CN111854183A - 一种多阀门智能控制太阳能集热器系统 - Google Patents

一种多阀门智能控制太阳能集热器系统 Download PDF

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CN111854183A CN202010743505.2A CN202010743505A CN111854183A CN 111854183 A CN111854183 A CN 111854183A CN 202010743505 A CN202010743505 A CN 202010743505A CN 111854183 A CN111854183 A CN 111854183A
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Abstract

本发明提供了一种太阳能集热器系统，集热器出口管上设置第四温度传感器，用于检测集热器出口管的水温，所述的第四温度传感器与中央控制器数据连接；所述的中央控制器根据检测的散热器入口管的温度、集热器出口管水的温度以及旁通管路的温度来自动控制阀门第一阀门、第二阀门的开闭。本发明提供了一种智能控制太阳能集热管，实现太阳能散热系统的智能化检测和控制。

Description

一种多阀门智能控制太阳能集热器系统
技术领域
本发明涉及一种集热管技术，尤其涉及一种新式结构的热管的集热管。
背景技术
热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George Grover)发明的一种称为“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。
热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热器制造行业，使得人们改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式，采用热管技术使得散热器获得满意的换热效果，开辟了散热行业新天地。目前热管广泛的应用于各种换热设备，其中包括电力领域，例如电厂的余热利用等。
集热管是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为蒸汽的机械设备。集热管应用领域广泛，广泛适用于制衣厂，干洗店，饭店，馍店，食堂，餐厅，厂矿，豆制品厂等场所。目前的集热管也广泛应用于各种疾病的治疗中，尤其是应用于对肌肉、韧带等因为老化和老损引起的慢性病的治疗，例如CN2167709Y专利，但是目前的现有技术中，例如CN2167709Y专利，因为直接通过加热来产生蒸汽，会导致产生的蒸汽温度过高，而且会导致产生的蒸汽中水分过多，而药物因为是颗粒所以可能会出现沉积在下部，所以喷出的蒸汽中有效成分含量过低，而且温度过高，而且现有技术中智能化程度不高，无法进行有效的智能化操作。
背景技术中，当利用太阳能加热集热管，太阳能或者直接加热集热管，或者通过二次换热产生蒸汽，尤其是直接加热集热管，利用集热管内部的对流换热来进行集热管上部和下部的流体对流换热，但是此种情况下需要下部热流体自然对流到上部，换热效率低。
目前太阳能集热器的自动化程度不高，虽然现有技术也对太阳能的智能控制进行了研究，但是针对集热器的智能控制研究不是很多，针对上述问题，本发明提供了一种新的智能控制的太阳能集热器系统，从而太阳能利用过程中的智能控制。
针对上述问题，本发明在前面发明的基础上进行了改进，提供了一种新的结构的太阳能集热管，充分利用热源，降低能耗。
发明内容
针对上述问题，本发明在前面发明的基础上进行了改进，提供了一种新的热管结构集热管，以实现太阳能的充分利用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种太阳能集热器系统，所述系统包括集热器和散热器，所述集热器与散热器连通形成循环回路，集热管吸收太阳能，加热后的水通过出口管进入散热器，在散热器中进行换热；
