專利名稱：太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能設(shè)備領(lǐng)域，且尤其涉及ー種太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法。
背景技術(shù)：
聚焦太陽(yáng)能熱能利用通常具有兩種形式，第一種是將太陽(yáng)(光)收集并聚集到一革巴上，并通過(guò)一斯特靈發(fā)動(dòng)機(jī)(Stirling Engine)將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能以直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。第二種形式是將太陽(yáng)光通過(guò)ー收集器、接收器及熱傳輸流體而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，之后將此熱能轉(zhuǎn)換為電能或直接投入其他應(yīng)用，如致冷或致熱，在此類應(yīng)用中，光能收集效率及熱損失將決定整個(gè)的太陽(yáng)能到熱能的轉(zhuǎn)換效率。在上述第二種應(yīng)用中，太陽(yáng)能接收器的熱損失則取決于傳導(dǎo)熱損失、對(duì)流熱損失 及黑體輻射熱損失，其中前ニ種熱損失是與太陽(yáng)能接收器與外圍溫度差成線性比例關(guān)系，而黑體輻射熱損失是與此溫度差的四次方成正比。很明顯，在一相對(duì)較高的溫度吋，黑體輻射熱損失將占全部熱損失的絕大部分?，F(xiàn)有的太陽(yáng)能收集器場(chǎng)可能是由數(shù)千個(gè)單獨(dú)的模組構(gòu)成，而每ー模組的接收器均具有熱傳輸流體(如導(dǎo)熱油)的輸入與輸出口，并且每一模組在一給定的太陽(yáng)能輻射能量級(jí)上具有一固定的電能生成能力，并可通過(guò)不同的方法將它們連接起來(lái)以形成較大的電量生成體，以輸出預(yù)定溫度及流量的熱能傳輸介質(zhì)。由于ニ維的收集器尺寸較大并且具有較高的聚光比，每ー模組可以收集足夠多的太陽(yáng)能以直接將熱交換介質(zhì)加熱到理想的工作溫度。太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)導(dǎo)熱油泵采用變頻調(diào)節(jié)的方式改變系統(tǒng)流量，泵出口導(dǎo)熱油的流量q由太陽(yáng)輻照度E、低溫導(dǎo)熱油罐出ロ溫度Tl和終溫設(shè)定值T2三個(gè)變量來(lái)決定，由于太陽(yáng)輻照度的變化波動(dòng)無(wú)常，這將導(dǎo)致流量q會(huì)隨其變動(dòng)，即泵的エ況頻繁變動(dòng)，這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)因?qū)嵊捅米冾l導(dǎo)致不穩(wěn)定的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法，包括以下步驟步驟I :設(shè)定時(shí)間段的間隔；步驟2 :測(cè)得每個(gè)所述時(shí)間段初始的太陽(yáng)輻照度E ;步驟3 :測(cè)得每個(gè)所述時(shí)間段初始的所述集熱器系統(tǒng)的導(dǎo)熱油管的出ロ溫度Tl ;步驟4 :測(cè)得每個(gè)所述時(shí)間段初始的所述集熱器系統(tǒng)的出ロ溫度T2 ;步驟5 :設(shè)定所述集熱器系統(tǒng)出口的終端溫度T3 ;步驟6 :計(jì)算所述導(dǎo)熱油管導(dǎo)熱油的流量q ;步驟7 :根據(jù)所述導(dǎo)熱油的流量，調(diào)節(jié)導(dǎo)熱油泵的頻率Q?？蛇x的，所述時(shí)間段的間隔為I小吋、2小吋、3小時(shí)或4小吋。可選的，所述步驟6中當(dāng)所述流量q大于或者等于35ml/s時(shí)，返回所述步驟5。
可選的，所述步驟6中流量q的計(jì)算公式為q = - /ぢギ今).... .、，其中f為所
Cp* p*(T2-n + 7)
