一种控制进入蓄热器水温的太阳能系统技术方案

本发明专利技术提供了一种太阳能系统，所述系统包括集热器、蓄热器和散热器、第一阀门、第二阀门，第一阀门设置在出水管上，用于控制进入蓄热器和散热器的总的水量，第二阀门设置在蓄热器所在的管路的入口管的位置，用于控制进入蓄热器的水的流量；在集热器的出水管上设置温度传感器，用于测量集热器的出水的温度，同时蓄热器设置温度传感器用于测量蓄热材料的温度，在第一阀门打开的时候，当测量的出水温度低于蓄热材料的温度的时候，第二阀门关闭，当测量的出水温度高于蓄热材料的温度的时候，第二阀门打开。本发明专利技术避免蓄热器将热量在传递给水管中的水，造成了蓄热器中的热量的损失，以保证蓄热器能够存储足够多的热量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能领域，尤其涉及一种太阳能蓄热器系统。
技术介绍
随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。能源问题已经成为当代世界的最突出的问题之一。因而寻求新的能源，特别是无污染的清洁能源已成为现在人们研究的热点。太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，而且资源量巨大，地球表面每年收的太阳辐射能总量为1×1018kW·h，为世界年耗总能量的一万多倍。世界各国都已经把太阳能的利用作为新能源开发的重要一项，我国政府在《政府工作报告》也早已明确提出要积极发展新能源，其中太阳能的利用尤其占据着突出地位。然而由于太阳辐射到达地球上的能量密度小(每平方米约一千瓦)，而且又是不连续的，这给大规模的开发利用带来一定困难。因此，为了广泛利用太阳能，不仅要解决技术上的问题，而且在经济上必须能同常规能源相竞争。太阳能集热器吸收的太阳能现在有些情况下可能产生过剩，此时此部分太阳能可能会损失掉，因此需要一种对过剩的热量进行充分利用。无论哪种形式和结构的太阳能集热器，都要有一个用来吸收太阳辐射的吸收部件，集热器的结构对太阳能的吸收起到重要的作用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种新的太阳能集热器系统，从而有效的利用太阳能。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种太阳能蓄热系统，包括集热器、蓄热器，所述集热器与蓄热器连通形成循环回路，蓄热器内部设置蓄热材料，所述蓄热材料是陶瓷材料，蓄热器外部设置保温层，所述保温层包括真空绝热保温板。优选的，所述真空绝热保温板包括芯材和高阻气复合膜，通过抽真空的方式用高阻气复合膜包覆芯材，形成真空绝热保温板；从蓄热器外壁面向外延伸的方向，所述芯材至少包括多层无机纤维层，所述多层无机纤维层是多层堆叠或者通过粘结剂多层连接，所述多层无机纤维层中的至少两层的无机纤维层的密度或成分不同。优选的，集热器包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，
从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管板结构，所述集热板为直板，所述管板结构为直线结构；所述两块管板结构之间形成一定的夹角，所述夹角方向与反射镜的圆弧线结构相对，反射镜的焦点位于管板结构形成的夹角之间；反射镜的焦点位于两块管板结构最低端连线的中点上；反射镜的圆弧线半径为R，每块管板结构的长度为R1，集热管的半径为R2，同一管板结构上相邻集热管的圆心的距离为L，两块管板结构之间的夹角为a，则满足如下公式：R1/R＝c*sin(a/2)b，0.18<R2/L<0.34，其中c，b为系数，0.39<c<0.41,0.020<b<0.035；0.38<R1/R<0.41，80°<＝A<＝150°，450mm<R1<750mm,1100mm<R<1800mm,90mm<L<150mm,20mm<＝R2<50mm。优选的，所述陶瓷材料的质量成分如下：SiO230-32％，5.1-5.3％Li2O、6.5-7.8％TiO2，3.3-3.5％MgO，1.0-1.3％La2O3,2.45-2.55％BaO,其余的是Al2O3。与现有技术相比较，本专利技术具有如下的优点：1)可以充分利用太阳能，避免太阳能热量的损失，将多余的太阳能以电能的形式储存起来，以便后续使用。2)提供了一种新的温差发电装置，满足太阳能的需求；3)本专利技术通过多次试验，得到一个最优的集热器优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。4)通过中央控制器，实现对阀门的自动控制，从而实现太阳能的有效利用。5)通过集热器的集热管结构设置，达到最优的吸收太阳能。6)本专利技术对吸热层的材料和厚度进行精心的选择和实验，已达到最好的吸热的技术效果。7)对集热器的结构进行合理的设计，避免集热器局部温度过热。