所述散热器管路上设置第一阀门和第一温度传感器，分别用于控制进入散热器中的水的流量和检测进入散热器中的水的温度，所述太阳能集热系统还设置散热器管路并联的旁通管路，所述旁通管路上设置第二阀门和第二温度传感器，分别用于控制旁通管路上水的流量和检测水的温度；所述散热器设置在室内，所述室内设置第三温度传感器，用于检测室内的温度；所述的第一阀门、第二阀门和第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器与中央控制器进行数据连接；
集热管内设置温度传感器，用于检测集热管内的水温，所述的温度传感器与中央控制器数据连接；
集热器出口管上设置第三阀门，第三阀门与中央控制器数据连接；
所述的中央控制器根据检测的散热器入口管的温度、集热器管水的温度以及旁通管路的温度来自动控制阀门第一阀门、第二阀门、第三阀门的开闭。
作为优选，如果中央控制器检测的散热器入口管的温度低于散热器的室内的温度，则中央控制器自动关闭第一阀门、第三阀门，打开第二阀门；集热管中的水继续通过太阳能加热，当集热管中的水温超过室内温度一定数值时，第三阀门打开，水通过旁通管路流过，如果旁通管路传感器检测的水温超过室内一定度数，则第二阀门关闭，第一阀门打开，从而使得水进入散热器中进行散热。
作为优选，所述热管的下端的底部是集热管的内壁。
作为优选，至少两根相邻的热管之间设置连通管。
作为优选，集热管的中心位于反射镜的焦点位置。
作为优选，所述集热管的底部设置集箱，所述热管下部与集箱连通。
作为优选，所述集箱的下壁面是集热管的底部的面。
热管的外径为d，同一排的相邻的热管圆心之间的距离为S，热管的圆心与相邻排的临近的两个热管圆心构成等腰三角形的顶角为A，则满足下面要求：
Sin(A)＝a*(d/S)3-b*(d/S)2+c*(d/S)+e,其中a,b,c,e是参数，满足如下要求：
8.20<a<8.22,6.19<b<6.21；0.062<c<0.063,0.83<e<0.84,0.12<d/S<0.55。
作为优选，a＝8.21,b＝6.20,c＝0.0625,d＝0.835；
作为优选，所述集热管为多根，所述多根为并联结构。
作为优选，所述集热管为多根，所述多根为串联并联混合结构。
与现有技术相比较，本发明具有如下的优点：
1)本发明提供了一种智能控制太阳能集热管，所述的中央控制器根据检测的散热器入口管的温度、集热器管水的温度以及旁通管路的温度来自动控制阀门第一阀门、第二阀门、第三阀门的开闭，实现太阳能散热系统的智能化检测和控制。
2)本发明对太阳能集热管进行了改进，通过在集热管底部设置热管，通过热管传热速度快的特点，快速的将太阳能传递到集热管的上部，提高对太阳能的热传输速度，能够进一步满足热量的吸收能力。
3)将相邻的热管之间设置连通管，通过设置连通管，可以避免热管之间受热不均匀，实现热管之间的压力均衡，避免不同热管之间的受热不均匀导致的缺陷。
4)本发明通过连通管过分布数量以及管径的变化规律，能够保证在流体流动过程中尽快的达到压力均衡。
5)对热管的分布规律进行了大量的数值模拟和实验研究，在研究的基础上总结了最佳的热管分布的关系式。
附图说明
图1本发明太阳能系统示意图。
图2是本发明太阳能集热管结构示意图。
图3是本发明集热管设置连通管的结构示意图。
图4为本发明热管水平面投影结构示意图。
图5是本发明集热管传并联结构示意图。
图6为本发明控制结构示意图。
图7是图4的尺寸标识图。
图中：1-反光镜，2-集热管，3–热管，4-热利用装置，5-集热器,6-连通管，7-中央控制器,8-出口管,9-入口管，10-温度传感器，11-阀门，12-温度传感器，13-阀门，14-阀门，15-阀门，16-温度传感器
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。
本文中，如果没有特殊说明，涉及公式的，“/”表示除法，“×”、“*”表示乘法。
