一、太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤器是什么

太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤裝置是用來(lái)跟蹤太陽(yáng)，使集能器的主光軸始終與太陽(yáng)光線相平行的裝置。較常用的太陽(yáng)能平板式集熱器和真空管式集熱器均采用固定安裝方式。這兩種集熱器的共同缺點(diǎn)是太陽(yáng)的能量密度低，因而集熱溫度較低，一般只能提供40~70℃的熱水，不容易得到高溫。要提高能量密度則必須使集能器平面始終和太陽(yáng)入射光垂直，同時(shí)還應(yīng)對(duì)太陽(yáng)光實(shí)行聚焦。為了達(dá)到此目的，在使用中需要在方位角和高度角兩個(gè)方位上不斷跟蹤太陽(yáng)，使集能器從日出到日落始終對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，以提高太陽(yáng)能的利用率。

二、太陽(yáng)能自動(dòng)跟蹤器的常用方法有哪些

跟蹤太陽(yáng)的方法有很多，但不外乎采用這兩種方式：光電跟蹤和根據(jù)視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤。后一種跟蹤方式又可以分為雙軸跟蹤和單軸跟蹤。

1、光電跟蹤

國(guó)內(nèi)常用的光電跟蹤裝置有：重力式光電跟蹤裝置、電磁式光電跟蹤裝置、電動(dòng)式光電跟蹤裝置。這些光電跟蹤裝置都使用光敏傳感器，如硅光電管，光電管靠近遮光板，調(diào)整遮光板的位置使遮光板對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，硅光電池處于陰影區(qū)。當(dāng)太陽(yáng)西移時(shí)，遮光板的陰影隨之移動(dòng)，光電管受到陽(yáng)光直射，輸出一定值的微電流，發(fā)出偏差信號(hào)，經(jīng)放大電路放大，控制跟蹤裝置對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，完成跟蹤.光電跟蹤的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為方便。其缺點(diǎn)是受到天氣的影響很大。如果在稍長(zhǎng)時(shí)間段里出現(xiàn)烏云遮住太陽(yáng)的情況，太陽(yáng)光線往往不能照到硅光電管上，導(dǎo)致跟蹤裝置無(wú)法對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，甚至?xí)饒?zhí)行機(jī)構(gòu)的誤動(dòng)作。下面簡(jiǎn)要介紹一下太陽(yáng)能電池板的光電跟蹤經(jīng)常用到的兩種方法。

（1）太陽(yáng)能電池板光強(qiáng)比較法

把兩塊完全相同的太陽(yáng)能電池板按照一定的角度連接成“人”字型，它們既用作光電轉(zhuǎn)化的電池，也起光敏器件的作用。太陽(yáng)光垂直照射地面時(shí)，兩塊電池板上得到的太陽(yáng)光的能流密度完全相等，產(chǎn)生的光電流大小相等，此時(shí)控制它們方位的電動(dòng)機(jī)不工作。入射太陽(yáng)光與地面的夾角改變時(shí)，如果甲電池板得到太陽(yáng)光的能流密度大于乙電池板得到的能流密度，則甲電池板產(chǎn)生的光電流強(qiáng)度就大于乙電池板的光電流強(qiáng)度，利用這一信號(hào)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得電池板與太陽(yáng)光的夾角同光垂直于地面時(shí)完全相同。其優(yōu)點(diǎn)為調(diào)節(jié)較為精確，電路也比較簡(jiǎn)單，但兩個(gè)電池板之間的夾角始終存在，永遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到真正意義上的垂直。

（2）光敏電阻光強(qiáng)比較法

利用光敏電阻在光照時(shí)阻值發(fā)生變化的原理，將兩個(gè)完全相同的光敏電阻分別放置于一塊電池板東西方向邊沿處的下方（光與電池板垂直時(shí)一半可接收光，一半在下邊）。如果太陽(yáng)光垂直照射太陽(yáng)能電池板時(shí)，兩個(gè)光敏電阻接收到的光照強(qiáng)度相同，所以它們的阻值完全相等，此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)太陽(yáng)光方向與電池板垂直方向有夾角時(shí)，接收光強(qiáng)多的光敏電阻阻值減小，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至兩個(gè)光敏電阻上的光照強(qiáng)度相同。其優(yōu)點(diǎn)在于控制較精確，且電路也比較容易實(shí)現(xiàn)。

2、視日運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤

（1）單軸跟蹤

單軸跟蹤一般采用以下三種跟蹤方式：傾斜布置東西跟蹤；焦線南北水平布置，東西跟蹤；焦線東西水平布置，南北跟蹤。這三種方式基本上都是單軸轉(zhuǎn)動(dòng)的南北方向或東西方向跟蹤，工作原理基本相似跟蹤系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸（或焦線）系東西方向布置。然后根據(jù)太陽(yáng)赤緯角的變化使柱形拋物面反射鏡繞轉(zhuǎn)軸作俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)，以跟蹤太陽(yáng)。采用這種跟蹤方式時(shí)，一天之中只有正午時(shí)刻太陽(yáng)光與柱形拋物面的母線相垂直，此時(shí)熱流最大。而在早上或下午太陽(yáng)光線都是斜射，所以一天之中熱流的變化比較大。采用單軸跟蹤方式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是由于入射光線不能始終與主光軸平行，從收集太陽(yáng)能來(lái)說并不理想。如果能夠在太陽(yáng)高度和赤緯角的變化上都能夠跟蹤太陽(yáng)就可以獲得最多的太陽(yáng)能，全跟蹤即雙軸就是根據(jù)這樣的要求而設(shè)計(jì)的。

（2）雙軸跟蹤

雙軸跟蹤又可以分為兩種方式：極軸式全跟蹤和高度角—方位角式全跟蹤。極軸式全跟蹤原理：聚光鏡的一軸指向天球北極，即與地球自轉(zhuǎn)軸相平行，故稱為極軸。另一軸與極軸垂直，稱為赤緯軸。工作時(shí)反射鏡面只須繞極軸用與地球自轉(zhuǎn)角速度大小相同方向相反的固定轉(zhuǎn)速，以跟蹤太陽(yáng)的視日運(yùn)動(dòng)。此外再按照季節(jié)的變化間斷地將反射鏡圍繞赤緯軸作俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)以適應(yīng)赤緯角的變化。這種跟蹤方式并不復(fù)雜，只是反射鏡的重量并不通過極軸軸線，使極軸支承裝置的設(shè)計(jì)比較困難。