太阳能集热装置的检测及控制系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种太阳能集热装置的检测及控制系统。本实用新型专利技术包括聚光集热模块、导热油储热模块、多级换热模块、负载模块、供电通讯控制模块；聚光集热模块与导热油储热模块双向连通，导热油储热模块与多级换热模块双向连通，多级换热模块与负载双向连通，供电通讯控制模块与聚光集热模块、导热油储热模块、多级换热模块、负载双向连通，同时为聚光集热模块、导热油储热模块、多级换热模块、负载模块供电；其中聚光集热模块与导热油储热模块、导热油储热模块与多级换热模块、多级换热模块与负载的双向连通均充分运用了原料的循环利用。本实用新型专利技术给出了高温导热油检测方案，且将热能的传递过程具体化，提高了整个系统的热能利用率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于太阳能热应用
，具体涉及一种太阳能集热装置的检测及控制系统。
技术介绍
随着世界人口的增加以及人们对能源依赖程度的增加，能源问题已成为世界重大战略问题。对于中国而言，能源问题更是不容忽视。近年来受石油价格上涨和全球气候变化的影响，可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视。在众多的可再生资源中，最理想 的是太阳能，与其他可再生资源相比，其有取之不尽用之不竭的优点。太阳能的应用领域非常广泛，但最终可归结于太阳能热利用和光利用两个方面。太阳能集热检测与控制主要是对导热油的温度、流量、压力以及水的温度、流量予以检测与控制。特别是对导热油温度的检测，必须选择合适精确的仪器，能够抗高温、抗腐蚀。利用热电偶对高温导热油予以检测，具有稳定性好，精度高，抗氧化性高，价格便宜等优点。差压式流量计中的弯管流量计用于检测高温导热油的流量，具有耐高温、高压、耐磨损、免维护，可在潮湿的环境下工作的优点。弹簧管压力计检测导热油罐中的压力，避免压力过大致使油罐爆炸。目前该领域尚未结合先进检测与控制手段，仅存在一些简单、原始的测量方式，因此，其应用效果还不理想，对于太阳能热利用率的提高上有一定的困难，甚至存在一些安全隐患。为了克服现有技术的弱点，应用先进的太阳能检测方案，结合先进的工业控制技术，提出一类针对太阳能集热系统运行安全、性能优化、能源利用率高的新技术。本专利公布了一种太阳能集热系统的测控技术，它运用合适的仪器对集热与传热过程参数予以检测，使太阳能热利用实践于更多的负载中去，提高可再生能源的充分利用。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种太阳能集热装置的检测及控制系统。本技术包括聚光集热模块、导热油储热模块、多级换热模块、负载模块、供电通讯控制模块；聚光集热模块与导热油储热模块双向连通，导热油储热模块与多级换热模块双向连通，多级换热模块与负载双向连通，供电通讯控制模块与聚光集热模块、导热油储热模块、多级换热模块、负载双向连通，同时为聚光集热模块、导热油储热模块、多级换热模块、负载模块供电；其中聚光集热模块与导热油储热模块、导热油储热模块与多级换热模块、多级换热模块与负载的双向连通均充分运用了原料的循环利用。本技术的聚光集热模块、导热油储热模块包括集热槽、第一截止阀、第一流量变送器、第一流量控制器、第一调节阀、第一泵、导热油罐、第一温度变送器、第一温度控制器、第一压力控制器、第一压力变送器、第二调节阀、泄压阀、第二温度控制器、第二温度变送器、第三调节阀。集热槽一端与第一截止阀一端连接，第一截止阀另一端同时与第一流量变送器、第一流量控制器的一端连接，第一流量控制器另一端与第一调节阀一端连接，第一流量变送器另一端与第一调节阀另一端连接，第一调节阀的第三端与第一泵一端连接，第一泵另一端与导热油罐第一出油口连接，第一温度变送器一端与导热油罐第一检测口连接，第一温度变送器另一端与第一温度控制器一端连接，第一温度控制器另一端同时与第一压力控制器、第二调节阀的一端连接，第二调节阀另一端与导热油罐第二检测口连接，第一压力控制器另一端与第一压力变送器一端连 接，第一压力变送器另一端与第二调节阀第三端连接，导热油罐高温油入口与第二温度变送器、第二温度控制器一端连接，第二温度控制器另一端与第三调节阀一端连接，第三调节阀另一端与集热槽另一端连接，第三调节阀第三端与第二温度变送器另一端连接，泄压阀与导热油罐第三检测口连接；多级换热模块、负载模块包括第二泵、第三温度变送器、第三温度控制器、第二截止阀、第二流量变送器、第二流量控制器、第四调节阀、第三截止阀、第三泵、负载、第五调节阀、第三流量控制器、第三流量变送器、第四温度控制器、第四温度变送器、换热器。