一種智能控制太陽能系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種太陽能供熱系統(tǒng)，集熱器吸收的太陽能，經(jīng)過換熱器換熱后向用戶散熱器供熱，根據(jù)換熱器的入口的溫度對(duì)太陽能系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)輔助加熱。本發(fā)明有效利用了太陽能，并實(shí)現(xiàn)太陽能供熱的智能控制。
【專利說明】一種智能控制太陽能系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽能領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能供熱系統(tǒng)，屬于F24J2的領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人類對(duì)能源的需求量越來越大。然而煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源儲(chǔ)備量不斷減少、日益緊缺，造成價(jià)格的不斷上漲，同時(shí)常規(guī)化石燃料造成的環(huán)境污染問題也愈加嚴(yán)重，這些都大大限制著社會(huì)的發(fā)展和人類生活質(zhì)量的提高。能源問題已經(jīng)成為當(dāng)代世界的最突出的問題之一。因而尋求新的能源，特別是無污染的清潔能源已成為現(xiàn)在人們研究的熱點(diǎn)。太陽能是一種取之不盡用之不竭的清潔能源，而且資源量巨大，地球表面每年收的太陽輻射能總量為1X10 18 kW*h，為世界年耗總能量的一萬多倍。世界各國都已經(jīng)把太陽能的利用作為新能源開發(fā)的重要一項(xiàng)，我國政府在《政府工作報(bào)告》也早已明確提出要積極發(fā)展新能源，其中太陽能的利用尤其占據(jù)著突出地位。然而由于太陽輻射到達(dá)地球上的能量密度小(每平方米約一千瓦)，而且又是不連續(xù)的，這給大規(guī)模的開發(fā)利用帶來一定困難。因此，為了廣泛利用太陽能，不僅要解決技術(shù)上的問題，而且在經(jīng)濟(jì)上必須能同常規(guī)能源相競爭。太陽能的利用主要有光熱轉(zhuǎn)化、光電轉(zhuǎn)化、光化學(xué)轉(zhuǎn)換這三種形式。相比于太陽能光伏產(chǎn)業(yè)和光化學(xué)轉(zhuǎn)換的高昂成本與低的能量轉(zhuǎn)換效率，太陽能熱轉(zhuǎn)化是一種能量轉(zhuǎn)換效率和利用率高而且成本低廉、可在全社會(huì)廣泛推廣的太陽能利用方式。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種新的太陽能智能供暖系統(tǒng)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種太陽能系統(tǒng)，所述太陽能系統(tǒng)包括集熱器、水水換熱器，集熱器吸收太陽能后加熱的熱水進(jìn)入水水換熱器進(jìn)行換熱，換熱后的回水循環(huán)回到集熱器；
所述太陽能系統(tǒng)還包括進(jìn)口溫度傳感器、出口溫度傳感器、流量計(jì)、熱量表和輔助加熱設(shè)備，進(jìn)口溫度傳感器和出口溫度傳感器分別設(shè)置在水水換熱器的進(jìn)口和出口，分別用于測(cè)量水水換熱器的進(jìn)口和出口的水的溫度；流量計(jì)設(shè)置在水水換熱器的出口的位置，用于測(cè)量太陽能系統(tǒng)管路上的水的流量，熱量表與進(jìn)口溫度傳感器、出口溫度傳感器和流量計(jì)數(shù)據(jù)連接，通過進(jìn)口溫度傳感器、出口溫度傳感器和流量計(jì)計(jì)算水水換熱器的換熱量；熱量表與可編程控制器數(shù)據(jù)連接，可編程控制器根據(jù)熱量表計(jì)算的單位時(shí)間的換熱量來決定是否啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備；如果計(jì)算的換熱量小于預(yù)定的值，則可編程控制器啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備，以加熱太陽能管路上的水。
[0005]一種太陽能智能控制的供熱系統(tǒng)，所述供熱系統(tǒng)包括太陽能系統(tǒng)，所述太陽能系統(tǒng)包括集熱器、水水換熱器，集熱器吸收太陽能后加熱的熱水進(jìn)入水水換熱器進(jìn)行換熱，換熱后的回水循環(huán)回到集熱器；
所述供熱系統(tǒng)進(jìn)一步包括熱水供水管、冷水回水管、進(jìn)水溫度傳感器、熱交換器、可編程控制器，所述水水換熱器連接熱水供水管和冷水回水管，熱水供水管與熱交換器連接，可編程控制與進(jìn)水溫度傳感器數(shù)據(jù)連接，在調(diào)節(jié)閥和熱交換器之間的管道上設(shè)置進(jìn)水溫度傳感器，用于測(cè)量熱交換器的進(jìn)水溫度；
可編程控制器根據(jù)熱交換器的進(jìn)水溫度傳感器測(cè)量的進(jìn)口溫度來確定是否啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備，如果進(jìn)口溫度過低，則可編程控制器自動(dòng)啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備，以加熱太陽能管路中的水。
[0006]一種太陽能智能控制的供熱系統(tǒng)，所述供熱系統(tǒng)包括太陽能系統(tǒng)，所述太陽能系統(tǒng)包括集熱器、水水換熱器，集熱器吸收太陽能后加熱的熱水進(jìn)入水水換熱器進(jìn)行換熱，換熱后的回水循環(huán)回到集熱器；
所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括熱水供水管、冷水回水管、調(diào)節(jié)閥、進(jìn)水溫度傳感器、出水溫度傳感器、熱交換器、熱用戶送水管、熱用戶回水管、用戶散熱器、循環(huán)泵、流量計(jì)、熱量表、可編程控制器，所述水水換熱器連接熱水供水管和冷水回水管，熱水供水管與熱交換器連接，在熱水供水管上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入熱交換器的熱水量，在調(diào)節(jié)閥和熱交換器之間的管道上設(shè)置進(jìn)水溫度傳感器，用于測(cè)量熱交換器的進(jìn)水溫度；
