CN102425865B - 太阳能集热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种太阳能集热装置，包括至少一个集热模块，每个集热模块包括具有进口和出口的中空容器，中空容器与进口主管和/或出口主管之间设置有流量控制器；每个集热模块还包括至少一个温度传感器和/或光强传感器且与控制系统之间通讯连接，测量中空容器的温度和/或受照光强值；控制系统包括前馈调节单元，根据每个中空容器的温度和/或光强值进行分析运算后，产生调节每个流量控制器的前馈调节信号，以改变流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速，使每一集热模块出口处吸热工质均能达到预设的压力值和温度值。本发明所述太阳能集热装置保证每一集热模块出口处的吸热工质压力和温度均匀，且消除了控制信号的滞后，提高了发电效率。

Description

太阳能集热装置
技术领域
本发明属于能源、电力技术领域，具体涉及一种用于太阳能电厂中的集热装置。
背景技术
随着全球的能源危机日益凸显，开发新能源成为全人类共同的需要。太阳能发电技术是实现大规模开发和利用太阳能的一种新途径，是解决全球能源危机的有效途径之一，而用于收集太阳能的集热装置是太阳能利用过程中非常重要的部件。其主要是利用液态吸热工质吸收太阳能的热量到一定温度后汽化，利用蒸汽的携带的热量发电，发电后蒸汽又变为液态，如此循环使用。
塔式太阳能发电站是太阳能发电站中的一种，应用非常广泛。在发电站地面上布置大量的定日镜形成定日镜场，在定日镜场中的适当位置处建立一座集热塔，集热塔顶端设置有集热装置。各定日镜均使太阳光聚集呈点状，集中射到集热装置上，当集热装置内吸热工质达到高温并通过管道传导地面上的蒸汽发生器，产生高温蒸汽，由蒸汽驱动发电机组发电。在这一过程中，集热装置的吸热效率对于塔式太阳能发电站的发电效率有很大影响。
现有技术中已经公开了多种形式的太阳能集热装置，例如US20100242949公开了一种应用于塔式太阳能电站的集热器结构，由于其采用整体大面积吸热臂，存在如下问题：(1)由于太阳能能量密度的不均匀，且吸热臂上的能量密度高点位置变化很快，容易造成局部过热，影响发电效率；(2)采用整体大面积吸热臂，制造、运输及安装困难，且成本较高；(3)采用整体大面积吸热臂，维修时整个集热设备需停止工作，影响发电效率。
另有文献CN 201852307U公开了一种太阳能真空管矩阵集热系统，包括用于工质流通的进水总管和出水总管；W个并联连接的太阳能真空管单元，所述每个太阳能真空管单元分别设置在所述进水总管和所述出水总管之间，包括N个串联连接的太阳能真空管组，工质输送泵，以及在每个太阳能真空管单元中，沿工质流动方向，在所述第N个太阳能真空管管组的出水主管上连接设置有温度传感器，在所述载热工质驱动泵上设置有与所述温度传感器相连接的驱动泵转速调节器，所述驱动泵转速调节器接收所述温度传感器发来的数据信号，并将所述数据信号转换为数据信息，所述驱动泵转速调节器根据上述数据信息控制所述载热工质驱动泵进行转速调节。所述每个太阳能真空管组内设置有M个内部U形金属管并联连接的太阳能真空管，并通过进水主管与出水主管与相邻的太阳能真空管组相连接。采用上述技术方案所述的太阳能真空管矩阵集热系统可廉价高效的获取热能，适用于工业生产，城市供热，热力发电等领域。但是其存在以下问题：
上述技术方案中，每一太阳能真空管单元由N个串联的太阳能真空管组成，在沿工质流动方向的第N个太阳能真空管管组的出水主管上设置有温度传感器测量出水主管处的温度值后传输给驱动泵转速调节器，所述驱动泵转速调节器接收所述温度传感器发来的数据信号，并将所述数据信号转换为数据信息，所述驱动泵转速调节器根据上述数据信息控制所述载热工质驱动泵进行转速调节。明显地，在驱动泵调节器输出转速控制信号时，在出水主管处的工质温度极有可能已经不是驱动泵调节器接收到的出水主管处的温度值了，因此驱动泵调节器驱动泵的转速也极有可能不符合当前状态下的出水主管处的温度值对应的需求了，整个控制过程相当于利用温度传感器发送的信号作为反馈调节的信号，存在一定程度上的滞后，如果采用上述技术方案用在热力发电中，会由于滞后的存在导致热能的损失，影响发电效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为：现有技术中的太阳能集热设备中，由于照射在集热设备上的光强度频繁剧烈变化而引起集热装置受热不均匀及由于单纯依靠设置于工质流出口的温度传感器测得的温度值作为控制驱动泵转速的依据，存在控制信号滞后热能损失从而引起发电效率降低。
为解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能集热装置，包括：至少一个集热模块11，设置于进口主管和出口主管之间，每个所述集热模块11包括具有进口和出口的中空容器，多个所述中空容器间设有适于吸热工质流动的管路，所述中空容器与所述进口主管和/或出口主管之间设置有流量控制器；
