太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，包括太陽能采集器，所述太陽能采集器依次連接升壓裝置、電磁閥群、負載、負載信息反饋模塊、智能控制模塊，所述智能控制模塊連接升壓裝置；所述負載信息反饋模塊用于將負載的使用信息反饋給智能控制模塊，所述智能控制模塊用于接收所述負載信息反饋模塊反饋的信息并對電磁閥群和升壓裝置進行控制。本申請?zhí)枱崮芫C合利用智能控制系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有太陽能采暖器供熱不穩(wěn)定、熱轉換效率低、無法協(xié)調(diào)系統(tǒng)前端及終端用能最佳需求的問題，供熱穩(wěn)定、熱效率高，可進行閉環(huán)自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了系統(tǒng)前端及終端用能的智能控制，同時可融入智慧城市的管理內(nèi)容。
【專利說明】
太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)
技術領域
[0001]本申請屬于智能太陽能系統(tǒng)技術領域，具體地說，涉及一種太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在我國一些高海拔地區(qū)，日照非常強烈，室內(nèi)外溫差相差甚大。每到冬季，這些地區(qū)的工礦企業(yè)，機關學校和大量的民宅及牧民需用煤、電、氣或者木柴、牛糞便轉換為熱能取暖和淋浴，克服冬季寒冷的環(huán)境。燃煤、燃氣的傳統(tǒng)供暖方式，能源消耗巨大，同時伴有嚴重的大氣污染，直接碳排放，影響人們健康和生活質(zhì)量。
[0003]近年來，我國已開展應用可再生能源，在條件優(yōu)越的地區(qū)建立光伏電站和風能電站并網(wǎng)運行，開辟了清潔能源應用的篇章。而直接有效地利用太陽能解決個體、團體取暖及使用暖氣的案例，主要是太陽能管道式熱水器。現(xiàn)有的太陽能真空管式集熱器存在耗用大量金屬材料、隱患多、維修量大的缺點，特別不適合在溫差大的高寒地區(qū)使用，由于結冰暴管，時常超出國家規(guī)定的5%的維修率，供熱不穩(wěn)定，嚴重影響系統(tǒng)工作，且安裝受局限(只能在屋頂)，不能與建筑物墻面協(xié)調(diào)配合使用，另外無法協(xié)調(diào)系統(tǒng)前端及終端用能最佳需求?，F(xiàn)有玻璃平板太陽能采曖器，墻體重、易破碎，同時熱轉換效率低，耐候性及抗高溫老化性能差，使用壽命較短，同時很難與建筑一體化協(xié)調(diào)融合，無法協(xié)調(diào)系統(tǒng)前端及終端用能最佳需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本申請針對現(xiàn)有太陽能采暖器供熱不穩(wěn)定、熱轉換效率低、無法協(xié)調(diào)系統(tǒng)前端及終端用能最佳需求的問題，提供了一種太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，供熱穩(wěn)定、熱效率高，實現(xiàn)了系統(tǒng)前端及終端用能的智能控制。
[0005]為了解決上述技術問題，本申請公開了一種太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，包括太陽能采集器，所述太陽能采集器依次連接升壓裝置、電磁閥群、負載、負載信息反饋模塊、智能控制模塊，所述智能控制模塊連接升壓裝置;所述負載信息反饋模塊用于將負載的使用信息反饋給智能控制模塊，所述智能控制模塊用于接收所述負載信息反饋模塊反饋的信息并對電磁閥群和升壓裝置進行控制。
[0006]進一步地，還包括移動設備，所述移動設備與所述智能控制模塊相連；
[0007]所述智能控制模塊，還用于將信息傳送給移動設備；
[0008]所述移動設備，用于接收所述智能控制模塊傳送的信息，并對智能控制模塊進行控制管理。
[0009]進一步地，所述智能控制模塊與移動設備通過網(wǎng)絡相連。
[0010]進一步地，所述智能控制模塊為能與互聯(lián)網(wǎng)連接的控制接收發(fā)生器。
