节能型太阳追踪功能光纤导入式照明设备研制

发布时间：2024-03-30 01:22

　　为了使用太阳能资源实现对封闭建筑物的照明,利用菲涅尔透镜、全反射原理,利用太阳方位角及光传感器的双闭环控制原理,利用基于ARM单片机的控制器对采集器的运动、追踪模式及电能利用进行控制,实现运动的精确控制和能源的优化利用,并通过光导纤维将太阳光实现导入室内照明。在此基础上对光的汇聚、传导效率、光损耗、装置散热、电气性能等因素进行了分析计算,实验结果表明:实验发光装置发光光源稳定,导入后的光效率达到60.9%以上,且散热效果良好,同时对太阳光追踪精度可达0.002°。

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【部分图文】：

图2光纤内导光及全反射原理Fig.2FiberOpticLightGuideandTotalReflectionPrincipleirbra（a）（b）

图3追踪控制系统机械结构示意图Fig.3TrackingControlSystemMechanicalStructureDiagramM1M2方位轴（a）（b）

.1.3放射装置放射装置原理及作用，如图2所示。放射装置是配置在光纤末端的各类反射式或折射式的发光附件，其终端可配置筒灯结构、透镜结构（发散或汇聚型光）、水下结构及地面专用结构等形式。Orail′rbrbraπ2-l′（a）（b）图2光纤内导光及全反射原理Fig.2FiberOp....

图4跟踪状态检测单元及示意图Fig.4TrackingStatusDetectionUnitandInstallationDiagram2.2.2太阳追踪控制实现4321&3俯仰2&4旋转

）°间调节，方位角度可在（±180）°内调节。该追踪控制系统采用基于ARM单片机的ArduinoUNO控制板作为主控制器，通过GPS模块得到时间及坐标数据，通过光角度传感器检测偏差角度，经过数据采集和处理，控制步进电机执行相对应的运动，达到追踪太阳方位的目的。控制系统的结构框图，....

图7光采集器试验装置实物图Fig.7LightCollectorTestDevice（a）正面（b）背面

的位置坐标，根据实际电机角度，通过PID运算转换为电机控制信号，控制电机转动从而使光采集器透镜正对太阳方向。光照角度传感器检测透镜相对太阳的实际角度并根据反馈的偏差值对控制信号进行修正，形成闭环控制。3.3.2能源效率控制环根据实际太阳方位变化速率，采用每隔30s进行一次角度跟踪....

本文编号：3941594