至少一个驱动泵，用于驱动吸热工质流入所述中空容器；
还包括控制系统，控制所述流量控制器以改变流入所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速；
每个所述集热模块11还包括至少一个温度传感器4和/或光强传感器3，用于测量所述中空容器的温度和/或受照光强值，所述温度传感器4和/或光强传感器3与所述控制系统之间通讯连接；
所述控制系统包括前馈调节单元，所述前馈调节单元根据每个所述中空容器的温度和/或光强值进行分析运算后，产生控制每个所述流量控制器的前馈调节信号，所述控制系统根据每个流量控制器的前馈调节信号调节对应的流量控制器，以改变流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速。
所述控制系统还包括运算单元；
所述运算单元根据所述前馈调节单元输出的前馈调节信号并结合所述控制单元内存储的集热模块11出口处的预设温度值T0或/和预设压力值P0，产生调节所述流量控制器的调节信号；
所述控制系统根据每个流量控制器的调节信号调节对应的流量控制器，以改变流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速。
所述中空容器出口处设置有出口温度传感器和/或压力传感器，用于测量所述中空容器出口处的温度和/或压力值，所述出口温度传感器和/或压力传感器与所述控制系统之间通讯连接；
所述控制系统还包括主反馈调节单元，根据所述中空容器出口处的温度和/或压力值进行分析运算形成主反馈调节信号；
所述运算单元根据所述前馈调节单元输出的前馈调节信号、所述主反馈调节单元输出的主反馈调节信号及控制系统内存储的中空容器出口处的预设温度值T0或/和预设压力值P0，分析得到调节所述流量控制器的调节信号。
所述阀门处设置有流量传感器，测量所述阀门处的工质流量，所述流量传感器与所述控制系统之间通讯连接；
所述控制系统还包括副反馈调节单元，所述副反馈调节单元根据所述阀门处的工质流量分析处理获得副反馈调节信号；
所述运算单元根据所述前馈调节单元输出的前馈调节信号、所述主反馈调节单元输出的主反馈调节信号、所述副反馈调节单元输出的副反馈调节信号及控制系统内存储的中空容器出口处的预设温度值T0或/和预设压力值P0，分析得到调节所述流量控制器的调节信号。
所述控制系统还包括：
数据存储单元：用于存储所述中空容器出口处的压力阈值，工质温度阈值，所述阈值均包括上限阈值和下限阈值；所述中空容器出口处的预设温度值T0或/和预设压力值P0；各传感器的测量结果；各传感器与集热模块11之间的对应关系；
数据通讯单元：与各个传感器实现数据通讯；
数据比较单元：将所述数据通讯单元获得的信息与所述数据存储模块存储的相应阈值进行比较；
调节单元：根据所述数据比较单元的比较结果及各个传感器与集热模块(11)间的对应关系，产生调节所述流量控制器的调节信号，调节对应的流量控制器，以改变流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速。
所述流量调节器为阀门和/或流量驱动泵；
所述流量调节器为阀门时，所述控制系统控制所述阀门的开度以改变流入所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速；
所述流量调节器为流量驱动泵时，所述控制系统控制所述流量驱动泵的转速以改变流入所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速。
所述控制系统根据流入所有中空容器的吸热工质的流量和/或流速值调整所述至少一个驱动泵的转速。
所述集热模块11还包括一固定板1，所述中空容器和所述温度传感器4和/或光强传感器3固定设置于所述固定板1上。
所述固定板1上设置有至少两个紧固件，所述紧固件用于将所述中空容器固定设置于太阳能集热塔上。
所述紧固件具有至少一个自由度。
所述集热模块11通过所述固定板1固定设置于所述太阳能集热塔上时，所述中空容器接收定日镜场反射的太阳光且相邻的两个所述集热模块11部分重叠。
所述中空容器为固定设置于所述固定板1表面的盘管2，所述盘管2的出口和入口设置在所述集热模块11的同一侧。
所述温度传感器4和/或光强传感器3设置于所述固定板1上与所述盘管2相同一侧的表面上。
所述温度传感器4和/或光强传感器3设置于所述盘管2的间隙处。
所述集热模块11包括温度传感器4时，所述温度传感器4设置于所述固定板1上与所述盘管2相对一侧的表面上。
所述集热模块11包括光强传感器3时，所述光强传感器3设置于所述固定板1上与所述盘管2相对一侧的表面上，所述固定板1上与所述光强传感器3相对应的位置开设有通光孔。
