CN102692088B - 太阳能集热器系统流量控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能集热器系统流量控制方法，包括以下步骤：步骤1：设定时间段的间隔；步骤2：测得每个所述时间段初始的太阳辐照度E；步骤3：测得每个所述时间段初始的所述集热器系统的导热油管的出口温度T1；步骤4：测得每个所述时间段初始的所述集热器系统的出口温度T2；步骤5：设定所述集热器系统出口的终端温度T3；步骤6：计算所述导热油管导热油的流量q；步骤7：根据所述导热油的流量，调节导热油泵的频率Q。本发明提供太阳能集热器系统流量控制方法能够实现在一段时间内保持导热油泵的频率不变，从而提高了太阳能集热器系统的稳定性。

Description

太阳能集热器系统流量控制方法
技术领域
本发明属于太阳能设备领域，且尤其涉及一种太阳能集热器系统流量控制方法。
背景技术
聚焦太阳能热能利用通常具有两种形式，第一种是将太阳(光)收集并聚集到一靶上，并通过一斯特灵发动机(Stirling Engine)将热能转化为机械能以直接驱动发电机。第二种形式是将太阳光通过一收集器、接收器及热传输流体而转变为热能，之后将此热能转换为电能或直接投入其他应用，如致冷或致热，在此类应用中，光能收集效率及热损失将决定整个的太阳能到热能的转换效率。
在上述第二种应用中，太阳能接收器的热损失则取决于传导热损失、对流热损失及黑体辐射热损失，其中前二种热损失是与太阳能接收器与外围温度差成线性比例关系，而黑体辐射热损失是与此温度差的四次方成正比。很明显，在一相对较高的温度时，黑体辐射热损失将占全部热损失的绝大部分。
现有的太阳能收集器场可能是由数千个单独的模组构成，而每一模组的接收器均具有热传输流体(如导热油)的输入与输出口，并且每一模组在一给定的太阳能辐射能量级上具有一固定的电能生成能力，并可通过不同的方法将它们连接起来以形成较大的电量生成体，以输出预定温度及流量的热能传输介质。由于二维的收集器尺寸较大并且具有较高的聚光比，每一模组可以收集足够多的太阳能以直接将热交换介质加热到理想的工作温度。
太阳能集热器系统导热油泵采用变频调节的方式改变系统流量，泵出口导热油的流量q由太阳辐照度E、低温导热油罐出口温度T1和终温设定值T2三个变量来决定，由于太阳辐照度的变化波动无常，这将导致流量q会随其变动，即泵的工况频繁变动，这会导致系统运行状态不稳定。
发明内容
本发明目的在于提供一种太阳能集热器系统流量控制方法，用以克服现有技术中太阳能集热器系统因导热油泵变频导致不稳定的问题。
为了实现上述目的，本发明提出一种太阳能集热器系统流量控制方法，包括以下步骤：步骤1：设定时间段的间隔；步骤2：测得每个所述时间段初始的太阳辐照度E；步骤3：测得每个所述时间段初始的所述集热器系统的导热油管的出口温度T1；步骤4：测得每个所述时间段初始的所述集热器系统的出口温度T2；步骤5：设定所述集热器系统出口的终端温度T3；步骤61：判断T2与T3差值的绝对值是否大于或等于10，若是，则转入步骤2，若否，则转入步骤7；步骤6：计算所述导热油管导热油的流量q，流量q的计算公式为：
Figure GSB0000113897450000021
其中f为所述集热器系统单个支路串联集热器数量；A为单个集热器有效集热面积；
Figure GSB0000113897450000022
为串联支路中集热器热损耗；
Figure GSB0000113897450000023
为系统温度区间的平均比热；ρ为系统输入温度下工质密度；当所述流量q大于或者等于35ml/s时，返回所述步骤5；步骤7：根据所述导热油的流量，调节导热油泵的频率Q。
可选的，所述时间段的问隔为1小时、2小时、3小时或4小时。
与现有技术相比较，本发明太阳能集热器系统流量控制方法的有益效果在于：本发明太阳能集热器系统流量控制方法通过在不同的时间段内设定不变的太阳辐照度，从而在一定的时间段内保持导热油泵的频率不变，确保了太阳能集热器系统的稳定性。
附图说明
图1为本发明太阳能集热器系统流量控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
首先，请参考图1，图1为本发明太阳能集热器系统流量控制方法的流程示意图，从图1可以看出，本发明太阳能集热器系统流量控制方法包括以下步骤：
步骤11：设定时间段的间隔，所述时间段的间隔为1小时、2小时、3小时或4小时，时间段的间隔设置可以根据季节的变化来设置，比如夏天，光照变化幅度较大，则时间段的间隔就设置的小一点，例如设置时间段的间隔为1小时，冬天光照变化幅度较小，则时间段的间隔就设置的大一些，例如设置时间段的时间间隔为4小时；
步骤12：测得每个所述时间段初始的太阳辐照度E，例如设置时间段的时间间隔为1小时，则在整点时候，测得太阳辐照度E，作为该时段的太阳辐照度；
步骤13：测得每个所述时间段初始的所述集热器系统的导热油管的出口温度T1，即测得未吸收太阳辐射的导热油管内导热油的温度，即导热油的初始温度；
步骤14：测得每个所述时间段初始的所述集热器系统的出口温度T2，即经过导热油管后，吸收太阳辐射后的导热油的温度；
步骤15：设定所述集热器系统出口的终端温度T3，该设定温度是为了判断出口温度T2是否符合实际应用的要求，判断T2与T3差值的绝对值是否大于或等于10，若是，则转入步骤12，若否，则转入步骤17，例如，设定终端温度T3为400℃，只有出口温度T2和设定的终端温度T3之间温差小于10℃时，出口温度T2才符合要求；
步骤16：计算所述导热油管导热油的流量q，流量q的计算公式为：
Figure GSB0000113897450000041
其中f为所述集热器系统单个支路串联集热器数量；A为单个集热器有效集热面积；
Figure GSB0000113897450000042
为串联支路中集热器热损耗；
Figure GSB0000113897450000043
为系统温度区间的平均比热；ρ为系统输入温度下工质密度，当所述流量q大于或者等于35ml/s时，返回所述步骤15；
步骤17：根据所述导热油的流量，调节导热油泵的频率Q。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (2)

1.一种太阳能集热器系统流量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：设定时间段的间隔；
步骤2：测得每个所述时间段初始的太阳辐照度E；
步骤3：测得每个所述时间段初始的所述集热器系统的导热油管的出口温度T1；
步骤4：测得每个所述时间段初始的所述集热器系统的出口温度T2；
步骤5：设定所述集热器系统出口的终端温度T3；
步骤61：判断T2与T3差值的绝对值是否大于或等于10，若是，则转入步骤2，若否，则转入步骤7；
步骤6：计算所述导热油管导热油的流量q；流量q的计算公式为：其中f为所述集热器系统单个支路串联集热器数量；A为单个集热器有效集热面积；为串联支路中集热器热损耗；
Figure FSB0000113897440000013
为系统温度区间的平均比热；ρ为系统输入温度下工质密度；当流量q大于或者等于35ml/s时，返回所述步骤5；
步骤7：根据所述导热油的流量，调节导热油泵的频率Q。
2.根据权利要求1所述的太阳能集热器系统流量控制方法，其特征在于：所述时间段的间隔为1小时、2小时、3小时或4小时。
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