CN107436042A - 自供电百叶窗式太阳池蓄热装置 - Google Patents

自供电百叶窗式太阳池蓄热装置 Download PDF

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邢琳
刘超
高淑宁
鲍鹤鸣
关欣
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Abstract

本发明涉及一种太阳池蓄热装置,包括池体;还包括置于池体开口处的框架;边缘设有密封垫片的百叶窗片;以及与中心控制平台相连的光强传感器、蓄电池、电动机和风速监测仪或湿度传感器;当太阳高照时,中心控制平台根据光强传感器感知的太阳高度角,发送信号至电动机从而控制百叶窗片的开合角度,使之与太阳光平行;当风速检测仪监测到环境风速高于临界风速,或湿度传感器监测到环境湿度高于临界湿度时,中心控制平台发送信号至电动机从而控制百叶窗片完全闭合。本发明的运行不受风力过大或天气过潮的影响,避免了不利环境破坏太阳池的蓄热能力。

Description

自供电百叶窗式太阳池蓄热装置
技术领域
本发明涉及一种太阳池蓄热装置,具体地,涉及自供电百叶窗式太阳池蓄热装置。
背景技术
太阳池是一个盐度由上而下逐渐增加的盐水池,能够大面积吸收并储存太阳能。太阳池一般由三层组成,表面是温度和盐度都较低的上对流层(UCZ),温度接近于大气温度,一般为淡水或者浓度很小的盐水,UCZ层很薄;中间层称为非对流层(NCZ),又称盐梯度层,是重要组成部分,该层盐度和温度都随着深度逐渐增加,形成非对流层;太阳池最底层称为下对流层(LCZ)或储热层,该层温度和盐度最高,是接近饱和的浓盐水,温度可达70~100℃。
作为一种露天蓄热装置,现有的太阳池的运行状况易受外界气候条件的影响,这表现在,首先,降水量过大会对太阳池表面的稳定性及对内部的浓度梯度产生影响;其次,风力达到一定程度,亦会对大型太阳池的稳定性产生影响,使太阳池水表面产生波动甚至波浪,从而扰乱整个池水的稳定性;最后,外界气温如果偏低,达到冰冻条件,且持续时间较长,会使太阳池表面结冰,造成透过率降低,从而减弱太阳池的蓄热能力。
以上是现有的太阳池蓄热装置的缺陷。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明要解决的技术问题是提供一种太阳池蓄热装置,它的运行不受风速过大或降雨量过大等不利环境因素的影响,避免了不利环境破坏太阳池的蓄热能力。
本发明的太阳池蓄热装置,包括池体;其特征是还包括:置于池体开口处的框架;嵌于该框架内的百叶窗片;以及与中心控制平台相连的光强传感器、蓄电池、电动机、风速监测仪和湿度传感器;
所述风速监测仪、光强传感器和湿度传感器所监测到的环境因素传送至中心控制平台,并由中心控制平台分析并处理,继而输送信号至电动机从而控制百叶窗片转动;
当风速检测仪监测到环境风速高于临界风速,或湿度传感器监测到环境湿度高于临界湿度时,中心控制平台发送信号至电动机从而控制百叶窗片完全闭合;反之,中心控制平台根据光强传感器感知到的太阳高度角,发送信号至电动机从而控制百叶窗片的开合角度,使之与太阳光平行。
进一步地,该装置还包括设于池体侧壁上的抽风机,其高于太阳池液面,低于框架水平面,当夜晚或阴天来临,中心控制平台传送信号至电动机从而控制百叶窗片完全闭合,并带动抽风机运转,将太阳池的液面与百叶窗片之间的空气抽走。
优选地,百叶窗片由两块太阳能电池板组合构成;当所述蓄电池储存电量无法满足工作要求时,中心控制平台发送信号至电动机从而控制百叶窗片偏转至不遮挡太阳光接触太阳池的角度,使太阳能电池板发生光电转换并储电能于所述蓄电池中。
优选地,蓄电池焊接于所述框架的一端。
优选地,光强传感器设置于所述蓄电池的上部。
优选地,百叶窗片并联于由电动机带动的连杆上。
优选地,百叶窗片的边缘设有密封垫片。
优选地,框架的上端与地面水平线共面。
本发明的有益效果:
1)用光强传感器监测太阳辐照强度及太阳高度角,控制太阳能百叶窗片开合角度,当风速检测仪监测环境风速高于临界风速,或湿度传感器监测环境湿度高于临界湿度(下雨预兆)时,由电动机控制太阳能百叶窗片闭合,达到太阳池与不利环境因素隔绝的目的;反之,则由电动机控制太阳能百叶窗片开合角度,使太阳能百叶窗片与太阳光线时时平行,达到太阳池充分接受辐照强度的初衷。
2)在装置自身储存电量无法满足工作要求时,由控制平台控制电机转动,使太阳能百叶窗片偏移一定角度,在不完全遮挡太阳光与太阳池接触的前提下,达到太阳能百叶窗片光电转换储电以维持装置运转的目的。
3)本发明的太阳池蓄热装置,在夜间,当辐照强度为零时,中心控制平台控制电动机运转使太阳能百叶窗片闭合,并控制抽风机运转,将太阳池液面与太阳能百叶窗片之间的空气尽可能的抽走,以达到降低夜间太阳池散热损失的目的。
附图说明