所述盘管2内壁设置有螺纹或波纹。
所述中空容器内部填充有用于传导热量的丝状物。
本发明相对于现有技术来说具有以下有益效果：
(1)本发明采用的集热装置，包括多个集热模块，每个集热模块均设置有流量控制器，并且为每个集热模块设置温度传感器和/或光强传感器，用于测量吸热工质的温度和/或受照光强值，本发明提供的控制系统包括前馈调节单元，前馈调节单元根据每个中空容器的温度和/或光强值进行分析运算后，产生控制每个流量控制器的前馈调节信号，控制系统根据每个流量控制器的前馈调节信号调节对应的流量控制器，以改变流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速，可以保证每个集热模块出口处吸热工质的温度、压力值都接近预设值，从而有效地解决了由于光强频繁剧烈变化造成的集热器受热不均的问题。
(2)本发明采用设置于集热模块上的温度传感器和/或光强传感器测量集热模块本身的温度和/或受照光强值，并由前馈调节单元根据每个中空容器的温度和/或光强值进行分析运算后，产生控制每个流量控制器的前馈调节信号，控制系统根据每个流量控制器的前馈调节信号调节对应的流量控制器，以改变流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速，很好的克服了现有技术中采用反馈调节造成的控制信号滞后、降低发电效率的问题，消除了控制信号的滞后，提高了发电效率。
(3)本发明还在集热模块出口处设置有压力传感器或者工质温度传感器，并且集热模块出口处的压力值和工质温度值经反馈调整单元调节后形成反馈控制信号，与前馈控制信号相结合，调节对应的流量控制器，采用前馈调节和反馈控制结合的手段可以使发电效率更高。
(4)本发明中所述的集热装置由多个集热模块组成，由于每个集热模块的体积较小，因此每个集热模块上的能量密度均匀，并且通过对每个集热模块的流量控制器分别控制使得每个集热模块输出工质的温度和压力值均能达到预先设定值，设备轻巧灵活容易制造、安装和运输，而且在某个模块发生平破损时，只需要更换破损的模块即可，不需要整个集热设备停止工作，提高了发电效率。
(5)本发明中采用固定板固定集热模块，固定板上采用至少两个紧固件将集热模块设置在太阳能集热塔上，为了防止集热模块因热胀冷缩发生形变，选择具有至少一个自由度的紧固件对集热模块进行固定。
(6)本发明中集热模块固定于太阳能集热塔上时，相邻的集热模块部分重叠，由此可以有效地避免光线没有照射在中空容器上这一情况的出现，进一步提高发电效率。
附图说明
图1为本发明所述集热模块外表面结构示意图；
图2为本发明所述集热模块内表面示意图；
图3为本发明所述集热装置的一种结构示意图；
图4为本发明所述集热装置的优选结构示意图；
图5为本发明部分所述集热模块部分重叠示意图；
图6为本发明所述控制流程示意框图；
其中附图标记为：1-固定板，2-盘管，3-光强传感器，4-温度传感器，5a-紧固件一，5b-紧固件二，6-进口阀门，7-出口阀门，8-工质进口，9-工质出口，10-通信电缆，11-集热模块，12-出口传感器。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种太阳能集热装置，包括：
至少一个集热模块(11)，设置于进口主管和出口主管之间，每个所述集热模块(11)包括具有进口和出口的中空容器，多个所述中空容器间设有适于吸热工质流动的管路，所述中空容器与所述进口主管和/或出口主管之间设置有流量控制器；
至少一个驱动泵，用于驱动吸热工质流入所述中空容器；
还包括控制系统，控制所述流量控制器以改变流入所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速；
如图3所示，至少一个集热模块11组装后形成多面体结构，该多面体结构设置于太阳能集热塔顶部，定日镜场反射的太阳光从该多面体底部入射到集热装置中的中空容器上，中空容器内的吸热工质吸收太阳光的热量；
图4给出了集热模块组装时的优选结构，该结构为一立方体，立方体底部设置有适于光线入射的开口，并且为了防止夜晚时或者温度过低光照强度过低时，集热装置中的热量会有损失，可设置一挡板，利用该挡板可以挡住立方体底部设置的光线入射的开口。由此，当温度适合、且光照强度较强时，打开挡板，集热装置吸收太阳光的热量，当温度过低，太阳光光照强度过低时，关闭挡板防止集热装置内热量的损失；
每个所述集热模块11还包括至少一个温度传感器4和/或光强传感器3，用于测量所述中空容器的温度和/或受照光强值，所述温度传感器4和/或光强传感器3与所述控制系统之间通讯连接；
所述控制系统包括前馈调节单元，所述前馈调节单元根据每个所述中空容器的温度和/或光强值进行分析运算后，产生控制每个所述流量控制器的前馈调节信号，所述控制系统根据每个流量控制器的前馈调节信号调节对应的流量控制器，以改变流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速。