附图说明图1是太阳能集热器系统的示意图图2是温差发电装置的结构示意图图3是太阳能集热器系统的截面示意图图4是太阳能集热管的结构截面示意图图5是太阳能集热器系统的截面示意图图6是集热管的顶部示意图图7是蓄热器结构示意图图8是集热板的结构示意图附图标记如下：1集热器，2温差发电装置，3散热器，4阀门，5阀门，6温度传感器，7温差发电装置入口管，8集热器出水管路，9反射镜，10集热管，11集热板，12集箱，13集箱，14箱体，15控制器，16散热器入口管，17集热器回水管路，18阀门，19温度传感器，20集热器入水管，21集热器出口管，22壳体，23热管，24温差发电片，25温差发电片散热器，26蓄电池，27用户，28蓄热材料具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。一种太阳能集热器系统，如图1所示，所述系统包括集热器1、热利用装置(图1实施例中热利用装置为温差发电装置2和散热器3，但不限于此，仅仅举例)、阀门4、阀门5、阀门18、温度传感器6，所述集热器1与温差发电装置2连通形成循环回路，集热器1与散热器3连通形成循环回路，温差发电装置2和散热器3所在的管路并联，集热器1吸收太阳能，加热集热器1中的水，加热后的水通过出水管路8分别进入温差发电装置2和散热器3，在温差发电装置2中进行发电，在散热器3中进行换热，在温差发电装置2中和散热器3中流出的水在经过回水管路17进入集热器1中进行换热。上述系统中，通过太阳能在温差发电装置2中进行发电的同时，可以利用散热器向外散热。当然，散热器和温差发电装置可以独立运行，或者单独运行其中之一。如图1所示，阀门4设置在出水管上，用于控制进入温差发电装置2和散热器3的总的水量，阀门5设置在散热器3所在的管路的入口管16的位置，用于控制进入散热器3的水的流量，阀门18设置在温差发电装置2所在的管路的入口管7的位置，用于控制进入温差发电装置2的水的流量，温度传感器6设置在散热器3的入口的位置处，用于测量进入散热器3的水的温度。所述系统还包括中央控制器，所述中央控制器与阀门4、阀门5、阀门18、温度传感器6进行数据连接。优选的，当温度传感器6测量的温度低于一定的温度的时候，中央控制器控制阀门5加大开度，同时控制阀门18减少开度，以加大进入散热器3的热水的流量来加大散热量。当温度传感器6测量的温度高于一定的温度的时候，中央控制器控制阀门5减少开度，同时控制阀门18加大开度，以减少进入散热器3的热水的流量来加大散热量。当温度传感器6测量的温度低到一定程度的时候，此时散热器对外换热的能力会变差，无法满足正常的供暖需求，这表明太阳能集热器的集热能力也出现问题，例如太阳光现不是很强，或者晚上没有太阳的时候，此时阀门4会自动关闭，阀门5和阀门18会完全打开，温差发电装置和散热器所在的管路形成一个循环管路，水进入温差发电装置，温差发电装置存储的电能对进入温差发电装置中水进行加热，加热的水进入散热器3中进行散热。通过上述的运行，可以在太阳光线强的时候，在满足散热器3的散热能力，即满足用户散热需求以后，将多于的热量通过温差发电装置2进行发电，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能系统，所述系统包括集热器、蓄热器和散热器、第一阀门、第二阀门，所述集热器与蓄热器连通形成循环回路，集热器与散热器连通形成循环回路，蓄热器和散热器所在的管路并联，集热器吸收太阳能，加热集热器中的水，加热后的水通过出水管路分别进入蓄热器和散热器，在蓄热器中进行换热，将热量储存在蓄热器的蓄热材料中，在散热器中进行换热，在蓄热器中和散热器中流出的水在经过回水管路进入集热器中进行加热；第一阀门设置在出水管上，用于控制进入蓄热器和散热器的总的水量，第二阀门设置在蓄热器所在的管路的入口管的位置，用于控制进入蓄热器的水的流量；在集热器的出水管上设置温度传感器，用于测量集热器的出水的温度，同时蓄热器设置温度传感器用于测量蓄热材料的温度，在第一阀门打开的时候，当测量的出水温度低于蓄热材料的温度的时候，第二阀门关闭，当测量的出水温度高于蓄热材料的温度的时候，第二阀门打开。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能系统，所述系统包括集热器、蓄热器和散热器、第一阀门、第二阀门，所述集热器与蓄热器连通形成循环回路，集热器与散热器连通形成循环回路，蓄热器和散热器所在的管路并联，集热器吸收太阳能，加热集热器中的水，加热后的水通过出水管路分别进入蓄热器和散热器，在蓄热器中进行换热，将热量储存在蓄热器的蓄热材料中，在散热器中进行换热，在蓄热器中和散热器中流出的水在经过回水管路进入集热器中进行加热；第一阀门设置在出水管上，用于控制进入蓄热器和散热器的总的水量，第二阀门设置在蓄热器所在的管路的入口管的位置，用于控制进入蓄热器的水的流量；在集热器的出水管上设置温度传感器，用于测量集热器的出水的温度，同时蓄热器设置温度传感器用于测量蓄热材料的温度，在第一阀门打开的时候，当测量的出水温度低于蓄热材料的温度的时候，第二阀门关闭，当测量的出水温度高于蓄热材料的温度的时候，第二阀门打开。2.如权利要求1所述的太阳能系统，集热器包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵炜，
申请(专利权)人：青岛中正周和科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37