太阳是一个巨大的火球,他以光辐射的形式向太空辐射能量,其中很小一部分投射到地球上,被大气层反射、吸收之后约有70%投射到地面上。尽管如此,地球上一年接收到的太阳能仍然高达1.8E18KW.h,比目前人类每年耗费的能量还多。太阳能作为清洁能源,没有废气、废料,不污染环境。可以说是取之不尽用之不竭。
目前利用太阳能的方式主要是直接搜集使用热量和发电两类。发电的方式主要是光电,利用半导体把太阳能换为电能。但这种方式的缺点是夜间无法发电,发电波动性大。
光热发电是另外一种,利用太阳辐射的能量加热融盐,高温熔盐吸收热量后被输送到发电厂,与水进行热交换,产生蒸汽推动蒸汽轮机发电。
我们制作的是一种自动追踪的太阳能光热发电装置。
其原理是,根据天文历算数据和当地经、纬度,计算出每个时刻的太阳方位角和高度角,据此自动调整太阳能反光板的角度方向,使所有反光板都将所有时间的太阳光反射汇聚在光热塔上。塔内部的熔盐吸收热量后被输送到发电厂,与水进行热交换,产生蒸汽推动蒸汽轮机发电。
我们的作品主要功能聚焦在自动追踪系统上,制作了一个模拟“太阳”,根据测量“太阳”在不同时间的高度、方位两个指标计算出反光镜应当旋转的俯仰和水平两个角度,通过自动控制将光线聚焦于光热塔上。