智能控制阀门开度的太阳能系统技术方案

本发明专利技术提供了一种智能控制太阳能系统，所述系统包括热水器和储热器，所述系统包括总管阀门，总管阀门设置在热水器和储热器上游的总管道上，所述系统还包括中央控制器，所述中央控制器与储热器阀门、热水器阀门进行通信数据连接；第三温度传感器设置在热水器的热流体入口的位置处，用于测量进入热水器的热流体的温度；第三温度传感器与中央控制器进行数据连接，中央控制器根据第三温度传感器检测的温度来自动控制热水器阀门和储热器阀门的阀门开度。本发明专利技术通过上述的运行，可以在热流体温度高的时候，在满足加热的水产生需求以后，将多余的热量通过储热器进行储热，在热流体温度低的时候，可以将更多的热流体进入热水器内用于加热水，保证了加热的水的需求，同时节约能源。

Solar Energy System for Intelligent Control of Valve Opening

【技术实现步骤摘要】
智能控制阀门开度的太阳能系统
本专利技术是和大学共同研发的课题项目的其中一部分，是对前面在先申请的改进，涉及太阳能领域，特别是涉及一种利用太阳能利用方法及系统。
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。热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(LosAlamos)国家实验室的乔治格罗佛(GeorgeGrover)专利技术的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。相比于燃煤热流体太阳能回收中最为常用的管壳式换热器，热管换热器具有传热效率高、结构紧凑、压力损失小、有利于控制露点腐蚀等优点，在燃煤热流体太阳能回收利用中更具潜力。热管在换热中换热流体都是汽水混合物。热管在蒸发过程中，不可避免的会携带液体到蒸汽端内，同时因为冷凝端的放热冷凝，从而使得冷凝端中存在液体，液体也不可避免的与蒸汽混合，从而使得热管内的流体是汽液混合物，汽液混合物存在导致汽体混成一团，与液体之间换热能力下降，大大的影响了换热的效率。现有技术的太阳能利用系统中，针对智能化控制的缺少研究，尤其是涉及同时存在多个太阳能利用设备的情况下的智能控制，例如设置热量分配等。针对上述问题，本专利技术在前面专利技术的基础上进行了改进，提供了一种新的智能控制结构的太阳能利用装置，充分利用热源，降低能耗，实现智能控制。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术在前面专利技术的基础上进行了改进，提供了一种新的结构太阳能利用设备，以实现太阳能的充分利用及其智能控制。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一一种太阳能系统，所述系统包括热水器和储热器，所述热水器设置在热水器管道上，所述储热器设置在储热器管道上，所述热水器管道和储热器管道形成并联管路，所述集热器与热水器连通形成循环回路，集热器与储热器连通形成循环回路，总管道中的热流体分别进入热水器管道和储热器管道的热水器和储热器，在热水器中加热水，在储热器中进行储热，在热水器和储热器中换热后的流体经过回水管路进入集热器中进行加热；热水器阀门设置在热水器管道的热水器的入口的位置，用于控制进入热水器的热流体的流量，储热器阀门设置在储热器管道的储热器的入口管的位置，用于控制进入储热器的热流体的流量，所述系统还包括中央控制器，所述中央控制器与储热器阀门、热水器阀门进行通信数据连接；第三温度传感器设置在热水器的热流体入口的位置处，用于测量进入热水器的热流体的温度；第三温度传感器与中央控制器进行数据连接，中央控制器根据第三温度传感器检测的温度来自动控制热水器阀门和储热器阀门的阀门开度。作为优选，当第三温度传感器测量的温度低于一定的温度的时候，中央控制器控制阀门加大开度，同时控制阀门减少开度；当第三温度传感器测量的温度高于一定的温度的时候，中央控制器控制阀门减少开度，同时控制阀门加大开度。作为优选，所述集热器包括集热管和水箱，所述集热管包括蒸发端和冷凝端，所述冷凝端设置在水箱中，蒸发端吸收太阳能，通过冷凝端将热量传递给水箱中的水，所述集热管内设置稳定装置，所述稳定装置是片状结构，所述片状结构在集热管的横截面上设置；所述稳定装置为正方形通孔和正八边形通孔组成，所述正方形通孔的边长等于正八边形通孔的边长，所述正方形通孔的四个边分别是四个不同的正八边形通孔的边，正八边形通孔的四个互相间隔的边分别是四个不同的正方形通孔的边。作为优选，集热管的横截面是正方形。作为优选，相邻稳定装置之间的距离为M1，正方形通孔的边长为B1，集热管为正方形截面，集热管正方形截面的边长为B2，所述集热管与水平面形成锐角为A，满足如下要求：c*M1/B2=a*Ln(B1/B2)+b其中a,b是参数，其中1.725<a<1.733,4.99<b<5.01；c=1/cos(A)m，其中0.085<m<0.095，优选m=0.090。11<B2<46mm；1．9<B1<3.2mm；18<M1<27mm。20°<A<60°。