图1公开了一种太阳能系统，所述太阳能系统包括太阳能集热器5和热利用装置4，所述太阳能集热器吸收太阳能，加热流经的流体，然后流体进入热利用装置进行利用。
如图2-5公开了利用热管的槽式太阳能集热器5，所述集热器5包括反射镜1和集热管2，所述集热管2位于反射镜1的焦点位置，所述反射镜1将太阳能反射给集热管2用于加热集热管2中的水，所述集热管还包括设置在集热管2内的热管3，如图2所示，所述热管3设置在集热管2内部，并从集热管2底部开始向上延伸，所述热管3为多根，所述热管的下端的底部连接在集热管的内壁上。
传统的太阳能集热管都是通过太阳光直接照射集热管产生蒸汽，利用集热管内部的对流换热来进行集热管上部和下部的流体对流换热，但是此种情况下需要下部热流体自然对流到上部，换热效率低，本发明通过在集热管底部设置热管，因为热管受热后里面的气体立刻蒸发上升的热管的上部的蒸发端，在上部进行换热，这样热量就快速的传递到集热管上部，可以快速的提高换热效率，提高太阳能的热利用率。
作为优选，所述热管3的下端的底部是集热管2的内壁。这样使得热管和集热管可以作为一个整体，将集热管的内壁作为热管的下端壁面，减少接触热阻，使得整体结构紧凑、
作为优选，所述集热管和热管是一体化制造。
作为优选，至少两个相邻的热管3之间设置连通管6。例如如图3所示，互相靠近的两个热管3之间设置连通管6。当然，图3仅仅是示意图，虽然只展示了两根热管，但是并不表明只有两根热管。通过设置连通管6，可以避免热管3之间受热不均匀，实现热管之间的压力均衡，避免不同热管之间的受热不均匀导致的缺陷。
作为优选，从热管3下部向热管3上部，相邻连通管6之间的距离不断增加。因为热管在底部吸收太阳能，然后在集热管内放热。随着热管竖直部分流体的向上流动，流体不断的放热，随着流体不断的放热，不同热管内的压力逐渐降低，因此通过上述设置，能够保证在流体流动过程中尽快的达到压力均衡，节约连通管数量，节能材料。
作为优选，从热管3下部向热管3上部，相邻连通管6之间的距离不断增加的幅度越来越大。通过实验发现，上述设置，能够保证在流体流动过程中更优更快的达到压力均衡。这也是通过大量的研究压力分布变化规律而得来的最佳的连通方式。
作为优选，从热管3下部向热管3上部，连通管6的直径不断减小。此目的是为了设置保证更大的连通面积，因为随着流体的向上流动，流体不断的放热，随着流体不断的放热，不同热管内的压力越来越小，因此通过上述设置，能够保证在流体流动过程中尽快的达到压力均衡。
作为优选，从热管3下部向热管3上部，连通管6的直径不断减小的幅度越来越大。通过实验发现，上述设置，能够保证在流体流动过程中更优更快的达到压力均衡。这也是通过大量的研究压力分布变化规律而得来的最佳的连通方式。
作为优选，集热管的中心位于反射镜的焦点位置。通过集热管中心位于反射镜焦点位置，可以保证集热管全方位加热均匀。
作为优选，所述集热管中流经药液。所述集热管是一种药液加热功能的集热管。
作为优选，集热管2为多根，所述多根集热管为串联结构。
作为优选，如图5所示，所述多根集热管为串并联混合结构。
所述的热管为多个，沿着集热管底部的中心线向两侧方向，所述热管的分布密度越来越小。在数值模拟和实验中发现，沿着集热管底部的中心向外的径向方向，热管的受热量越来越小，而且不同位置的热管的温度也不同，从而造成局部受热不均匀。因为越靠近中心，聚焦的太阳能越多，受热量越来越大，导致换热能力也在增加，因此，本发明通过在集热管底部的不同位置设置热管的密度不同，从而使的整体热管温度保持基本相同，从而提高整体的换热效率，节约材料，避免温度不均匀造成的局部损坏，延长热管的使用寿命。
作为优选，沿着集热管底部的中心向外的径向方向，所述热管的分布密度越来越小的幅度不断的增加。作为热管分布密度的变化，本发明进行了大量的数值模拟和实验，从而得到上述的热管分布密度的变化规律。通过上述的变化规律，能够节约材料，同时还能够提高9％左右的换热效率。
作为优选，所述每个热管3的直径和长度都相同。