利用前馈调节单元测量影响出口压力和温度的光照强度和中空容器外界温度，按使流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速调整到合适值的控制运算过程获得调节流量控制器的前馈调节信号，控制系统按照前馈调节信号控制流量控制器，从而调整流入中空容器内吸热工质的流量和/或流速，使得集热模块出口处温度或/和压力维持在优选值上。
本实施例采用设置于集热模块上的温度传感器和/或光强传感器测量集热模块本身的温度和/或受照光强值，并由前馈调节单元进行分析运算获得控制流量控制器的前馈调节信号，控制系统根据前馈调节信号调整流量控制器，很好的克服了现有技术中采用反馈调节造成的控制信号滞后、降低发电效率的问题，消除了控制信号的滞后，提高了发电效率。
实施例2
本实施例中，所述控制系统还包括运算单元；
所述运算单元根据所述前馈调节单元输出的前馈调节信号并结合所述控制单元内存储的集热模块11出口处的预设温度值T0或/和预设压力值P0，产生调节所述流量控制器的调节信号；
所述控制系统根据每个流量控制器的调节信号调节对应的流量控制器，以改变流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速。
所述中空容器出口处设置有出口温度传感器和/或压力传感器，用于测量所述中空容器出口处的温度和/或压力值，所述出口温度传感器和/或压力传感器与所述控制系统之间通讯连接；
所述控制系统还包括主反馈调节单元，根据所述中空容器出口处的温度和/或压力值进行分析运算形成主反馈调节信号；
所述运算单元根据所述前馈调节单元输出的前馈调节信号、所述主反馈调节单元输出的主反馈调节信号及控制系统内存储的中空容器出口处的预设温度值T0或/和预设压力值P0，分析得到调节所述流量控制器的调节信号。
所述阀门处设置有流量传感器，测量所述阀门处的工质流量，所述流量传感器与所述控制系统之间通讯连接；
所述控制系统还包括副反馈调节单元，所述副反馈调节单元根据所述阀门处的工质流量分析处理获得副反馈调节信号；
所述运算单元根据所述前馈调节单元输出的前馈调节信号、所述主反馈调节单元输出的主反馈调节信号、所述副反馈调节单元输出的副反馈调节信号及控制系统内存储的中空容器出口处的预设温度值T0或/和预设压力值P0，分析得到调节所述流量控制器的调节信号。
所述控制系统根据流入所有中空容器的吸热工质的流量和/或流速值调整所述至少一个驱动泵的转速。
图6给出了本实施例所述控制阀门开度时的控制流程示意框图，本实施例与实施例1相比，附加了利用反馈调节单元测量影响出口压力和温度的所述中空容器出口处的温度和/或压力值及出口处的工质流量，按使流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速调整到合适值的控制运算过程获得调节流量控制器的反馈调节信号，控制系统按照前馈调节信号结合反馈调节信号调节流量控制器，改变流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速，从而调整流入中空容器内吸热工质的流量大小，使得阀门出口温度或/和压力维持在优选值上。
实施例3
本实施例在实施例1或实施例2的基础上，选择所述流量调节器为阀门和/或流量驱动泵；
所述流量调节器为阀门时，所述控制系统控制所述阀门的开度以改变流入所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速；
所述流量调节器为流量驱动泵时，所述控制系统控制所述流量驱动泵的转速以改变流入所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速。
作为本实施例的可变实施方式，每个集热模块可分别设置有进口阀门6和出口阀门7，当某一集热模块出口阀门的吸热工质温度、压力值升高时，控制系统控制进口阀门、出口阀门增大开度，加快吸收热量的速度，使集热模块中的工质温度接近设定值，且集热模块出口阀门压力、温度接近设定值。
当某一集热模块上所述温度传感器4和/或光强传感器3读数升高时，控制系统控制进口阀门、出口阀门增大开度，加快吸收热量的速度，使集热模块中的吸热工质温度接近设定值，且集热模块出口阀门压力、温度接近设定值。
当某一集热模块出口阀门压力、温度降低时，控制系统控制进口阀门、出口阀门减小开度，减慢吸收热量的速度，使集热模块中的吸热工质温度接近设定值，且集热模块出口阀门压力、温度接近设定值。
当某一集热模块上所述温度和/或受照光强值降低时，控制系统控制进口阀门、出口阀门减小开度，减慢吸收热量的速度，使吸热模块中的吸热工质温度接近设定值，且集热模块出口阀门压力、温度接近设定值。
