طراحي و ساخت سامانه ي تعقيب كننده ي خورشيدي سه حالته (عملكرد بر اساس شرايط جوي) به همراه سامانه ي تشخيص زاويه

Design and construction of two-axis solar tracking system with angle detection system for a Dish with a diameter of 3.2meter

در اين تحقيق سامانه ي تعقيب كننده اي طراحي شده است كه با در نظر گرفتن شرايط جوي، خورشيد را در دو راستاي افقي و عمودي تعقيب ميكند. دراين سامانه، دو حسگر نوري در دو مكان مختلف نصب گرديده است و در هر لحظه ميانگين نور دريافتي دو حسگر، محاسبه ميشود. از مقايسه ي ميانگين به دست آمده با مقادير مرجع، شرايط آب و هواي محيط (1 شب، - 2 روز و آفتابي، - 3 روز و ابري) تشخيص داده مي شود. سپس با توجه به اين تشخيص، از الگوريتم مشخصي براي تعقيب خورشيد استفاده مي شود. به اين صورت كه در شرايط روز و آفتابي از حسگر براي يافتن جهت خورشيد استفاده مي شود. هنگامي كه شرايط محيط، روز و ابري است، بر اساس معادلات حركت خورشيد، مسير خورشيد دنبال مي شود و زماني كه شب فرا ميرسد سامانه متوقف شده و براي شروع دوباره در روز ديگر، به مكان اوليه باز مي گردد. براي استفاده از معادلات حركت خورشيد (در شرايط نامساعد جوي) نيازمند سامانه تشخيص زا ويه بوده كه در اين تحقيق سامانه ي مذكور طراحي و ساخته شد. برنامه نويسي تعقيب كننده به زبان C، در محيط كدويژن انجام و بر ميكروكنترلر AVR بارگزاري شد. به منظور راستي آزمايي، سامانه ي تعقيب كننده در نرم افزار پروتيوس شبيه سازي شد و نتايج حاصل از شبيه سازي با نتايج دقيق به دست آمده از نرم افزار نجوم مقايسه شد. سامانه ي طراحي شده را ميتوان بر روي كليه ادوات استفاده كننده از نور خورشيد، به خصوص در كالكتور هاي خورشيدي حرارتي، نصب كرد.

A sun tracking system has been designed and fabricated. This system tracks the sun movement in horizontal and vertical directions under all weather conditions. Two light sensors receive the sun light, under various environment conditions (1- night 2- day an sunny 3- day and cloudy) and send signals to a microcontroller. An algorithm, based on comparing the average difference between the two signals, is written. When it is sunny the system uses sensors to find the direction of the sun. During cloudy hours, the tracking is according to sun movement equations. At night, the system stops and the next morning it returns to its original location. The programming of this system is written in C language in Codevision and on AVR micro controller. Tracking system has been simulated in Proteus and the results of simulation were compared with results of astronomy software. This system is capable to be installed and operate on systems harvesting solar energy.