 天津源明盛科技有限公司 一种太阳能追踪装置及控制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
槽式太阳能热发电装置跟踪控制系统研究;尹丹;《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》;20140415(第4期);第I140-414页 *
槽式热发电聚光跟踪控制研究;舒杰，等;《华中科技大学学报》;20110228;第39卷(第2期);第112-115页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104503485A (zh) 2015-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012149022A3 (en) Solar tracking system and method for concentrated photovoltaic (cpv) systems
WO2011041717A3 (en) Lens system with directional ray splitter for concentrating solar energy
WO2011139325A3 (en) Patterned glass cylindrical lens arrays for concentrated photovoltaic systems, and/or methods of making the same
CN103149947A (zh) 一种带反阴影跟踪的太阳能跟踪方法
CN104503485B (zh) 一种太阳能线聚光组件单轴跟踪的跟踪方法
CN205863183U (zh) 一种太阳能电池组件
CN104181940A (zh) 一种基于双轴光伏跟踪系统的过点控制方法
US8552285B2 (en) Device and method for solar-tracking according to sensor
CN103116363A (zh) 光伏发电机太阳轨迹跟踪方法及系统
CN105605806B (zh) 一种太阳跟踪装置
CN103715980B (zh) 应用于空间太阳能电站的对称式两级平面反射聚集方法
CN203054615U (zh) 平单轴联动跟踪系统
KR101612426B1 (ko) 반사경이 구비된 고정형 태양광 발전기
KR101570741B1 (ko) 반사경이 구비된 고정형 태양광 발전기
MY169709A (en) Dense-array concentrator photovoltaic system utilising non-imaging dish concentrator and array of crossed compound parabolic concentrators
MX2022015842A (es) Instalacion solar fotovoltaica de paneles bifaciales.
WO2011154685A3 (en) Low cost focussing system giving high concentrations
CN102255567A (zh) 一种具有多折反射面的太阳能聚光发电装置
MX2014007995A (es) Concentrador de energia.
JP2013158166A (ja) 太陽光発電衛星システム
KR20170034034A (ko) 고효율의 태양광 집광용 반사부재
CN205159342U (zh) 一种太阳能双玻组件
WO2012162078A3 (en) Concentrating photovoltaic systems with offset photovoltaic devices and/or associated methods
WO2018086073A1 (zh) 双面光伏发电装置
CN202268819U (zh) 一种具有多折反射面的太阳能聚光发电装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230517

Address after: No. 1913, 19th Floor, Unit 1, Building 9, No. 1700, Tianfu Avenue North Section, Chengdu High tech Zone, China (Sichuan) Free Trade Pilot Zone, Chengdu, Sichuan, 610000

Patentee after: CHENG DU ZHONG SHUN SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

Address before: 610207 within the third phase of Industrial Development Zone of Southwest Airport Economic Development Zone, Shuangliu County, Chengdu City, Sichuan Province

Patentee before: SI CHUAN ZHONG SHUN SOLAR ENERGY DEVELOPMENT Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right