[0011 ]進一步地，所述移動設備為具備無線通信功能的智能終端；具體地，智能終端包括:智能手機或者平板電腦或者具備獨立的操作系統(tǒng)和獨立的運行空間的智能終端設備。
[0012]進一步地，所述太陽能采集器包括吸熱板和背板，所述吸熱板和背板之間形成密封的積熱腔體，所述吸熱板正面涂敷強吸熱材料層、背面涂敷紅外輻射材料層，所述吸熱板上開有負壓風口，所述背板上開有出風口。
[0013]進一步地，所述強吸熱材料層的厚度為15_25μπι，所述紅外輻射材料層的厚度為5-22μηι0
[0014]進一步地，所述升壓裝置為無級變頻調(diào)速抽風機。
[0015]進一步地，所述負載信息反饋模塊包括:室溫傳感器、管溫傳感器和排氣溫度傳感器，所述室溫傳感器、管溫傳感器和排氣溫度傳感器分別于智能控制模塊相連。
[0016]進一步地，所述負載包括暖水負載和暖氣負載。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本申請可以獲得包括以下技術效果:
[0018](I)本申請?zhí)枱崮芫C合利用智能控制系統(tǒng)，通過將太陽能采集器依次連接升壓裝置、電磁閥群、負載、負載信息反饋模塊、智能控制模塊，所述智能控制模塊連接升壓裝置，所述智能控制模塊用于接收所述負載信息反饋模塊反饋的信息并對電磁閥群和升壓裝置進行控制，解決了現(xiàn)有太陽能采暖器無法協(xié)調(diào)系統(tǒng)前端及終端用能最佳需求的問題，可進行閉環(huán)自動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了系統(tǒng)前端及終端用能的智能控制；
[0019](2)本申請?zhí)柲懿杉魅〈四壳疤柲軣崴魉么罅拷饘俨牧?，可直接嵌入墻面取代墻磚或懸掛在墻面，采熱效能高、供熱穩(wěn)定、耐候性好、使用壽命長，且結構簡單、維護方便，重量輕，面板拆換方便，解決了現(xiàn)有太陽能采暖器供熱不穩(wěn)定、熱轉換效率低的問題；
[0020](3)本申請通過升壓裝置進行無級變頻調(diào)速抽風，統(tǒng)一協(xié)調(diào)了系統(tǒng)前端及終端用能的最佳需求，進一步實現(xiàn)了節(jié)能;通過將移動設備與智能控制模塊相連，實現(xiàn)遠距離的遙控及監(jiān)控，特別在操作大規(guī)模的用氣負載時尤顯突出，同時可融入智慧城市的管理內(nèi)容；
[0021](4)該系統(tǒng)特別適合高寒地區(qū)及受電、氣制約的草原、山區(qū)、島嶼、沙漠等地帶，就地采集豐富的太陽能資源，獲得高品質(zhì)的清潔能源享受，是高海拔、紫外線強烈的地區(qū)人們越冬尤為現(xiàn)實的清潔能源選擇方案。
[0022]當然，實施本申請的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有技術效果。
【附圖說明】
[0023]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中:
[0024]圖1是本申請實施例太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)的結構示意圖；
[0025]圖2是本申請實施例太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)的太陽能采集器的結構示意圖；
[0026]圖3是本申請實施例太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)的吸熱板的結構示意圖。
[0027]圖中，1-太陽能米集器，101-吸熱板，102-背板，13-積熱腔體，104-強吸熱材料層，105-紅外輻射材料層，106-負壓風口，107-出風口，2-升壓裝置，3-電磁閥群，4-暖水負載，5-暖氣負載，6-負載信息反饋模塊，7-智能控制模塊，8-移動設備。
【具體實施方式】
[0028]以下將配合實施例來詳細說明本申請的實施方式，藉此對本申請如何應用技術手段來解決技術問題并達成技術功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