作为优选，所述的热管3为多个，沿着集热管底部的中心线向两侧方向，所述热管的管径越来越小。具体原因与前面热管分布密度的原因相同。
作为优选，沿着集热管底部的中心线向两侧方向，所述热管的管径越来越小的幅度不断的增加。具体原因与前面热管分布密度的原因相同。
作为优选，所有热管3的分布密度和长度都相同。
所述的热管3为多个，沿着集热管内流体的流动方向，所述热管的分布密度越来越大。在数值模拟和实验中发现，沿着流体的流动方向，流体温度越来越高，因此流体吸热能力逐渐下降，热管散热能力逐渐下降，因此出现了不同位置的热管的温度也不同，从而造成局部受热不均匀。本发明通过在集热管的不同位置设置热管的密度不同，从而使的沿着流体流动方向，热管的放热能力不断下降，通过分布更多的热管，使其分散热量，从而使得整体热管温度保持基本相同，从而提高整体的换热效率，节约材料，避免温度不均匀造成的局部损坏，延长热管的使用寿命。
作为优选，沿着集热管内流体的流动方向，所述热管的分布密度越来越大的幅度不断的增加。作为热管分布密度的变化，本发明进行了大量的数值模拟和实验，从而得到上述的热管分布密度的变化规律。通过上述的变化规律，能够节约材料，同时还能够提高9％左右的换热效率。
作为优选，所述每个热管3的直径和长度都相同。
作为优选，集热管的长度为C，沿着集热管流体流动方向，最前端的热管的密度是M尾，则距离热管最前端距离为l位置的热管密度M规律如下：M＝b*M尾+c*M尾*(l/C)a，其中a、b、c是系数，满足如下要求：
1.075<a<1.119,0.94<b+c<0.99，0.465<b<0.548。
作为优选，随着l/C增加，a逐渐减小。
作为优选，1.09<a<1.11,b+c＝0.99，0.503<b<0.508；
上述优化的公式是通过大量的实验和数值模拟得到的，能够使得热管的热管的分布密度达到最优化的分布，能够整体上热量分布均匀，换热效果好，同时能够节省材料。
作为优选，所述的热管为多个，沿着集热管内流体的流动方向，所述热管的管径越来越大。
作为优选，沿着集热管内流体的流动方向，所述热管的管径越来越小的幅度不断的增加。具体原因参见热管密度变化。
作为优选，所有热管的分布密度和长度都相同。
沿着烟气流动方向，集热管的长度为C，沿着烟气流动方向，集热管最前端的热管的管径是D尾，则距离热管尾部距离为l位置的热管管径D规律如下：
D2＝b*(D尾)2+c*(D尾)2*(l/C)a，其中a、b、c是系数，满足如下要求：
1.085<a<1.125,0.985<b+c<1.015，0.485<b<0.645。
作为优选，随着l/C增加，a逐渐减小。
作为优选，1.093<a<1.106,b+c＝1，0.548<b<0.573；
上述优化的公式是通过大量的实验和数值模拟得到的，能够使得热管的分布密度达到最优化的分布，能够整体上热量分布均匀，换热效果好，同时能够节省材料。
作为优选，所述的热管3为多个，沿着集热管内流体的流动方向，所述连通管的分布密度越来越大。在数值模拟和实验中发现，沿着流体的流动方向，流体温度越来越高，因此流体吸热能力逐渐下降，热管散热能力逐渐下降，因此出现了不同位置的热管的温度也不同，从而造成局部受热不均匀。本发明通过在集热管的不同位置设置连通管的密度不同，从而使的沿着流体流动方向，热管的放热能力不断下降，通过分布更多的连通管，使其分散压力，从而使得整体热管温度保持基本相同，从而提高整体的换热效率，节约材料，避免温度不均匀造成的局部损坏，延长热管的使用寿命。
作为优选，沿着集热管内流体的流动方向，所述连通管的分布密度越来越大的幅度不断的增加。作为连通管分布密度的变化，本发明进行了大量的数值模拟和实验，从而得到上述的热管分布密度的变化规律。通过上述的变化规律，能够节约材料，同时还能够提高9％左右的换热效率。
作为优选，所述每个连通管的直径和长度都相同。