述集熱器系統(tǒng)單個(gè)支路串聯(lián)集熱器數(shù)量;Α為單個(gè)集熱器有效集熱面積；冗為串聯(lián)支路中集熱器熱損耗為系統(tǒng)溫度區(qū)間的平均比熱；P為系統(tǒng)輸入溫度下エ質(zhì)密度。可選的，在步驟6和步驟7之間，還存在步驟61 :判斷Τ2與Τ3差值的絕對(duì)值是否大于或等于10，若是，則轉(zhuǎn)入步驟2，若否，則轉(zhuǎn)入步驟7?？蛇x的，所述導(dǎo)熱油泵的頻率Q的計(jì)算公式為Q = n*q，其中η為所述集熱器系統(tǒng)的支路集熱器的并聯(lián)個(gè)數(shù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法的有益效果在干本發(fā)明太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法通過(guò)在不同的時(shí)間段內(nèi)設(shè)定不變的太陽(yáng)輻照度，從而在一定的時(shí)間段內(nèi)保持導(dǎo)熱油泵的頻率不變，確保了太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)的穩(wěn)定性。


圖I為本發(fā)明太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。首先，請(qǐng)參考圖1，圖I為本發(fā)明太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法的流程示意圖，從圖I可以看出，本發(fā)明太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法包括以下步驟步驟11 :設(shè)定時(shí)間段的間隔，所述時(shí)間段的間隔為I小時(shí)、2小時(shí)、3小時(shí)或4小時(shí)，時(shí)間段的間隔設(shè)置可以根據(jù)季節(jié)的變化來(lái)設(shè)置，比如夏天，光照變化幅度較大，則時(shí)間段的間隔就設(shè)置的小一點(diǎn)，例如設(shè)置時(shí)間段的間隔為I小時(shí)，冬天光照變化幅度較小，則時(shí)間段的間隔就設(shè)置的大ー些，例如設(shè)置時(shí)間段的時(shí)間間隔為4小時(shí)；步驟12 :測(cè)得每個(gè)所述時(shí)間段初始的太陽(yáng)輻照度Ε，例如設(shè)置時(shí)間段的時(shí)間間隔為I小時(shí)，則在整點(diǎn)時(shí)候，測(cè)得太陽(yáng)輻照度Ε，作為該時(shí)段的太陽(yáng)輻照度；步驟13 :測(cè)得每個(gè)所述時(shí)間段初始的所述集熱器系統(tǒng)的導(dǎo)熱油管的出ロ溫度Tl，即測(cè)得未吸收太陽(yáng)輻射的導(dǎo)熱油管內(nèi)導(dǎo)熱油的溫度，即導(dǎo)熱油的初始溫度；步驟14 :測(cè)得每個(gè)所述時(shí)間段初始的所述集熱器系統(tǒng)的出ロ溫度Τ2，即經(jīng)過(guò)導(dǎo)熱油管后，吸收太陽(yáng)輻射后的導(dǎo)熱油的溫度；步驟15 :設(shè)定所述集熱器系統(tǒng)出口的終端溫度Τ3，該設(shè)定溫度是為了判斷出ロ溫度Τ2是否符合實(shí)際應(yīng)用的要求，判斷Τ2與Τ3差值的絕對(duì)值是否大于或等于10，若是，則轉(zhuǎn)入步驟12，若否，則轉(zhuǎn)入步驟17，例如，設(shè)定終端溫度Τ3為400°C，只有出ロ溫度T2和設(shè)定的終端溫度T3之間溫差小于I (TC時(shí)，出ロ溫度T2才符合要求；步驟16 :計(jì)算所述導(dǎo)熱油管導(dǎo)熱油的流量q，流量q的計(jì)算公式為
q = - f(E:『纟ムの，其中f為所述集熱器系統(tǒng)單個(gè)支路串聯(lián)集熱器數(shù)量;A為單個(gè)集熱