[0029]本發(fā)明太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，參見圖1，包括太陽能采集器I，所述太陽能采集器I依次連接升壓裝置2、電磁閥群3、負載、負載信息反饋模塊6、智能控制模塊7，所述智能控制模塊7連接升壓裝置2;所述負載信息反饋模塊6用于將負載的使用信息反饋給智能控制模塊7，所述智能控制模塊7用于接收所述負載信息反饋模塊6反饋的信息并對電磁閥群3和升壓裝置2進行控制。
[0030]進一步地，還包括移動設備8，所述移動設備8與所述智能控制模塊7相連；
[0031]所述智能控制模塊7，還用于將信息傳送給移動設備8;
[0032]所述移動設備8，用于接收所述智能控制模塊7傳送的信息，并對智能控制模塊7進行控制管理。
[0033]進一步地，所述智能控制模塊7與移動設備8通過網(wǎng)絡相連。具體地，所述網(wǎng)絡包括:有線網(wǎng)絡或者無線網(wǎng)絡，所述有線網(wǎng)絡可選用GPRS/CDMA移動通訊網(wǎng)絡。
[0034]進一步地，智能控制模塊7為能與互聯(lián)網(wǎng)連接的控制接收發(fā)生器，用于接收系統(tǒng)前端及系統(tǒng)終端相關信息，以及來自移動設備的信息或指令。具體地，智能控制模塊可選用現(xiàn)場聯(lián)網(wǎng)控制器FAC系列產(chǎn)品，通過網(wǎng)絡完成對區(qū)域系統(tǒng)內(nèi)負載或控制對象的遠程控制和監(jiān)控。
[0035]進一步地，所述移動設備8為具備無線通信功能的智能終端;具體地，智能終端包括:智能手機或者平板電腦或者具備獨立的操作系統(tǒng)和獨立的運行空間的智能終端設備。
[0036]移動設備8安裝有相關軟件終端，通過人機對話實現(xiàn)遠程監(jiān)控，定時啟動和確切控制，特別在系統(tǒng)涉及大規(guī)模的用氣負載時尤顯突出，使系統(tǒng)融入智慧管理模式，同時可融入智慧城市的管理內(nèi)容。
[0037]進一步地，所述負載信息反饋模塊6為傳感器，包括但不限于:室溫傳感器、管溫傳感器和排氣溫度傳感器，所述室溫傳感器、管溫傳感器和排氣溫度傳感器分別于智能控制模塊7相連，室溫傳感器用于測量室內(nèi)外的環(huán)境溫度，管溫傳感器用于測量水箱或鍋爐的溫度，排氣溫度傳感器用于測量太陽能采集器I出口和供暖系統(tǒng)終端出口的排氣溫度。
[0038]負載信息反饋模塊6接收負載終端客戶使用的室溫、水溫、水位等電信息并反饋至智能控制模塊7，同時智能控制模塊7也接受來自前端太陽能采暖器I并聯(lián)后接入主氣管道的熱電偶溫度信息。這種設計側重于大型的工礦企業(yè)和學校、酒店、醫(yī)院等所作的全面設計，而對于單個用氣系統(tǒng)可大大從簡。
[0039]進一步地，參見圖2，所述太陽能采集器I包括吸熱板101和背板102，所述吸熱板101和背板102之間形成密封的積熱腔體103，積熱腔體103的比例按熱能密度設計，所述吸熱板101由金屬材料制成，參見圖3，吸熱板101正面涂敷強吸熱材料層104、背面涂敷紅外輻射材料層105，所述吸熱板101上開有負壓風口 106，負壓風口 106能遮檔雨水和異物，保證進入太陽能采集器I的負壓空氣質(zhì)量，所述背板102上開有出風口 107。
[0040]優(yōu)選的，所述吸熱板101和背板102的尺寸為100mmX 2000mm，吸熱板101具有高吸熱效率，背板102具有高發(fā)射效率，采熱效能、耐候性、以及使用壽命均顯著提高。
[0041]優(yōu)選的，所述強吸熱材料層104的厚度為15_25μπι，是一種無毒無害且耐高溫及御低寒的合成材料，具有強吸收熱能的作用。所述強吸熱材料層104包括碳黑、二氧化錳、鉻氧化物，鐵錳氧化物中的一種或多種。
[0042]優(yōu)選的，所述紅外輻射材料層105的厚度為5_22μπι，更優(yōu)選的，厚度在8_12μπι時有很強的紅外輻射，能高效反射傳熱。所述紅外輻射材料層105是一種無毒無害且耐高溫及御低寒的合成材料，具體包括氧化鋁、氮化鋁、二氧化鈦、氮化鈦、二氧化硅中的一種或多種。
[0043]出風口107可與其他采暖器出風口并聯(lián)連結后接至次、主氣管道上。
[0044]其中，吸熱板101正面涂敷強吸熱材料層104、背面涂敷紅外輻射材料層105，與背板102之間形成密封的積熱腔體103，它作用于高效的強制空氣對流熱能和輻射倍增熱能，取代了目前太陽能熱水器所用大量金屬材料，其結構簡單，且增強熱效率，減少故障，降低成本，具有更長的使用壽命。