作为优选，所述的热管3为多个，沿着集热管内流体的流动方向，所述连通管的直径越来越大。在数值模拟和实验中发现，沿着流体的流动方向，流体温度越来越高，因此流体吸热能力逐渐下降，热管散热能力逐渐下降，因此出现了不同位置的热管的温度也不同，从而造成局部受热不均匀。本发明通过在集热管的不同位置设置连通管的直径不同，从而使的沿着流体流动方向，热管的放热能力不断下降，通过分布更多的连通管，使其分散热量，从而使得整体热管温度保持基本相同，从而提高整体的换热效率，节约材料，避免温度不均匀造成的局部损坏，延长热管的使用寿命。
作为优选，沿着集热管内流体的流动方向，所述连通管的直径越来越大的幅度不断的增加。作为连通管直径的变化，本发明进行了大量的数值模拟和实验，从而得到上述的热管分布密度的变化规律。通过上述的变化规律，能够节约材料，同时还能够提高9％左右的换热效率。
作为优选，所述连通管的分布密度和每根连通管的长度都相同。
作为优选，如图4所示，从上部向下观察，或者在水平面投影上，所述的热管为多排，其中相邻两排为错列布置；热管的圆心与相邻排的临近的两个热管圆心构成等腰三角形，所述热管的圆心位于等腰三角形顶角的点的位置。
通过数值模拟和实验发现，热管3之间的距离，包括同一排的距离和相邻排之间的距离不能过小，过小会导致热管分布过多，导致每根热管的吸热量不足，过大会导致热管分布太少，导致热管过热，因此本申请通过大量的数值模拟和实验，总结出来热管3分布的最优化的分布，使得热管既不能吸热量不足，又不能吸热量过大。
如图4所示，从上部向下观察，或者在水平面投影上，热管的外径为d，同一排的相邻的热管圆心之间的距离为S，热管的圆心与相邻排的临近的两个热管圆心构成等腰三角形的顶角为A，则满足下面要求：
Sin(A)＝a*(d/S)3-b*(d/S)2+c*(d/S)+e,其中a,b,c,e是参数，满足如下要求：
8.20<a<8.22,6.19<b<6.21；0.062<c<0.063,0.83<e<0.84,0.12<d/S<0.55。
作为优选，a＝8.21,b＝6.20,c＝0.0625,d＝0.835；
作为优选，随着d/S的逐渐变小，a越来越大,b越来越小，c越来越大,e越来越大。
作为优选，15°<A<80°。
进一步优选，20°<A<40°。
进一步优选，0.3<d/S<0.5。
作为优选，沿着集热管内流体的流动方向，a越来越大,b越来越小，c越来越大,e越来越大。
上述经验公式是通过大量数值模拟和实验得到，而且采取了3阶多项式的形式。通过上述关系式得到的结构，能够进一步实现最优化的热管结构，而且经过试验验证，误差基本上在2.5％以内，使得误差进一步缩小。
作为优选，集热管管径为400－600毫米，进一步优选为500毫米。
热管外径d为9－12毫米，进一步优选为11mm。
进一步优选，一种改进的太阳能系统，如图6所示，所述系统包括集热器5、热利用装置4，所述集热器包括集热管2，所述集热管2与热利用装置4连通形成循环回路，集热管2吸收太阳能，加热后的水通过出口管8进入热利用装置4，在热利用装置4中进行换热后，在热利用装置4中流出的水在入口管9进入集热管2中进行加热。
作为优选，所述热利用装置4是散热器4。
作为优选，所述散热器管路上设置阀门15和温度传感器16，分别用于控制进入散热器4中的水的流量和检测进入散热器4中的水的温度，同理，所述太阳能散热系统还设置散热器管路并联的旁通管路，所述旁通管路上设置阀门13和温度传感器12，分别用于控制旁通管路上水的流量和检测水的温度。所述散热器4设置在室内，用于室内取暖。优选的，所述室内设置温度传感器，用于检测室内的温度。所述的阀门13、15和温度传感器12、16以及室内的温度传感器与中央控制器7进行数据连接。
集热器出口管8上设置温度传感器10，用于检测集热器出口管8上的水温，集热器出口管8上设置出口管阀门11，所述的集热器出口管温度传感器、出口管阀门11与中央控制器7数据连接。
集热管内设置温度传感器，用于检测集热管内的水温。所述温度传感器与中央控制器7数据连接。
本发明的主要目的是实现太阳能散热系统的智能化检测和控制，本发明通过下面多个实施例来实现本发明的技术效果。
