槽式太阳能跟踪控制系统的研制及应用

来源：农业工程学报杂志2015年第2期北京时间：

作者：王金平,王军,冯炜,王登文,张耀明,

摘要：目前在太阳能热发电领域，仅有槽式太阳能实现了商业发电，但是槽式太阳能需要实时进行太阳跟踪。为了提高槽式太阳能跟踪精度，该文研制了一种基于可编程逻辑控制器PLC的太阳自动跟踪系统，并采用视日运动轨迹算法主动式跟踪策略，计算出槽式太阳聚光器跟踪太阳的旋转角度，并用该角度产生控制指令驱动液压油缸，实现对南北布置东西跟踪的槽式太阳能聚光器的精确太阳跟踪，选取了4个典型日期分析该跟踪系统在4个典型日期时太阳位置的高度角、方位角、跟踪太阳的旋转角度以及聚光器的旋转角度等数据，研究聚光器的运行特性。应用结果显示,该跟踪控制系统计算的太阳位置算法与国际上比较先进的高精度太阳位置SPA计算算法之间的误差在0.12°以内，角度传感器的变送误差在0.044°以内，间歇跟踪驱动最大误差在0.4°以内，经过现场测试整个跟踪系统的误差在0.5°以内。同时，对聚光器的运行轨迹数据分析显示抛物槽式聚光器的全年最大运行速率出现在冬至日的正午时刻，达到0.398°/min。该研究可以为抛物槽式太阳能聚光器的传动机构设计提供理论依据。

关键词：太阳能, 太阳能集热器, 跟踪, 系统, PLC, 液压驱动