[0045]進一步地，所述升壓裝置2為無級變頻調(diào)速抽風機(栗)。
[0046]風機(栗)的規(guī)格型號的主要根據(jù)以下三個因素選擇確定:I)系統(tǒng)太陽能采集器的數(shù)量(外形尺寸2米X I米)多，抽風量大，所需風機功率大；2)太陽能采集器匯集后溫度高，抽風電機應加速;3)終端負載溫度高，調(diào)整確定風機(栗)速度范圍。
[0047]升壓裝置2由來自智能控制模塊7的指令控制工作。風機(栗)的啟動，停止及風速控制由智能控制模塊7掌握的相關信息，遠程控制完成。
[0048]針對團體及個體使用本系統(tǒng)，將在實際設計時合理區(qū)分，簡單而言，單個用戶可在戶內(nèi)安一氣開關，也可人為控制熱氣量，進而調(diào)節(jié)室溫及水溫。
[0049]進一步地，所述負載包括暖水負載4和暖氣負載5。
[0050]暖水負載4和暖氣負載5，是兩個不同的用氣加熱對象，暖氣負載5是直接接受熱氣調(diào)整的空間，暖水負載4是用氣加熱的水箱或鍋爐。這里須指出，安裝氣管道須從盛水器上部進氣，管口進入水中，但管的拐角處必須高于水面上限的水位，以防止水倒向流入輸氣管內(nèi)。如果客戶需要，也可直接設計為加熱水取暖，系統(tǒng)可參照我國北方地區(qū)水暖氣方案。
[0051]上述系統(tǒng)的工作原理:由太陽能采暖器I采集的太陽熱能，經(jīng)積熱腔體103的強吸熱材料層104和紅外輻射材料層105共同作用后的倍增熱能氣體，在升壓裝置2的協(xié)同作用下，將熱氣體輸送至電磁閥群3，電磁閥群3依據(jù)負載信息反饋模塊6的要求或通過智能控制模塊7控制高、中、低三個氣電開關，并將熱能氣體分別輸送至暖水負載4和暖氣負載5，實現(xiàn)終端用氣。移動設備8為具備無線通信功能的智能終端，同時可接收來自智能控制模塊7發(fā)出的信息，并對智能控制模塊7進行控制管理，實現(xiàn)人機對話管理，如預置室內(nèi)升溫時間和開關氣控制，水溫、水位控制等，使系統(tǒng)終端管理融入一閉環(huán)的智能遠程控制管理。
[0052]上述系統(tǒng)的完整設計及綜合利用，可廣泛應用于任何區(qū)域內(nèi)的采暖通風，如工礦企業(yè)、醫(yī)院學校、辦公樓、住宅等;本系統(tǒng)實施閉環(huán)有效的智能控制技術，實現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)高效的節(jié)能，是一種熱效率高、穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟適用的太陽熱能新技術，其在低溫熱利用領域具有十分廣闊的市場前景，是高海拔、紫外線強烈的地區(qū)人們越冬尤為現(xiàn)實的清潔能源選擇方案;可通過人機對話實現(xiàn)遠程監(jiān)控，定時啟動和確切控制，系統(tǒng)涉及大規(guī)模的用氣負載時尤顯突出，使系統(tǒng)融入智慧管理模式。
[0053]如在說明書及權利要求當中使用了某些詞匯來指稱特定成分或方法。本領域技術人員應可理解，不同地區(qū)可能會用不同名詞來稱呼同一個成分。本說明書及權利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分成分的方式。如在通篇說明書及權利要求當中所提及的“包含”為一開放式用語，故應解釋成“包含但不限定于” ο “大致”是指在可接收的誤差范圍內(nèi)，本領域技術人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術問題，基本達到所述技術效果。說明書后續(xù)描述為實施本申請的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本申請的一般原則為目的，并非用以限定本申請的范圍。本申請的保護范圍當視所附權利要求所界定者為準。
[0054]還需要說明的是，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的商品或者系統(tǒng)不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種商品或者系統(tǒng)所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系統(tǒng)中還存在另外的相同要素。