1.实施例一
作为一个改进，中央控制器7根据检测的室内的温度和进入散热器的水温来自动控制阀门13、15的开闭。
优选，正常运行过程中阀门15打开，阀门13关闭。
如果室内的温度高于进入散热器的水温，则中央控制器7自动控制阀门15关闭，同时阀门13打开。保证水不进入散热器，因为如果此时水进入散热器4，不仅没有起到散热的效果，反而将室内中的热量传递给水，从而降低了散热效果。因此通过此种措施可以节省能源。
如果旁通管路温度传感器12检测的水温高于室内的温度，中央控制器自动控制阀门15打开，阀门13关闭，保证水能够进入散热器4，起到散热的效果。
作为优选，所述的散热器管路进水管上设置多个温度传感器16，通过多个温度传感器16来测量散热器管路进水管上水的温度。
作为优选，中央控制器7通过多个温度传感器16测量的水的温度的平均值来控制阀门13、15的开闭。
作为优选，中央控制器7通过多个温度传感器16测量的水的温度的最低值来控制阀门13、15的开闭。通过采取最低值，能够数据的进一步的准确性。
作为优选，所述的至少一个温度传感器设置在散热器入口管靠近散热器4的位置。
作为优选，所述的旁路管路和散热器管路的连接点靠近散热器入口。这样避免在散热器管路上存储太多的上一次关闭阀门15时存下的冷水。
2.实施例二
作为一个改进，所述的中央控制器7根据检测的散热器4入口管的温度、集热器出口管水的温度以及旁通管路的温度来自动控制阀门13、15的开闭。
如果中央控制器7检测的散热器入口管的温度低于散热器的室内的温度，则中央控制器7自动关闭阀门15，打开阀门13。打开阀门13能够保证位于阀门11和15之间的水能够通过旁通管路循环到集热器中再进行加热，同时排空阀门13、15之间的不符合温度要求的水。集热管2中的水继续通过太阳能加热，当集热器出口管中的水温超过室内温度一定数值时，优选超过10摄氏度以上，阀门15打开，阀门13关闭，从而使得水进入散热器中进行散热。
通过上述措施，可以使得散热器散热实现智能化控制。
作为优选，所述的阀门11设置在集热器出口管上靠近集热器的位置。这样使得出口管路17上基本上不会存储冷水，保证散热效果。
作为优选，所述的集热器的出口位置或者出口集管内设置多个温度传感器，通过多个温度传感器来测量水的温度。
作为优选，集热管2出口集管位置处设置温度传感器，通过温度传感器来测量水的温度。
作为优选，中央控制器7通过多个温度传感器测量的水的温度的平均值来控制阀门11、13、15的开闭。
作为优选，中央控制器7通过多个温度传感器测量的水的温度的最低值来控制阀门11、13、15的开闭。通过采取最低值，能够保证集热管2内的所有位置的水的温度都能够达到可以利用的温度。
作为优选，所述的至少一个温度传感器设置在集热管2内靠近集热器入口管9的位置。
作为优选，所述的至少一个温度传感器设置在集热管2内靠近集热器出口管8的位置。
作为优选，所述的旁路管路和散热器管路的连接点靠近散热器入口。这样避免在散热器管路上存储太多的上一次关闭阀门15时存下的冷水。
3.实施例三
如果中央控制器7检测的散热器入口管的温度低于散热器的室内的温度，则中央控制器7自动关闭阀门11、15，打开阀门13。集热管2中的水继续通过太阳能加热，当集热管2中的水温超过室内温度一定数值时，优选超过10摄氏度以上，阀门11打开，水通过旁通管路流过，如果旁通管路传感器12检测的水温超过室内一定度数，例如超过5摄氏度，则旁通管路阀门13关闭，散热器管路阀门15打开，从而使得水进入散热器中进行散热。
通过上述措施，通过旁通管路来检测水的温度，进一步提高了散热的效果，提高了散热的智能控制。
其余的没有描述的技术特征与实施例二相同，就不在进一步描述。
4.实施例四
作为一个改进，太阳能散热系统可以智能计算热损失。如图1所示，所述集热管2内的温度传感器可以检测集热管2内的水温，所述温度传感器16可以测量进入散热器中的水温，通过水温和流量可以计算出太阳能系统运输过程中的热损失，即(集热管2内的水温-进入散热器的水温)×质量流量×水的比热。