当某一集热模块出口阀门压力、温度低于某一个下限阈值时，关闭出口进口阀门；当某一集热模块出口阀门压力、温度高于上限阈值时，开启出口安全阀门，关闭进口阀门。
所述吸热介质为水时的温度上限阈值为：350℃；温度下限阈值为：680℃；
所述吸热介质为空气时的温度上限阈值为：350℃；温度下限阈值为：1100℃；
所述吸热介质为熔盐时的温度上限阈值为：250℃；温度下限阈值为：800℃。
实施例4
本实施例在实施例1至实施例3任一实施例的基础上，如图1所示，所述集热模块11还包括一固定板1，所述中空容器和所述温度传感器4和/或光强传感器3固定设置于所述固定板1上。
如图2所示，所述固定板1上设置有至少两个紧固件，所述紧固件用于将所述中空容器固定设置于太阳能集热塔上。所述紧固件具有至少一个自由度。如2所示的紧固件中，紧固件一5a的自由度为零，紧固件二的自由度大于等于一，
所述集热模块11通过所述固定板1固定设置于所述太阳能集热塔上时，形成图3或图4所示的集热装置的结构图，为了防止有光线没有照射在中空容器上的情况的出现，如图5所示，所述中空容器接收定日镜场反射的太阳光且相邻的两个所述集热模块11部分重叠。
实施例4
本实施例在实施例1或实施例2或实施例3的基础上，选择所述中空容器为固定设置于所述固定板1表面的盘管2，如图2所示，所述盘管2的出口和入口设置在所述集热模块11的同一侧。所述温度传感器4和/或光强传感器3设置于所述固定板1上与所述盘管2相同一侧的表面上。所述温度传感器4和/或光强传感器3设置于所述盘管2的间隙处。所述集热模块11包括温度传感器4时，所述温度传感器4设置于所述固定板1上与所述盘管2相对一侧的表面上。所述集热模块11包括光强传感器3时，所述光强传感器3设置于所述固定板1上与所述盘管2相对一侧的表面上，而为了保证所述光强传感器3可以检测到光强值，所述固定板1上与所述光强传感器3相对应的位置开设有通光孔。
为了增加能够吸热的表面积，所述盘管2内壁设置有螺纹或波纹。还可以在所述中空容器内部填充有用于传导热量的丝状物。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (18)

1.一种太阳能集热装置，包括：
至少一个集热模块（11），设置于进口主管和出口主管之间，每个所述集热模块（11）包括具有进口和出口的中空容器，多个所述中空容器间设有适于吸热工质流动的管路，所述中空容器与所述进口主管和/或出口主管之间设置有流量控制器；
至少一个驱动泵，用于驱动吸热工质流入所述中空容器；
还包括控制系统，控制所述流量控制器以改变流入所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速；
其特征在于：
每个所述集热模块（11）还包括至少一个温度传感器（4）和/或光强传感器（3），用于测量所述中空容器的温度和/或受照光强值，所述温度传感器（4）和/或光强传感器（3）与所述控制系统之间通讯连接；
所述控制系统包括前馈调节单元，所述前馈调节单元根据每个所述中空容器的温度和/或光强值进行分析运算后，产生控制每个所述流量控制器的前馈调节信号，所述控制系统根据每个流量控制器的前馈调节信号调节对应的流量控制器，以改变流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速。
2.根据权利要求1所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述控制系统还包括运算单元；
所述运算单元根据所述前馈调节单元输出的前馈调节信号并结合所述控制系统内存储的集热模块（11）出口处的预设温度值T0或/和预设压力值P0，产生调节所述流量控制器的调节信号；
所述控制系统根据每个流量控制器的调节信号调节对应的流量控制器，以改变流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速。
3.根据权利要求2所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述中空容器出口处设置有出口温度传感器和/或压力传感器，用于测量所述中空容器出口处的温度和/或压力值，所述出口温度传感器和/或压力传感器与所述控制系统之间通讯连接；
所述控制系统还包括主反馈调节单元，根据所述中空容器出口处的温度和/或压力值进行分析运算形成主反馈调节信号；
所述运算单元根据所述前馈调节单元输出的前馈调节信号、所述主反馈调节单元输出的主反馈调节信号及控制系统内存储的中空容器出口处的预设温度值T0或/和预设压力值P0，分析得到调节所述流量控制器的调节信号。
4.根据权利要求3所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述中空容器出口处设置有流量传感器，测量所述中空容器出口处的工质流量，所述流量传感器与所述控制系统之间通讯连接；
