一种辅助加热太阳能系统及海水淡化系统技术方案

本发明专利技术提供了一种辅助加热太阳能系统及海水淡化系统，所述系统包括集热器及其热利用装置，所述集热器与热利用装置之间通过管路连接，集热器吸收太阳能，加热集热器中的水，加热后的水通过出水管路进入热利用装置，在热利用装置流出的水再进入集热器中进行换热，其特征在于，热利用装置管路中的水在进入热利用装置之前进入流经辅助加热装置。本发明专利技术提供一种新的太阳能系统以及海水淡化系统，可以太阳能缺乏的时候进行辅助加热，从而提高海水淡化系统的淡化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能领域，尤其涉及一种太阳能集热器系统。
技术介绍
随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。太阳能热转化是一种能量转换效率和利用率高而且成本低廉、可在全社会广泛推广的太阳能利用方式。在太阳能热利用装置中，关键是要将太阳辐射能转换成热能，实现这种转换的器件称为太阳能集热器。但目前的太阳能集热器都是圆管结构，在某些情况下会导致太阳能热量无法充分吸收。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种节能环保的太阳能系统及包括太阳能系统的海水淡化系统，提高太阳能海水淡化的工作能力。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下:一种辅助加热太阳能系统，所述系统包括所述系统包括集热器及其热利用装置，所述集热器与热利用装置之间通过管路连接，集热器吸收太阳能，加热集热器中的水，加热后的水通过出水管路进入热利用装置，在热利用装置流出的水再进入集热器中进行换热，其特征在于，热利用装置管路中的水在进入热利用装置之前进入流经辅助加热装置。作为优选，所述辅助加热设备根据检测的流经辅助加热装置中的水的温度自动启动加热。作为优选，所述热利用装置是海水淡化装置。作为优选，所述集热器包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管板结构;所述集热器包括两块管板结构，所述两块管板结构之间形成一定的夹角，所述夹角方向与反射镜的圆弧线结构弯曲的方向相对，反射镜的焦点位于管板结构形成的夹角之间，所述的集热管的横截面是长方形，所述的集热板连接长方形的角。作为优选，所述的集热管的横截面是正方形。作为优选，所述集热管内部设置内翅片，所述内翅片连接长方形的对角，所述内翅片将集热管内部分为多个小通道，在内翅片上设置连通孔，从而使相邻的小通道彼此连通； 所述正方形的内边长为L，所述连通孔的半径r，所述同一翅片上相邻的连通孔之间的距离为I，满足如下关系:l/L*10=a*ln(r/L*10)+b; 其中In是对数函数，a，b是参数，1.5〈a〈l.6,2.9〈b〈3.0;0.34<1/L<0.38;0.14<r/L<0.17;30mm<L<120mm；5mm<r<17mm0作为优选，所述海水淡化装置包括蒸发室，蒸发室内设置布液器，其中，太阳能集热器加热的热水进入蒸发室，在蒸发室内经过布液器的海水喷淋换热后，再进入板式换热器，与板式换热器中的海水进行换热，然后再循环回到集热器中进行加热，所述板式换热器中换热后的海水进入蒸发室内的布液器。作为优选，集热器循环水储存在循环水箱中，所述循环水箱设置在板式换热器和集热器之间。与现有技术相比较，本专利技术太阳能热水器具有如下的优点: I)本专利技术提供了一种辅助加热的太阳能系统，能够及时补充太阳能不足情况下的太阳能吸收。2)提供了一种新式结构的方管集热管太阳能集热器，可以避免圆管集热器的集热盲点，提高了体阳能吸热效率。3)通过在集热管内部开设连通孔，在保证提高换热效率的同时，减少了集热管内的流动阻力。4)通过集热管内的通孔的面积的规律变化，达到最优的集热效果以及流动阻力。5)本专利技术通过多次试验，在保证换热量最大以及流动阻力满足要求的情况下，得到一个最优的太阳能集热器优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。6)本专利技术提出了一种新式太阳能海水淡化系统以及装置，提高了海水淡化率。