图1是本发明的太阳池在阳光照射时的使用状态示意图。
图2是本发明的太阳池在夜晚或阴雨天的使用状态示意图。
图3是本发明的百叶窗片的立体图。
图4是本发明的框架的侧视图。
图5是本发明的太阳池的正视图。
附图标记:1-池体、2-框架、3-百叶窗片、4-密封垫片、5-蓄电池、6-抽风机、7-风速监测仪、8-光强传感器、9-电动机、10-湿度传感器、11-中心控制平台。
具体实施方式
现结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
参看图1~图5,本发明的太阳池蓄热装置,包括池体1,置于池体开口处的框架2;嵌于框架2内的百叶窗片3;设于窗片边缘的密封垫片4;焊接于框架2上的蓄电池5;抽风机6;风速监测仪7;光强传感器8;电动机9;湿度传感器10;以及中心控制平台11;
电动机9与百叶窗片3和抽风机6都连接;风速监测仪7、光强传感器8和湿度传感器10均与中心控制平台11连接,其所监测到的环境因素传送至中心控制平台11,并由中心控制平台11分析并处理,继而输送信号至电动机9并控制百叶窗片3转动或/和抽风机6工作。
百叶窗片3由两块太阳能电池板组合构成,其端面设有密封垫片4,百叶窗片并联设于与电动机9相连的连杆上,电动机通过带动连杆而控制百叶窗片的开合角度,光强传感器8用于监测太阳辐照强度及太阳高度角;当天气晴好时,艳阳高照,中心控制平台11根据光强传感器8感知的太阳高度角,传送信号至电动机控制百叶窗片的开合角度,使之与太阳光线保持平行,因而太阳池可充分接受日光辐照强度;这是太阳池设计的初衷和基础。
风速检测仪7用于监测环境风速是否高于临界风速;湿度传感器10用于监测环境湿度是否高于临界湿度,判断是否为下雨预兆;当风力过高或天气过潮时,中心控制平台11传送信号至电动机控制百叶窗片3完全闭合,可达到对太阳池蓄热装置密封隔绝的效果,因而太阳池与不利环境隔绝,避免了不利环境破坏太阳池的蓄热能力。
抽风机6设置于池体1的一侧,高于太阳池的液面,低于框架2水平面;光强传感器8可以感知夜晚的降临或阴雨天的来临,此时,中心控制平台11传送信号至电动机控制百叶窗片完全闭合,太阳池蓄热装置密封隔绝,抽风机6由电动机9带动运转,可将太阳池的液面与百叶窗片3之间的空气尽可能地抽走,以达到降低太阳池的散热损失的目的。
电动机的动力来源于蓄电池,当蓄电池电量不足时,在不遮挡太阳光与太阳池接触的前提下,中心控制平台11传送信号至电动机控制构成百叶窗片的太阳能电池板朝向太阳,使发生光电转换储电于蓄电池中,以维持装置运转所需的电能。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例公开如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,可利用上述公开的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种太阳池蓄热装置,包括池体;其特征是还包括:置于池体开口处的框架;嵌于该框架内的百叶窗片;以及与中心控制平台相连的光强传感器、蓄电池、电动机、风速监测仪和湿度传感器;
所述风速监测仪、光强传感器和湿度传感器所监测到的环境因素传送至中心控制平台,并由中心控制平台分析并处理,继而输送信号至电动机从而控制百叶窗片转动;
当风速检测仪监测到环境风速高于临界风速,或湿度传感器监测到环境湿度高于临界湿度时,中心控制平台发送信号至电动机从而控制百叶窗片完全闭合;反之,中心控制平台根据光强传感器感知到的太阳高度角,发送信号至电动机从而控制百叶窗片的开合角度,使之与太阳光平行。
2.如权利要求1所述的太阳池蓄热装置,其特征是:该装置还包括设于池体侧壁上的抽风机,其高于太阳池液面,低于框架水平面,当夜晚或阴天来临,中心控制平台传送信号至电动机从而控制百叶窗片完全闭合,并带动抽风机运转,将太阳池的液面与百叶窗片之间的空气抽走。
3.如权利要求1或2所述的太阳池蓄热装置,其特征是:所述百叶窗片由两块太阳能电池板组合构成;当所述蓄电池储存电量无法满足工作要求时,中心控制平台发送信号至电动机从而控制百叶窗片偏转至不遮挡太阳光接触太阳池的角度,使太阳能电池板发生光电转换并储电能于所述蓄电池中。
4.如权利要求1或2所述的太阳池蓄热装置,其特征是:所述蓄电池焊接于所述框架的一端。
5.如权利要求4所述的太阳池蓄热装置,其特征是:所述光强传感器设置于所述蓄电池的上部。
6.根据权利要求1或2所述的太阳池蓄热装置,其特征是:所述百叶窗片并联于由电动机带动的连杆上。
7.根据权利要求1或2所述的太阳池蓄热装置,其特征是:所述百叶窗片的边缘设有密封垫片。
8.根据权利要求1或2所述的太阳池蓄热装置,其特征是:所述框架的上端与地面水平线共面。
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