与现有技术相比较，本专利技术具有如下的优点：1）本专利技术通过上述的运行，可以在热流体温度高的时候，在满足加热的水产生需求以后，将多余的热量通过储热器进行储热，在热流体温度低的时候，可以将更多的热流体进入热水器内用于加热水，保证了加热的水的需求，同时节约能源。2）本专利技术提供了一种新式正方形通孔和正八边形通孔相结合的新式结构的稳定装置的太阳能热水器，通过正方形和正八边形，使得形成的正方形孔和正八边形孔的边形成的夹角都是大于等于90度，从而使得流体能够充分流过每个孔的每个位置，避免或者减少流体流动的短路。本专利技术通过新式结构的稳定装置将两相流体分离成液相和气相，将液相分割成小液团，将气相分割成小气泡，抑制液相的回流，促使气相顺畅流动，起到稳定流量的作用，提高换热效果。相对于现有技术中的稳定装置，进一步提高稳流效果，强化传热，而且制造简单。3）本专利技术通过合理的布局，使得正方形和正八边形通孔分布均匀，从而使得整体上的横街面上的流体分割均匀，避免了现有技术中的环形结构沿着周向的分割不均匀问题。4）本专利技术通过正方形孔和正八边形孔的间隔均匀分布，从而使得大孔和小孔在整体横截面上分布均匀，而且通过相邻的稳定装置的大孔和小孔的位置变化，使得分隔效果更好。5）本专利技术通过设置稳定装置为片状结构，使得稳定装置结构简单，成本降低。6）本专利技术通过在吸热管高度方向上设置相邻稳定装置之间的距离、稳定装置的孔的边长、吸热管的管径、管间距等参数大小的规律变化，研究了上述参数的最佳的关系尺寸，从而进一步达到稳流效果，降低噪音，提高换热效果。8）本专利技术通过对稳定装置各个参数的变化导致的换热规律进行了广泛的研究，在满足流动阻力情况下，实现换热效果的最佳关系式。9）提供了一种新式结构的太阳能集热器，通过在集热管之间设置均流管，保证了各个集热管中压力的均匀，流体流量的分配均匀以及流体运动阻力的分配均匀。附图说明图1为本专利技术太阳能热水器系统的结构示意图。图2是本专利技术太阳能热水器侧面结构示意图。图3为图2太阳能热水器俯视结构示意图。图4本专利技术稳定装置横截面结构示意图；图5本专利技术稳定装置另一个横截面结构示意图；图6是本专利技术稳定装置在集热管内布置示意图；图7是本专利技术稳定装置在集热管内布置横截面示意图；图8是本专利技术集热管设置均流管的横截面示意图。图中：1热水器，2储热器，3中央控制器，4稳定装置，5热水器阀门，6总管阀门，7集热器，8总管道，9回水管道，10-储热器阀门，11、集热管，12、水箱，13、透明玻璃板，14隔热层，15入口管，16出口管，17隔热层，41正方形通孔，42正八边形通孔，43边，18均流管，19热水器管道，20储热器管道，21旁通管道21，22本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能系统，所述系统包括热水器和储热器，所述热水器设置在热水器管道上，所述储热器设置在储热器管道上，所述热水器管道和储热器管道形成并联管路，所述集热器与热水器连通形成循环回路，集热器与储热器连通形成循环回路，总管道中的热流体分别进入热水器管道和储热器管道的热水器和储热器，在热水器中加热水，在储热器中进行储热，在热水器和储热器中换热后的流体经过回水管路进入集热器中进行加热；热水器阀门设置在热水器管道的热水器的入口的位置，用于控制进入热水器的热流体的流量，储热器阀门设置在储热器管道的储热器的入口管的位置，用于控制进入储热器的热流体的流量，所述系统还包括中央控制器，所述中央控制器与储热器阀门、热水器阀门进行通信数据连接；第三温度传感器设置在热水器的热流体入口的位置处，用于测量进入热水器的热流体的温度；第三温度传感器与中央控制器进行数据连接，中央控制器根据第三温度传感器检测的温度来自动控制热水器阀门和储热器阀门的阀门开度。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能系统，所述系统包括热水器和储热器，所述热水器设置在热水器管道上，所述储热器设置在储热器管道上，所述热水器管道和储热器管道形成并联管路，所述集热器与热水器连通形成循环回路，集热器与储热器连通形成循环回路，总管道中的热流体分别进入热水器管道和储热器管道的热水器和储热器，在热水器中加热水，在储热器中进行储热，在热水器和储热器中换热后的流体经过回水管路进入集热器中进行加热；热水器阀门设置在热水器管道的热水器的入口的位置，用于控制进入热水器的热流体的流量，储热器阀门设置在储热器管道的储热器的入口管的位置，用于控制进入储热器的热流体的流量，所述系统还包括中央控制器，所述中央控制器与储热器阀门、热水器阀门进行通信数据连接；第三温度传感器设置在热水器的热流体入口的位置处，用于测量进入热水器的热流体的温度；第三温度传感器与中央控制器进行数据连接，中央控制器根据第三温度传感器检测的温度来自动控制热水器阀门...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，王鹏，胡全君，马军，江程，李言伟，
申请(专利权)人：青岛金玉大商贸有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37