导热油罐第二出油口与第二泵一端连接，第二泵另一端与第三温度变送器一端连接，第三温度变送器另一端与第三温度控制器一端连接，第三温度控制器另一端与第二截止阀一端连接，第二截止阀另一端同时与第二流量变送器、第二流量控制器的一端连接，第二流量控制器另一端与第四调节阀一端连接，第二流量变送器另一端与第四调节阀另一端连接，第四调节阀第三端与换热器第一热油入口连接；换热器第一热水出口与第四温度变送器一端连接，第四温度变送器另一端与第四温度控制器一端连接，第四温度控制器另一端同时与第三流量控制器、第三流量变送器一端连接，第三流量控制器另一端与第五调节阀一端连接，第三流量变送器另一端与第五调节阀另一端连接，第五调节阀第三端与负载一端连接，负载另一端与第三泵一端连接，第三泵另一端与第三截止阀一端连接，第三截止阀另一端与换热器第一冷水入口连接，换热器第一冷油出口与导热油罐油入口端连接。供电通讯控制模块包括集热物理量检测单元、换热物理量检测单元、多路转换器、A/D转换单元、微处理器、D/A转换单元、PLC控制单元、数字通信单元、LED显示单元、报警处理单元。集热物理量检测单元具体包括第一热电偶、第二热电偶、第一流量计、第一压力计；换热物理量检测单元具体包括第三热电偶、第四热电偶、第二流量计、第三流量计。所述的集热物理量检测单元的检测对象为集热槽的入口油温、出口油温、入口油流量、油罐内压；换热物理量检测单元的检测对象为换热器的入口油温、出口水温、入口油流量、出口水流量；集热物理量检测单元的第一热电偶的一端与集热槽入口油温检测端连接，第二热电偶的一端与集热槽出口油温检测端连接，第一流量计的一端与集热槽入口油流量检测端连接，第一压力计的一端与导热油罐的第二检测口端连接；换热物理量检测单元的第三热电偶的一端与换热器的第一热油入口端连接检测入口油温，第四热电偶的一端与换热器的第一热水出口端连接检测出口水温，第二流量计的一端与换热器的第一热油入口端连接检测入口油流量，第三流量计的一端与换热器的第一热水出口端连接检测出口水流量；同时，第一热电偶、第二热电偶、第一流量计、第一压力计、第三热电偶、第四热电偶、第二流量计、第三流量计的另一端均与多路转换器连接，多路转换器与A/D转换单元连接，A/D转换单元与微处理器连接，D/A转换单元、数字通信单元、LED显示单元、报警处理单元均与微处理器连接，PLC控制单元与D\A转换单元连接。本技术有益效果如下(I)为太阳能集热与流体换热过程的物理量提供了具体的检测方案，其中，典型的给出了高温导热油检测方案，包括导热油流量、压力的检测；(2)为太阳能集 热与流体换热过程的物理量提供了相应的PLC控制；(3)系统布局合理、紧凑、具有很强的扩充性，对于集热的应用可作出相应的扩展，可应用与发电、海水淡化、热水器等。因此，本技术为太阳能集热过程的参数检测提供了全面具体的可行性方案，为太阳能集热检测与控制系统的工程实施方案搭建了平台，将热能的传递过程具体化，提高了整个系统的热能利用率。附图说明图I为本技术示意框图。图2为本技术中部分模块原理示意图。图3为本技术多级换热模块原理示意图。图4为本技术供电通讯控制模块原理示意框图。图中，集热槽I、第一截止阀2、第一流量变送器3、第一流量控制器4、第一调节阀5、第一泵6、导热油罐7、第一温度变送器8、第一温度控制器9、第一压力控制器10、第一压力变送器11、第二调节阀12、泄压阀13、第二温度控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