[0055]上述說明示出并描述了發(fā)明的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應當理解發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構想范圍內(nèi)，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離發(fā)明的精神和范圍，則都應在發(fā)明所附權利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽能采集器(I)，所述太陽能采集器(I)依次連接升壓裝置(2)、電磁閥群(3)、負載、負載信息反饋模塊(6)、智能控制模塊(7)，所述智能控制模塊(7)連接升壓裝置(2);所述負載信息反饋模塊(6)用于將負載的使用信息反饋給智能控制模塊(7)，所述智能控制模塊(7)用于接收所述負載信息反饋模塊(6)反饋的信息并對電磁閥群(3)和升壓裝置(2)進行控制。2.如利要求I所述的太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括移動設備(8)，所述移動設備(8)與所述智能控制模塊(7)相連； 所述智能控制模塊(7)，還用于將信息傳送給移動設備(8); 所述移動設備(8)，用于接收所述智能控制模塊(7)傳送的信息，并對智能控制模塊(7)進行控制管理。3.如利要求2所述的太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述智能控制模塊(7)與移動設備(8)通過網(wǎng)絡相連。4.如利要求I或3所述的太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述智能控制模塊(7)為能與互聯(lián)網(wǎng)連接的控制接收發(fā)生器。5.如利要求2或3所述的太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述移動設備(8)為具備無線通信功能的智能終端;具體地，智能終端包括:智能手機或者平板電腦或者具備獨立的操作系統(tǒng)和獨立的運行空間的智能終端設備。6.如利要求I所述的太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能采集器(I)包括吸熱板(101)和背板(102)，所述吸熱板(101)和背板(102)之間形成密封的積熱腔體(103)，所述吸熱板(101)正面涂敷強吸熱材料層(104)、背面涂敷紅外輻射材料層(105)，所述吸熱板(101)上開有負壓風口( 106)，所述背板(102)上開有出風口( 107)。7.如利要求6所述的太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述強吸熱材料層(104)的厚度為15-25μπι，所述紅外輻射材料層(105)的厚度為5-22μπι。8.如利要求I所述的太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述升壓裝置(2)為無級變頻調(diào)速抽風機。9.如利要求I所述的太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述負載信息反饋模塊(6)為傳感器，包括但不限于:室溫傳感器、管溫傳感器和排氣溫度傳感器，所述室溫傳感器、管溫傳感器和排氣溫度傳感器分別于智能控制模塊(7)相連。10.如利要求I所述的太陽熱能綜合利用智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述負載包括暖水負載(4)和暖氣負載(5)。
【文檔編號】F24D15/00GK106051903SQ201610499013
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】謝劍, 杜勉, 謝龍飛, 劉校川
【申請人】紅原天域牦牛乳業(yè)有限責任公司