所述控制系统还包括副反馈调节单元，所述副反馈调节单元根据所述中空容器出口处的工质流量分析处理获得副反馈调节信号；
所述运算单元根据所述前馈调节单元输出的前馈调节信号、所述主反馈调节单元输出的主反馈调节信号、所述副反馈调节单元输出的副反馈调节信号及控制系统内存储的中空容器出口处的预设温度值T0或/和预设压力值P0，分析得到调节所述流量控制器的调节信号。
5.根据权利要求1-4任一所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述控制系统还包括：
数据存储单元：用于存储所述中空容器出口处的压力阈值，工质温度阈值，所述压力阈值和所述工质温度阈值均包括上限阈值和下限阈值；所述中空容器出口处的预设温度值T0或/和预设压力值P0；各传感器的测量结果；各传感器与集热模块（11）之间的对应关系；
数据通讯单元：与各个传感器实现数据通讯；
数据比较单元：将所述数据通讯单元获得的信息与所述数据存储模块存储的相应阈值进行比较；
调节单元：根据所述数据比较单元的比较结果及各个传感器与集热模块（11）间的对应关系，产生调节所述流量控制器的调节信号，调节对应的流量控制器，以改变流入相应的所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速。
6.根据权利要求5所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述流量控制器为阀门和/或流量驱动泵；
所述流量控制器为阀门时，所述控制系统控制所述阀门的开度以改变流入所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速；
所述流量控制器为流量驱动泵时，所述控制系统控制所述流量驱动泵的转速以改变流入所述中空容器的吸热工质的流量和/或流速。
7.根据权利要求6所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述控制系统根据流入所有中空容器的吸热工质的流量和/或流速值调整所述至少一个驱动泵的转速。
8.根据权利要求7所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述集热模块（11）还包括一固定板（1），所述中空容器和所述温度传感器（4）和/或光强传感器（3）固定设置于所述固定板（1）上。
9.根据权利要求8所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述固定板（1）上设置有至少两个紧固件，所述紧固件用于将所述中空容器固定设置于太阳能集热塔上。
10.根据权利要求9所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述紧固件具有至少一个自由度。
11.根据权利要求10所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述集热模块（11）通过所述固定板（1）固定设置于所述太阳能集热塔上时，所述中空容器接收定日镜场反射的太阳光且相邻的两个所述集热模块（11）部分重叠。
12.根据权利要求11所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述中空容器为固定设置于所述固定板（1）表面的盘管（2），所述盘管（2）的出口和入口设置在所述集热模块（11）的同一侧。
13.根据权利要求12所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述温度传感器（4）和/或光强传感器（3）设置于所述固定板（1）上与所述盘管（2）相同一侧的表面上。
14.根据权利要求13所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述温度传感器（4）和/或光强传感器（3）设置于所述盘管（2）的间隙处。
15.根据权利要求13所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述集热模块（11）包括温度传感器（4）时，所述温度传感器（4）设置于所述固定板（1）上与所述盘管（2）相对一侧的表面上。
16.根据权利要求13所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述集热模块（11）包括光强传感器（3）时，所述光强传感器（3）设置于所述固定板（1）上与所述盘管（2）相对一侧的表面上，所述固定板（1）上与所述光强传感器（3）相对应的位置开设有通光孔。