【附图说明】图1是本专利技术太阳能热利用系统的不意图； 图2是本专利技术太阳能集热器的结构示意图； 图3是本专利技术集热管横截面结构示意图； 图4是本专利技术内翅片连通孔分布示意图； 图5是本专利技术内翅片连通孔错列分布示意图； 图6是本专利技术集热管内正方形尺寸示意图； 图7是太阳能蓄热和海水淡化并联系统流程示意图； 图8是太阳能海水淡化控制系统的示意图； 图9是海水淡化装置系统示意图； 图10是方形管和圆管对比示意图。附图标记如下: 1、太阳能集热器2、外部辅助加热3、循环水栗4、循环水箱5、循环水补水栗6、板式换热器7、喷淋盘8、一级蒸发室9、二级蒸发室10、三级蒸发室U、淡水箱12、淡水排水栗13、浓海水箱14、浓海水排水栗15、海水预热换热器16、海水进水栗17反射镜，18集热管，19集热板，20集箱，21集箱，22集热器入水管，23集热器出口管，热利用装置24，内翅片25，连通孔26，小通道27，蓄热器28，海水淡化装置29，阀门30，阀门31，温度传感器32，蓄热器入口管33，出水管路34，回水管路36，阀门37、温度传感器38，水箱39，出口管40，入口管41，温度传感器42，出口管阀门43，入口管阀门44，中央控制器45阀门46。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】做详细的说明。图1展示了一种太阳能集热器系统，所述系统包括集热器I及其热利用装置24，所述集热器I与热利用装置24之间通过管路连接。所述集热器结构如图2所示，包括集热管18、反射镜17和集热板19，相邻的两个集热管18之间通过集热板19连接，从而使多个集热管18和相邻的集热板19之间形成管板结构;所述太阳能集热器系统包括两块管板结构，所述两块管板结构之间形成一定的夹角，所述夹角方向与反射镜的圆弧线结构弯曲的方向相对，反射镜17的焦点D位于管板结构形成的夹角之间。作为一个改进，所述的集热管18的横截面是长方形，所述的集热板19连接长方形的角。现有技术一般都采用圆管结构，但是在实践中发现采用圆管结构，对于两个圆管之间距离比较近时，因为两个靠近的圆弧之间的距离很小，使得两个圆管相邻的部分无法充分地吸收太阳能，如图10所述，如果从下部或者上部照射或者反射，其中的阴影部分可能无法得到光照，从而造成集热管局部吸热不均匀，容易造成集热管的损坏。而本专利技术通过设置集热管横截面为方管结构，克服了圆管结构的缺点，使得相邻的集热管18之间具有相对于圆管来说较多的空间，从上部和下部照射，使得太阳能能够反射进去，从而达到吸热均匀，从其他角度反射，相对于圆管而言，也能够达到吸收更多热量的目的。作为优选，所述的集热管18的横截面是正方形。传统的集热器都是将集热管直接设置在焦点上，一旦位置发生偏移，则热量就不会集热到集热管中，通过上述结构，太阳光照射在反射镜17，通过反射镜17反射到管板结构，将热量集热到管板结构中的集热管18中。通过这种结构，即使因为安装或者运行问题导致管板结构位置发生改变，则太阳能依然会集热到集热管18中，从而避免热量损失；同时因为传统的集热器都是将集热管直接设置在焦点上，造成集热管局部过热，造成集热管局部损失过大，寿命过短，甚至造成集热管内部过热，产生过热蒸汽，充满整个集热管，造成集热管内部压力过大，损坏集热管，而采取本申请的结构，既可以将热量充分的吸收，又可以将热量相对的分散，避免热量过于集中，使得整体集热管吸热均匀，延长集热管的使用寿命。作为一个优选，反射镜17的焦点D位于两块管板结构最低端连线的中点上。通过上述设置，可以保证最大程度上吸收太阳能，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辅助加热太阳能系统，所述系统包括所述系统包括集热器及其热利用装置，所述集热器与热利用装置之间通过管路连接，集热器吸收太阳能，加热集热器中的水，加热后的水通过出水管路进入热利用装置，在热利用装置流出的水再进入集热器中进行换热，其特征在于，热利用装置管路中的水在进入热利用装置之前进入流经辅助加热装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春生，高军，褚兴荣，陈原，岳振明，崔浩天，张怡静，王韬，陈昕，
申请(专利权)人：山东大学威海，
类型：发明
国别省市：山东;37