一种智能控制的太阳能系统及其海水淡化系统技术方案

本发明专利技术提供了一种智能控制的太阳能系统及海水淡化系统，所述系统包括所述系统包括水箱及其热利用装置，所述水箱与热利用装置之间通过管路连接，集热器吸收太阳能的热量，加热水箱中的水。本发明专利技术通过智能控制功能，能够实现太阳能系统及海水淡化系统的智能控制。

【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集热器系统。
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。太阳能热转化是一种能量转换效率和利用率高而且成本低廉、可在全社会广泛推广的太阳能利用方式。在太阳能热利用装置中，关键是要将太阳辐射能转换成热能，实现这种转换的器件称为太阳能集热器。但目前的太阳能集热器都是圆管结构，在某些情况下会导致太阳能热量无法充分吸收。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种节能环保的太阳能系统及包括太阳能系统的海水淡化系统，提高太阳能海水淡化的工作能力。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种智能控制的太阳能系统，所述系统包括所述系统包括水箱及其热利用装置，所述水箱与热利用装置之间通过管路连接，集热器吸收太阳能的热量，加热水箱中的水。作为优选，所述的水箱内设置温度传感器，用于测量水箱内的水的温度，水箱的入口管和出口管上分别设置入口管阀门和出口管阀门，所述温度传感器、入口管阀门和出口管阀门与中央控制器数据连接，中央控制器根据温度传感器测量的温度来控制入口管阀门和出口管阀门的开闭以及开度的大小；如果温度传感器测量水箱内的水的温度低于下限的数值，则中央控制器控制阀门自动关闭；如果测量的水箱内的水的温度超过上限的数值，则中央控制器控制阀门自动打开。作为优选，所述热利用装置是海水淡化装置。作为优选，所述集热器包括集热管、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；所述集热器包括两块管板结构，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弯曲的方向相对，反射镜的焦点位于管板结构形成的夹角之间，所述的集热管的横截面是长方形，所述的集热板连接长方形的角。作为优选，所述的集热管的横截面是正方形。作为优选，所述集热管内部设置内翅片，所述内翅片连接长方形的对角，所述内翅片将集热管内部分为多个小通道，在内翅片上设置连通孔，从而使相邻的小通道彼此连通；所述正方形的内边长为L，所述连通孔的半径r，所述同一翅片上相邻的连通孔之间的距离为l，满足如下关系：l/L*10=a*ln(r/L*10)+b；其中ln是对数函数，a,b是参数，1.5<a<1.6,2.9<b<3.0;0.34<l/L<0.38;0.14<r/L<0.17;30mm<L<120mm；5mm<r<17mm。作为优选，所述海水淡化装置包括蒸发室，蒸发室内设置布液器，其中，太阳能集热器加热的热水进入蒸发室，在蒸发室内经过布液器的海水喷淋换热后，再进入板式换热器，与板式换热器中的海水进行换热，然后再循环回到集热器中进行加热，所述板式换热器中换热后的海水进入蒸发室内的布液器。作为优选，海水通过海水进水泵，进入到板式预热换热器中，在板式预热换热器中通过来自蒸发室中的淡水蒸汽的预热后进入板式换热器，在板式预热换热器中进行换热后，进入蒸发室，在蒸发室中经过布液器喷淋换热，经过换热后蒸发的蒸汽进入板式预热换热器，对进入系统的海水进行预热。与现有技术相比较，本专利技术太阳能热水器具有如下的优点：1）本专利技术提供一种新的蓄热海水淡化系统，通过蓄热的功能，提高了海水淡化的效率。2）本专利技术提供了一种辅助加热的太阳能系统，能够及时补充太阳能不足情况下的太阳能吸收。3）提供了一种新式结构的方管集热管太阳能集热器，可以避免圆管集热器的集热盲点，提高了体阳能吸热效率。4）通过在集热管内部开设连通孔，在保证提高换热效率的同时，减少了集热管内的流动阻力。5)通过集热管内的通孔的面积的规律变化，达到最优的集热效果以及流动阻力。6）本专利技术通过多次试验，在保证换热量最大以及流动阻力满足要求的情况下，得到一个最优的太阳能集热器优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。7）本专利技术提出了一种新式太阳能海水淡化系统以及装置，提高了海水淡化率。8）本专利技术通过智能控制功能，实现了太阳能系统及其海水淡化系统的智能控制功能，实现了智能化操作。附图说明图1是本专利技术太阳能热利用系统的示意图；图2是本专利技术太阳能集热器的结构示意图；图3是本专利技术集热管横截面结构示意图；图4是本专利技术内翅片连通孔分布示意图；图5是本专利技术内翅片连通孔错列分布示意图；图6是本专利技术集热管内正方形尺寸示意图；图7是太阳能蓄热和海水淡化并联系统流程示意图；图8是太阳能海水淡化控制系统的示意图；图9是海水淡化装置系统示意图；图10是方形管和圆管对比示意图。附图标记如下：1、太阳能集热器2、外部辅助加热3、循环水泵4、循环水箱5、循环水补水泵6、板式换热器7、喷淋盘8、一级蒸发室9、二级蒸发室10、三级蒸发室11、淡水箱12、淡水排水泵13、浓海水箱14、浓海水排水泵15、海水预热换热器16、海水进水泵17反射镜，18集热管，19集热板，20集箱，21集箱，22集热器入水管，23集热器出口管，热利用装置24，内翅片25，连通孔26，小通道27，蓄热器28，海水淡化装置29，阀门30，阀门31，温度传感器32，蓄热器入口管33，出水管路34，回水管路36，阀门37、温度传感器38，水箱39，出口管40，入口管41，温度传感器42，出口管阀门43，入口管阀门44，中央控制器45阀门46。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。图1展示了一种太阳能集热器系统，所述系统包括集热器1及其热利用装置24，所述集热器1与热利用装置24之间通过管路连接。所述集热器结构如图2所示，包括集热管18、反射镜17和集热板19，相邻的两个集热管18之间通过集热板19连接，从而使多个集热管18和相邻的集热板19之间形成管板结构；所述太阳能集热器系统包括两块管板结构，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弯曲的方向相对，反射镜17的焦点D位于管板结构形成的夹角之间。作为一个改进，所述的集热管18的横截面是长方形，所述的集热板19连接长方形的角。现有技术一般都采用圆管结构，但是在实践中发现采用圆管结构，对于两个圆管之间距离比较近时，因为两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能控制的太阳能系统，所述系统包括所述系统包括水箱及其热利用装置，所述水箱与热利用装置之间通过管路连接，集热器吸收太阳能的热量，加热水箱中的水。