器有效集熱面積；冗為串聯(lián)支路中集熱器熱損耗為系統(tǒng)溫度區(qū)間的平均比熱；P為系統(tǒng)輸入溫度下エ質(zhì)密度，當(dāng)所述流量q大于或者等于35ml/s時(shí)，返回所述步驟15 ；步驟17 :根據(jù)所述導(dǎo)熱油的流量，調(diào)節(jié)導(dǎo)熱油泵的頻率Q，所述導(dǎo)熱油泵的頻率Q的計(jì)算公式為Q = n*q，其中η為所述集熱器系統(tǒng)的支路集熱器的并聯(lián)個(gè)數(shù)。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的 范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟I:設(shè)定時(shí)間段的間隔； 步驟2 :測(cè)得每個(gè)所述時(shí)間段初始的太陽(yáng)輻照度E ； 步驟3 :測(cè)得每個(gè)所述時(shí)間段初始的所述集熱器系統(tǒng)的導(dǎo)熱油管的出ロ溫度Tl ； 步驟4 :測(cè)得每個(gè)所述時(shí)間段初始的所述集熱器系統(tǒng)的出ロ溫度T2 ； 步驟5 :設(shè)定所述集熱器系統(tǒng)出ロ的終端溫度T3 ； 步驟6 :計(jì)算所述導(dǎo)熱油管導(dǎo)熱油的流量q ； 步驟7 :根據(jù)所述導(dǎo)熱油的流量，調(diào)節(jié)導(dǎo)熱油泵的頻率Q。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法，其特征在于所述時(shí)間段的間隔為I小時(shí)、2小時(shí)、3小時(shí)或4小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法，其特征在于所述步驟6中當(dāng)所述流量q大于或者等于35ml/s時(shí)，返回所述步驟5。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法，其特征在于所述步驟6中流量q的計(jì)算公式為q = - {(Ε^τ $)+7)，其中f為所述集熱器系統(tǒng)單個(gè)支路串聯(lián)集熱器數(shù)量；A為單個(gè)集熱器有效集熱面積；聲,為串聯(lián)支路中集熱器熱損耗為系統(tǒng)溫度區(qū)間的平均比熱；P為系統(tǒng)輸入溫度下エ質(zhì)密度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法，其特征在于在步驟5和步驟6之間，還存在步驟61 :判斷T2與T3差值的絕對(duì)值是否大于或等于10，若是，則轉(zhuǎn)入步驟2，若否，則轉(zhuǎn)入步驟7。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法，其特征在于所述導(dǎo)熱油泵的頻率Q的計(jì)算公式為Q = n*q，其中η為所述集熱器系統(tǒng)的支路集熱器的并聯(lián)個(gè)數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法，包括以下步驟步驟1設(shè)定時(shí)間段的間隔；步驟2測(cè)得每個(gè)所述時(shí)間段初始的太陽(yáng)輻照度E；步驟3測(cè)得每個(gè)所述時(shí)間段初始的所述集熱器系統(tǒng)的導(dǎo)熱油管的出口溫度T1；步驟4測(cè)得每個(gè)所述時(shí)間段初始的所述集熱器系統(tǒng)的出口溫度T2；步驟5設(shè)定所述集熱器系統(tǒng)出口的終端溫度T3；步驟6計(jì)算所述導(dǎo)熱油管導(dǎo)熱油的流量q；步驟7根據(jù)所述導(dǎo)熱油的流量，調(diào)節(jié)導(dǎo)熱油泵的頻率Q。本發(fā)明提供太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)流量控制方法能夠?qū)崿F(xiàn)在一段時(shí)間內(nèi)保持導(dǎo)熱油泵的頻率不變，從而提高了太陽(yáng)能集熱器系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)F24J2/40GK102692088SQ20111007284
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者蔡瑋, 項(xiàng)曉東 申請(qǐng)人:益科博能源科技(上海)有限公司