太阳能集热装置的检测及控制系统，包括聚光集热模块、导热油储热模块、多级换热模块、负载模块、供电通讯控制模块，其特征在于：聚光集热模块与导热油储热模块双向连通，导热油储热模块与多级换热模块双向连通，多级换热模块与负载双向连通，供电通讯控制模块与聚光集热模块、导热油储热模块、多级换热模块、负载双向连通，同时为聚光集热模块、导热油储热模块、多级换热模块、负载模块供电；所述的聚光集热模块、导热油储热模块包括集热槽、第一截止阀、第一流量变送器、第一流量控制器、第一调节阀、第一泵、导热油罐、第一温度变送器、第一温度控制器、第一压力控制器、第一压力变送器、第二调节阀、泄压阀、第二温度控制器、第二温度变送器、第三调节阀；集热槽一端与第一截止阀一端连接，第一截止阀另一端同时与第一流量变送器、第一流量控制器的一端连接，第一流量控制器另一端与第一调节阀一端连接，第一流量变送器另一端与第一调节阀另一端连接，第一调节阀的第三端与第一泵一端连接，第一泵另一端与导热油罐第一出油口连接，第一温度变送器一端与导热油罐第一检测口连接，第一温度变送器另一端与第一温度控制器一端连接，第一温度控制器另一端同时与第一压力控制器、第二调节阀的一端连接，第二调节阀另一端与导热油罐第二检测口连接，第一压力控制器另一端与第一压力变送器一端连接，第一压力变送器另一端与第二调节阀第三端连接，导热油罐高温油入口与第二温度变送器、第二温度控制器一端连接，第二温度控制器另一端与第三调节阀一端连接，第三调节阀另一端与集热槽另一端连接，第三调节阀第三端与第二温度变送器另一端连接，泄压阀与导热油罐第三检测口连接；所述的多级换热模块、负载模块包括第二泵、第三温度变送器、第三温度控制器、第二截止阀、第二流量变送器、第二流量控制器、第四调节阀、第三截止阀、第三泵、负载、第五调节阀、第三流量控制器、第三流量变送器、第四温度控制器、第四温度变送器、换热器；导热油罐第二出油口与第二泵一端连接，第二泵另一端与第三温度变送器一端连接，第三温度变送器另一端与第三温度控制器一端连接，第三温度控制器另一端与第二截止阀一端连接，第二截止阀另一端同时与第二流量变送器、第二流量控制器的一端连接，第二流量控制器另一端与第四调节阀一端连接，第二流量变送器另一端与第四调节阀另一端连接，第四调节阀第三端与换热器第一热油入口连接；换热器第一热水出口与第四温度变送器一端连接，第四温度变送器另一端与第四温度控制器一端连接，第四温度控制器另一端同时与第三流量控制器、第三流量变送器一端连接，第三流量控制器另一端与第五调节阀一端连接，第三流量变送器另一端与第五调节阀另一端连接，第五调节阀第三端与负载一端连接，负载另一端与第三泵一端连接，第三泵另一端与第三截止阀一端连接，第三截止阀另一端与换热器第一冷水入口连接，换热器第一冷油出口与导热油罐油入口端连接；所述的供电通讯控制模块包括集热物理量检测单元、换热物理量检测单元、多路转换器、A/D转换单元、微处理器、D/A转换单元、PLC控制单元、数字通信单元、LED显示单元、报警处理单元；集热物理量检测单元具体包括第一热电偶、第二热电偶、第一流量计、第一压力计；换热物理量检测单元具体包括第三热电偶、第四热电偶、第二流量计、第三流量计；所述的集热物理量检测单元的检测对象为集热槽的入口油温、出口油温、入口油流量、油罐内压；换热物理量检测单元的检测对象为换热器的入口油温、出口水温、入口油流量、出口水流量；集热物理量检测单元的第一热电偶的一端与集热槽入口油温检测端连接，第二热电偶的一端与集热槽出口油温检测端连接，第一流量计的一端与集热槽入口油流量检测端连接，第一压力计的一端与导热油罐的第二检测口端连接；换热物理量检测单元的第三热电偶的一端与换热器的第一热油入口端连接检测入口油温，第四热电偶的一端与换热器的第一热水出口端连接检测出口水温，第二流量计的一端与换热器的第一热油入口端连接检测入口油流量，第三流量计的一端与换热器的第一热水出口端连接检测出口水流量；同时，第一热电偶、第二热电偶、第一流量计、第一压力计、第三热电偶、第四热电偶、第二流量计、第三流量计的另一端均与多路转换器连接，多路转换器与A/D转换单元连接，A/D转换单元与微处理器连接，D/A转换单元、数字通信单元、LED显示单元、报警处理单元均与微处理器连接，PLC控制单元与D\A转换单元连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光宇，徐芬，陈云，刘俊，邹洪波，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：