17.根据权利要求12-16任一所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述盘管（2）内壁设置有波纹。
18.根据权利要求17所述的太阳能集热装置，其特征在于：
所述中空容器内部填充有用于传导热量的丝状物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102425865B (zh) * 2011-11-07 2013-06-05 深圳市联讯创新工场科技开发有限公司 太阳能集热装置
CN103968567B (zh) * 2013-02-01 2016-10-05 深圳市联讯创新工场科技开发有限公司 一种太阳能集热系统及其控制方法
CN103335422B (zh) * 2013-06-25 2015-05-06 天威（成都）太阳能热发电开发有限公司 槽式聚光太阳热发电站光场稳定集热控制方法
CN106500369B (zh) * 2015-09-08 2018-12-07 北京兆阳光热技术有限公司 光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法及其系统
CN106500370B (zh) * 2015-09-08 2018-12-07 北京兆阳光热技术有限公司 一种光热电站集热器的给水量控制方法及其系统
CN106705460B (zh) * 2015-11-16 2019-08-16 北京兆阳光热技术有限公司 一种光热电站集热器的换热介质供给量的控制方法
CN105605801B (zh) * 2016-03-08 2018-07-20 天津大学 一种应用于太阳能线聚焦集热器的腔式吸热器
CN106766271B (zh) * 2016-12-15 2019-05-24 常州龙腾光热科技股份有限公司 一种用于太阳能集热发电的集热场镜场出口温度控制方法
CN110286591A (zh) * 2019-06-21 2019-09-27 西安交通大学 一种前馈-反馈复合控制方法和基于该方法的测控方法
CN112728783A (zh) * 2021-01-28 2021-04-30 南京交想科技有限公司 一种基于物联网的智能太阳能供热系统
CN113091333B (zh) * 2021-03-26 2022-03-22 西安交通大学 一种塔式光热电站吸热器流量前馈-反馈控制方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4474169A (en) * 1980-06-03 1984-10-02 Steutermann Edward M Solar heat collector control device
CN2171821Y (zh) * 1993-09-25 1994-07-13 北京市西城区新开通用试验厂 一种梯级升温数控太阳能锅炉
CN2387477Y (zh) * 1999-07-24 2000-07-12 刘建国 一种电补充加热太阳能热水器的控制器
KR100420839B1 (ko) * 2001-07-25 2004-03-02 박종근 태양 추적장치
CN2684167Y (zh) * 2004-03-25 2005-03-09 寸晓鱼 流体流量计及智能型太阳能热水器自动上水控制器
CN1892147A (zh) * 2005-07-05 2007-01-10 新疆新能源股份有限公司 直流式太阳能热水系统及其水流控制方法
CN2864498Y (zh) * 2005-12-07 2007-01-31 戚荣生 平板太阳能源集热器
CN100580337C (zh) * 2006-09-27 2010-01-13 黑龙江大学 太阳能热水器的集热装置
KR100807846B1 (ko) * 2006-12-20 2008-02-27 성인식 태양열 보일러의 반원통형 집열장치
EP2189736A2 (en) * 2007-07-10 2010-05-26 Jose Javier Alejo Trevijano Solar energy concentrator and assembly method
KR100959369B1 (ko) * 2008-03-06 2010-05-26 김인용 태양열 스팀 발전기
AU2009202524A1 (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Inform Energy Pty Ltd Monitoring apparatus
CN102425865B (zh) * 2011-11-07 2013-06-05 深圳市联讯创新工场科技开发有限公司 太阳能集热装置

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