所述出口管路17上设置流量计，散热器管路上设置流量计，所述两个流量计与中央控制器进行数据连接，通过两个流量计测量的平均数值来计算热损失。
优选，通过散热器管路上设置流量计测量的流量来计算热损失。
如果检测的热损失过大，则中央控制器自动发出提醒。此时需要检测流体管路是否存在问题。
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，所述系统包括集热器和散热器，所述集热器与散热器连通形成循环回路，集热管吸收太阳能，加热后的水通过出口管进入散热器，在散热器中进行换热；
所述散热器管路上设置第一阀门和第一温度传感器，分别用于控制进入散热器中的水的流量和检测进入散热器中的水的温度，所述太阳能集热系统还设置散热器管路并联的旁通管路，所述旁通管路上设置第二阀门和第二温度传感器，分别用于控制旁通管路上水的流量和检测水的温度；所述散热器设置在室内，所述室内设置第三温度传感器，用于检测室内的温度；所述的第一阀门、第二阀门和第一温度传感器、第二温度传感器以及第三温度传感器与中央控制器进行数据连接；
集热器出口管上设置第四温度传感器，用于检测集热器出口管的水温，所述的第四温度传感器与中央控制器数据连接；
所述的中央控制器根据检测的散热器入口管的温度、集热器出口管水的温度以及旁通管路的温度来自动控制阀门第一阀门、第二阀门的开闭。
2.如权利要求1所述的太阳能集热器系统，其特征在于，如果中央控制器检测的散热器入口管的温度低于散热器的室内的温度，则中央控制器自动关闭阀门第一阀门，打开第二阀门；当集热器出口管中的水温超过室内温度一定数值时，第一阀门打开，第二阀门关闭，从而使得水进入散热器中进行散热。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114756575B (zh) * 2022-04-02 2023-10-24 北京四十五度新能源科技有限公司 一种用于回水储热和碳计量太阳能采暖的物联网系统
CN115096005B (zh) * 2022-05-10 2023-07-21 山东建筑大学 一种太阳能集热器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010040206A1 (de) * 2010-09-03 2012-03-08 Siemens Aktiengesellschaft Solarthermischer Absorber zur Direktverdampfung, insbesondere in einem Solarturm-Kraftwerk
US9157659B2 (en) * 2011-06-15 2015-10-13 Ail Research Inc. Solar energy collection
CN103953965B (zh) * 2013-12-04 2015-06-03 山东理工大学 一种散热器并联设置的智能控制太阳能系统
CN104089413B (zh) * 2013-12-05 2015-06-17 中北大学 一种具有智能控制的太阳能集热器系统
CN104214972B (zh) * 2013-12-05 2016-02-24 中北大学 一种具有智能控制电加热器的太阳能集热器系统
CN106918149A (zh) * 2015-12-26 2017-07-04 天津倍儿曼科技发展有限公司 一种可调式高效太阳能集热管
CN107367078B (zh) * 2016-01-12 2019-02-22 山东理工大学 一种利用旁路管路智能控制的太阳能蓄热系统
CN108561864A (zh) * 2018-04-20 2018-09-21 青岛中正周和科技发展有限公司 一种散热端环形间距变化的太阳能蒸汽发生器

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