【技术特征摘要】
1.一种智能控制的太阳能系统，所述系统包括所述系统包括水箱及其热利用装置，所
述水箱与热利用装置之间通过管路连接，集热器吸收太阳能的热量，加热水箱中的水。
2.如权利要求1所述的智能控制的太阳能系统，其特征在于，所述的水箱内设置温度传
感器，用于测量水箱内的水的温度，水箱的入口管和出口管上分别设置入口管阀门和出口
管阀门，所述温度传感器、入口管阀门和出口管阀门与中央控制器数据连接，中央控制器根
据温度传感器测量的温度来控制入口管阀门和出口管阀门的开闭以及开度的大小；如果温
度传感器测量水箱内的水的温度低于下限的数值，则中央控制器控制阀门自动关闭；如果
测量的水箱内的水的温度超过上限的数值，则中央控制器控制阀门自动打开。
3.如权利要求1所述的智能控制的太阳能海水淡化系统，所述热利用装置是海水淡化
装置。
4.如权利要求1-3之一所述的智能控制的太阳能系统，所述集热器包括集热管、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；所述集热器包括两块管板结构，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弯曲的方向相对，反射镜的焦点位于管板结构形成的
夹角之间，所述的集热管的横截面是长方形，所述的集热板连接长方形的角。
5.如权利要求4所述的所述的智能控制的太阳能系统，所述的集热管的横截面是正方
形。
6.如权利要求5所述的智能控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭春生，高军，褚兴荣，陈原，岳振明，崔浩天，张怡静，王韬，陈昕，
申请(专利权)人：山东大学威海，
类型：发明
国别省市：山东;37