طراحی و ساخت سیستم تعقیب‌گر خورشید با روش کنترل ترکیبی آنالوگ-دیجیتال و امکان‌سنجی کاربرد آن در خشک‌کن‌های خورشیدی محصولات کشاورزی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

چکیده

برای افزایش بازده انرژی کلکتورهای خورشیدی باید از کاهش سطح موثر آن‌ها بدلیل حرکت ظاهری خورشید ممانعت به عمل آورد. که توسط تعقیب خورشید امکان‌پذیر است. بدین منظور در این تحقیق یک سیستم تعقیب‌گر از نوع فعال بر پایه میکروکنترلر و حسگرهای الکتریکی-نوری، به­صورت نمونه آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. حسگرها از نوع سلول‌های خورشیدی انتخاب شدند. موتورهای محرک از نوع موتورهای الکتریکی پله‌‌ای و کنترل سیستم به­صورت ترکیبی آنالوگ و دیجیتال بود. به منظور ارزیابی سیستم، از ولتاژ خروجی یک ماژول خورشیدی در دو حالت تعقیب و ثابت، در شرایط واقعی و آزمایشگاهی استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که سیستم تعقیب‌گر در جمع‌آوری انرژی خورشیدی، بسیار کارآمدتر از سیستم ثابت می‌باشد. این سیستم با دقت ˚5/2± خورشید را تعقیب کرده و کلکتور را تقریباً به حالت عمود بر تشعشعات خورشید نگه می‌دارد. همچنین توان دریافتی در طول روز به استثناء افت‌های زمان طلوع و غروب که ناشی از عبور تشعشعات از یک لایه ضخیم اتمسفر می‌باشد تقریباً ثابت ماند. در نهایت یک طرح پیشنهادی برای کاربرد این سیستم در کلکتور خشک‌کن‌ها ارائه گردید.
طراحی و ساخت سیستم تعقیب‌گر خورشید با روش کنترل ترکیبی آنالوگ-دیجیتال و امکان‌سنجی کاربرد آن در خشک‌کن‌های خورشیدی محصولات کشاورزی

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Design and Construction of a Sun Tracker System with Analog-Digital Combination Control Method and Feasibility of its Using in Solar Crop Dryers

نویسندگان [English]

  • A Jodeyri Galiche
  • A Mahmoudi
  • H Behfar
چکیده [English]

To increase energy efficiency of solar collectors, reduction in their effective area due to sun motions in the sky can be prevented by tracking of sun path. In this regard, a prototype active sun tracker system, based on microcontroller and electro-optical sensors was designed and constructed. Driving motors were of the stepper motors. Sensors selected from solar cells and system control method was combination of analog-digital controls. In order to evaluating system, the output voltage of a solar module in fixed and tracking states, both in laboratory and real conditions was used. The results showed that the tracking system was more effective in collecting solar energy than fixed one. This system tracked the sun with ±2.5° precision and kept the collector perpendicular to sun radiation. Also the output power during the day, excluding drops in dawn and dusk that was the result of radiation crossing through a thick atmosphere layer, remained approximately fixed. Finally a suggested design of this system for using in crop dryers presented. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Crop dryers
  • Solar energy
  • Sun tracker

مراجع

جدیری ا، 1388. طراحی و ساخت نمونه آزمایشگاهی سیستم تعقیب‌گر خورشید برای خشک‌کن‌های محصولات کشاورزی، پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشتۀ مکانیزاسیون کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز.
Baker CGJ, 1997. Drying fundamentals. Blackie Academic and Professional.
 
Clifford MJ and Eastwood D, 2004. Design of a novel passive solar tracker. Solar Energy 77: 269-280.
Karimov KHS, Saqib MA, Akhter P, Ahmed MM, Cattha JA and Yousafzai SA, 2004. A simple photovoltaic tracking system. Solar Energy Materials and Solar Cells 87: 49-59.
Lakeou S, Ososanya E, Latigo O, Mahmoud W, Karanga G and Oshumare W, 2006. Design of a low–cost digital controller for a solar tracking (pv) module and wind turbine combination system. Pp. 2364-2368. Proceedings of the 21st European Photovoltaic Solar Energy Conference. Dresden, Germany.
Mwithiga G and Kigo S, 2005. Performance of a solar dryer with limited sun tracking capability. Food Engineering 74(2): 247-252.
Poulek V, 1994. Testing the new solar tracker with shape memory alloy actuator. Pp.1131-1133. Proceedings of 24th IEEE Photovoltaiv Specialists Conference, Hawaii.
Poulek V and Libra M, 1998. New solar tracker. Solar Energy Materials and Solar Cells 51:113-120.
Yogi DG, 1986. Alternative energy in agriculture. CRC Press, Inc.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار