一種根據水箱水溫智能調節閥門開度的太陽能系統技術方案

本發明專利技術提供了一種太陽能系統，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；水箱內設置溫度傳感器，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，所述溫度傳感器、入口管閥門和出口管閥門與中央控制器數據連接；中央控制器根據溫度傳感器測量的溫度來控制入口管閥門和出口管閥門的開度的大小。本發明專利技術通過對水箱內水的溫度的檢測，通過控制閥門的開度的大小，避免水箱內水溫過熱或過冷，從而保證水箱內的水溫達到熱利用要求。

【技術實現步驟摘要】
一種根據水箱水溫智能調節閥門開度的太陽能系統
本專利技術屬于太陽能領域，尤其涉及一種智能控制的太陽能集熱器系統。
技術介紹
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1×1018kW·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?。科椒矫准s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，本專利技術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。
技術實現思路
本專利技術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，本專利技術的技術方案如下：一種太陽能系統，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；水箱內設置溫度傳感器，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，所述溫度傳感器、入口管閥門和出口管閥門與中央控制器數據連接；中央控制器根據溫度傳感器測量的溫度來控制入口管閥門和出口管閥門的開度的大小。作為優選，如果溫度傳感器測量的水箱水溫低于下限的數值，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；溫度傳感器測量的水箱水溫高于上限的數值，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，所述的水箱內設置多個溫度傳感器，通過多個溫度傳感器來測量水的溫度。作為優選，中央控制器通過多個溫度傳感器測量的水的溫度的平均值來控制入口管閥門和出口管閥門的開度。作為優選，中央控制器通過多個溫度傳感器測量的水的溫度的最低值來控制入口管閥門和出口管閥門的開度。作為優選，至少一個溫度傳感器設置在水箱內靠近水箱入口管的位置。作為優選，至少一個溫度傳感器設置在水箱內靠近水箱出口管的位置。作為優選，上限的數值減去下限的數值為8－13攝氏度。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0.559<a<0.565,1.645<b<1.753,1.778<c<1.883;60°<A<160°；35°<B<90°。與現有技術相比較，本專利技術的太陽能集熱器系統具有如下的優點：1）本專利技術通過對水箱內水的溫度的檢測，通過控制閥門的開度的大小，從而保證水箱內的水溫達到熱利用要求。2）本專利技術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）本專利技術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）本專利技術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是本專利技術太陽能集熱器截面結構示意圖；圖3是本專利技術集熱管橫截面結構示意圖；圖4是本專利技術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；圖5是本專利技術設置通孔結構傾斜部分平面的示意圖；圖6是本專利技術設置通孔結構傾斜部分平面的另一個示意圖；圖7是本專利技術的三角形通孔結構示意圖；圖8是本專利技術集熱管吸熱部分的橫截面示意圖；圖9是本專利技術優選的集熱管吸熱部分的橫截面示意圖；圖10實施例一閥門開閉控制流程；圖11實施例二閥門開度調整流程圖。圖12是實施例三閥門開度調整流程圖；圖13是實施例四水位調整流程圖。附圖標記如下：1集熱管，2流體通道，3管壁，4傾斜部分，5頂點，6連通孔，7肋片，8水箱，9吸熱端，10放熱端，11底板，12吸熱膜，13玻璃板，14隔熱層，15內肋片，16蓄熱器，17水箱出口管，18水箱入口管，19出口管溫度傳感器，20出口管閥門，21中央控制器，22入口管閥門，23入口管閥門。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的具體實施方式做詳細的說明。本文中，如果沒有特殊說明，涉及公式的，“/”表示除法，“×”、“*”表示乘法。一種太陽能集熱系統，如圖1－2所示，所述系統包括集熱器、蓄熱器16，所述集熱器包括集熱管1和水箱8，所述集熱管1包括吸熱端9和放熱端10，所述放熱端10設置在水箱8中。吸熱端9吸收太陽能，通過放熱端10將熱量傳遞給水箱中的水。所述水箱8與蓄熱器16連通形成循環回路，集熱管1吸收太陽能，加熱水箱8中的水，加熱后的水通過水箱出口管17進入蓄熱器16，在蓄熱器16中進行換熱，將熱量儲存在蓄熱器16的蓄熱材料中，在蓄熱器16中流出的水在水箱入口管18進入水箱8中進行加熱。所述太陽能集熱器還包括透明玻璃板13、隔熱層14、吸熱膜12。吸熱膜12設置在集熱管1吸熱端9的上面（即面向太陽的一面），透明玻璃板13覆蓋在集熱管的吸熱端9的正面，吸熱端9與透明玻璃板16之間留有隔熱層17，作為優選，隔熱層為真空層。作為優選透明玻璃板16采用鋼化玻璃、隔熱層為真空層；作為優選，吸熱膜12通過濺射的方式設置在熱管1吸熱端9的正面。底板11設置在集熱管1下部，所述底板為保溫材料。作為優選，隔熱層17的厚度為18mm～25mm；作為優選為21mm。如圖3所示，在放熱端10，所述集熱管包括扁平管1和肋片7，所述扁平管1包括互相平行的管壁3和側壁12，所述側壁12連接平行的管壁2的端部，所述側壁12和所述平行的管壁3之間形成流體通道2，所述肋片7設置在管壁3之間，所述肋片7包括傾斜于管壁的傾斜部分4，所述的傾斜部分4與平行的管壁3連接，所述傾斜部分4將流體通道2彼此隔開形成多個小通道10，相鄰的傾斜部分4在管壁上連接，所述相鄰的傾斜部分4以及管壁3之間構成三角形；在傾斜部分4上設置連通孔6，從而使相鄰的小通道10彼此連通。通過設置連通孔6，保證相鄰的小通道本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種太陽能系統，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；其特征在于：水箱內設置溫度傳感器，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，所述溫度傳感器、入口管閥門和出口管閥門與中央控制器數據連接；中央控制器根據溫度傳感器測量的溫度來控制入口管閥門和出口管閥門的開度的大小。

【技術特征摘要】
1.一種太陽能系統，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；其特征在于：水箱內設置溫度傳感器，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，所述溫度傳感器、入口管閥門和出口管閥門與中央控制器數據連接；中央控制器根據溫度傳感器測量的溫度來控制入口管閥門和出口管閥門的開度的大?。凰黾療峁馨ū馄焦芎屠咂霰馄焦馨ɑハ嗥叫械墓鼙诤蛡缺?，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；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...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李艷，姜桂洪，趙煒，
申請(專利權)人：山東理工大學，
類型：發明
國別省市：山東;37