[發明專利]太陽能導熱介質自動調節循環驅動方法

在審

• 申請號: 202010159627.7
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111207524A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 蔣登輝;劉華凱;劉寧;孫玉泉
• 申請（專利權）人: 山東省產品質量檢驗研究院
• 主分類號: F24S50/00
• 分類號: F24S50/00;F24S40/50;F24S10/30
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 王書剛

1.一種太陽能導熱介質自動調節循環驅動方法，其特征是：

對在太陽能集熱器至水箱之間連接管道中的導熱介質施加電場和磁場，根據水箱溫度調節電場和磁場強度的大小或方向，以改變導熱介質獲得的洛倫茲力大小或方向，使導熱介質的流動方向和速度發生變化，以此加強或抑制導熱介質的循環。

2.根據權利要求1所述的太陽能導熱介質自動調節循環驅動方法，其特征是：所述導熱介質施加電場和磁場的電源為光伏發電裝置。

3.根據權利要求1所述的太陽能導熱介質自動調節循環驅動方法，其特征是：所述光伏發電裝置的光伏組件放置于太陽能熱水器集熱器采光面的一側，與太陽能集熱器共同接收太陽輻照。

4.根據權利要求1所述的太陽能導熱介質自動調節循環驅動方法，其特征是：所述電場和磁場由電磁耦合裝置提供，該電磁耦合裝置包括導熱介質通道、通過磁感線圈產生磁場的磁場發生裝置以及通過正負電極產生電場的電場發生裝置，正負電極加載在導熱介質通道兩側壁面上，磁感線圈加載在導熱介質通道另外兩側壁面，使得產生的磁場垂直于電場方向。

5.根據權利要求1所述的太陽能導熱介質自動調節循環驅動方法，其特征是：所述根據水箱溫度調節電場和磁場強度的大小或方向的具體過程是：

①水箱溫度T_hank未達到設定溫度T_set時，如果太陽輻照度G_t滿足要求，則使處于自然循環的導熱介質獲取電磁場產生的正向洛倫茲力，產生加速流動，改善循環效果；

②水箱溫度T_hank達到設定溫度T_set，并且已達到設定的水箱過熱保護溫度T_protect時，如果太陽輻照度G_t滿足要求，則使處于自然循環的導熱介質獲取電磁場產生的反向洛倫茲力，抑制導熱介質的自然循環流動，抑制循環效果；

③如果太陽能輻照度G_t不滿足要求，停止提供電流。

6.根據權利要求5所述的太陽能導熱介質自動調節循環驅動方法，其特征是：所述太陽輻照度狀況依據通過光伏發電產生的電能判斷，按以下公式計算：

其中：

G_t：t時刻計算太陽輻照度，W/m²；

U_t：t時刻系統控制器讀取到的光伏系統電壓，V；

I_t：t時刻系統控制器讀取到的光伏系統電流，A；

S：光伏發電裝置面積，m²；

η：光伏發電的綜合發電效率，無量綱。

7.根據權利要求5所述的太陽能導熱介質自動調節循環驅動方法，其特征是：所述洛倫茲力的計算公式為：

其中：

N：線圈匝數，無量綱；

q/m：導熱介質中帶電粒子荷質比，可通過試驗測得；

μ₀：真空磁導率；

I₁：線圈電流；

R：線圈當量半徑；

U₁：電極板兩端電勢差。

8.根據權利要求5所述的太陽能導熱介質自動調節循環驅動方法，其特征是：所述太陽輻照度G_t滿足要求是指G_t≥100，不滿足要求是指G_t＜100。