[發明專利]一種智能控制水位高度的太陽能集熱器系統

有效

• 申請號: 201610004280.2
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105466046B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 李艷;李業剛;周潔;解紅;趙煒
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: F24J2/24
• 分類號: F24J2/24;F24J2/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于太陽能領域，尤其涉及一種智能控制的太陽能集熱器系統。

背景技術

隨著現代社會經濟的高速發展，人類對能源的需求量越來越大。然而煤、石油、天然氣等傳統能源儲備量不斷減少、日益緊缺，造成價格的不斷上漲，同時常規化石燃料造成的環境污染問題也愈加嚴重，這些都大大限制著社會的發展和人類生活質量的提高。能源問題已經成為當代世界的最突出的問題之一。因而尋求新的能源，特別是無污染的清潔能源已成為現在人們研究的熱點。

太陽能是一種取之不盡用之不竭的清潔能源，而且資源量巨大，地球表面每年收的太陽輻射能總量為1×10 ¹⁸ kW·h，為世界年耗總能量的一萬多倍。世界各國都已經把太陽能的利用作為新能源開發的重要一項，我國政府在《政府工作報告》也早已明確提出要積極發展新能源，其中太陽能的利用尤其占據著突出地位。然而由于太陽輻射到達地球上的能量密度小（每平方米約一千瓦），而且又是不連續的，這給大規模的開發利用帶來一定困難。因此，為了廣泛利 用太陽能，不僅要解決技術上的問題，而且在經濟上必須能同常規能源相競爭。

目前太陽能集熱器的自動化程度不高，雖然現有技術也對太陽能的智能控制進行了研究，但是針對集熱器的智能控制研究不是很多，針對上述問題，本發明提供了一種新的智能控制的太陽能集熱器系統，從而太陽能利用過程中的智能控制。

發明內容

本發明提供了一種新的太陽能集熱器系統，從而解決前面出現的技術問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種太陽能集熱器系統，所述系統包括集熱器，所述集熱器包括集熱管和水箱，所述集熱管包括吸熱端和放熱端，所述放熱端設置在水箱中；所述的水箱內設置水位計，水箱的入口管和出口管上分別設置入口管閥門和出口管閥門，所述水位計、入口管閥門和出口管閥門與中央控制器數據連接；中央控制器根據水位計測量的水位來控制入口管閥門和出口管閥門的開度的大小。

作為優選，如果水位計測量的水箱的水位高于上限的數值，則中央控制器控制出口管閥門的開度增加，降低入口管閥門的開度；如果水位計測量的水箱內的水位低于下限的數值，則中央控制器控制出口管閥門的開度減少，增加入口管閥門的開度。

作為優選，水位的上限數值為水箱容積的90%-95%所在的高度。

作為優選，水位的上限數值為水箱容積的93%所在的高度。

作為優選，水位的下限數值為集熱管放熱端伸入水箱內的高度。

作為優選，所述集熱管包括扁平管和肋片，所述扁平管包括互相平行的管壁和側壁，所述側壁連接平行的管壁的端部，所述側壁和所述平行的管壁之間形成流體通道，所述集熱管放熱端包括肋片，所述肋片設置在管壁之間，所述肋片包括傾斜于管壁的傾斜部分，所述的傾斜部分與平行的管壁連接，所述傾斜部分將流體通道彼此隔開形成多個小通道，相鄰的傾斜部分在管壁上連接，所述相鄰的傾斜部分以及管壁之間構成三角形；在傾斜部分上設置連通孔，從而使相鄰的小通道彼此連通，連通孔為等腰三角形，所述相鄰的傾斜部分以及管壁之間構成的三角形是等腰三角形。

作為優選，連通孔的等腰三角形的頂角為B，相鄰的傾斜部分以及管壁之間構成的等腰三角形的頂角為A，則滿足如下公式：

Sin(B)=a+b*sin(A/2) -c* sin(A/2)²；

其中a,b,c是參數，其中0.565<a<0.559,1.645<b<1.753,1.778<c<1.883;

60°<A<160°；35°<B<90°。

與現有技術相比較，本發明的太陽能集熱器系統具有如下的優點：

1）本發明通過對水箱出水管的水的溫度的檢測，通過控制閥門的開度的大小，從而保證水箱內的輸出的水達到恒定溫度。

2）本發明通過監控水箱的出水溫度，從而通過控制流量保證水溫恒定。

3）本發明自動控制水箱內的水位，從而提高集熱器的使用的智能化。

4）本發明研究了新的集熱器結構，并且通過大量的實驗，確定了最佳的扁平集熱管的結構尺寸，從而使得保證換熱阻力的情況下，使得換熱效果達到最佳。

附圖說明

圖1是太陽能集熱器系統控制結構示意圖；

圖2是本發明太陽能集熱器截面結構示意圖；

圖3是本發明集熱管橫截面結構示意圖；

圖4是本發明一個集熱管內肋片設置通孔位置處的橫切面的結構示意圖；