熱交換器與熱用戶給水管和熱用戶回水管連接，熱用戶給水管和熱用戶回水管之間連接熱用戶散熱器，熱用戶回水管的水通過與熱交換器中的熱源廠提供的熱水進(jìn)行間接換熱，然后再通過熱用戶給水管到達(dá)用戶散熱器中進(jìn)行供暖；所述循環(huán)泵設(shè)置在用戶散熱器和和熱交換器之間的熱用戶回水管上；
熱交換器與冷水回水管連接，在冷水回水管上設(shè)置流量計(jì)，用于檢測(cè)冷水回水管中的水的流量；在流量計(jì)和熱交換器之間的冷水回水管上設(shè)置出水溫度傳感器，用于測(cè)量熱交換器的出水溫度；
所述熱量表與進(jìn)水溫度傳感器、出水溫度傳感器和流量計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，并根據(jù)測(cè)量的進(jìn)水溫度、出水溫度和水的流量來計(jì)算熱用戶的耗費(fèi)的熱量；
所述可編程控制器與循環(huán)泵、熱量表和調(diào)節(jié)閥進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，用于對(duì)太陽能智能控制供熱系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制；熱量表將用戶的熱量使用的數(shù)據(jù)傳遞給可編程控制器，可編程控制器根據(jù)用戶購買的熱量與目前使用的熱量進(jìn)行對(duì)比，如果熱量已經(jīng)用完，可編程控制器控制調(diào)節(jié)閥進(jìn)行完全關(guān)閉；
熱用戶給水管上設(shè)置熱用戶給水溫度傳感器，用于檢測(cè)熱用戶給水溫度，給水溫度傳感器與可編程控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)連接；當(dāng)可編程控制器控制調(diào)節(jié)閥進(jìn)行關(guān)閉時(shí)，循環(huán)水泵繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)給水溫度傳感器檢測(cè)的給水溫度達(dá)到一定限度而無法使用時(shí)，可編程控制器逐步調(diào)慢循環(huán)輸泵并最終停止循環(huán)水泵的運(yùn)行。
[0007]可編程控制器自動(dòng)計(jì)算用戶剩余的熱量，在用戶熱量剩余量達(dá)到第一數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于正常開度的第一開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第一數(shù)據(jù)第二數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第一開度的第二開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第二數(shù)據(jù)第三數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第二開度的第三開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第三數(shù)據(jù)第四數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第三開度的第四開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第四數(shù)據(jù)第五數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第四開度的第五開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第五數(shù)據(jù)第六數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第五開度的第六開度；最后在用戶熱量剩余量達(dá)到接近零的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥完全關(guān)閉。
[0008]一種太陽能智能控制的供熱系統(tǒng)，所述供熱系統(tǒng)包括太陽能系統(tǒng)，所述太陽能系統(tǒng)包括集熱器、水水換熱器，集熱器吸收太陽能后加熱的熱水進(jìn)入水水換熱器進(jìn)行換熱，與水水換熱器中的來自冷水回水管的水進(jìn)行換熱，水加熱后進(jìn)入熱水供水管，熱水供水管與熱交換器相連接，散熱器回水管中的水進(jìn)入熱交換器中進(jìn)行加熱；
熱水供水管上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，以調(diào)節(jié)進(jìn)入熱交換器中的熱水；
在散熱器的回水管路上設(shè)置循環(huán)泵，可編程控制器與調(diào)節(jié)閥和循環(huán)泵進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，當(dāng)循環(huán)泵的頻率變化時(shí)，調(diào)節(jié)閥的開度相應(yīng)的變化，從而使輸入熱交換器的熱水相應(yīng)的變化。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):
1)提供了一種新的散熱器形式，通過用戶散熱器的外部翅片包圍的空間沿著外部空氣的流通方向逐漸縮小，以增加翅片所形成的煙筒效應(yīng)；
2)根據(jù)換熱器的入口的溫度對(duì)太陽能系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)輔助加熱；
3)根據(jù)換熱器的換熱量對(duì)太陽能系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)輔助加熱；
4)本發(fā)明提供了一種新的可以進(jìn)行熱量控制的供暖系統(tǒng)，由用戶自己購買熱量，一旦熱量用完，則自動(dòng)停止供暖。
[0010]5)停止供暖后，水泵，維持原有狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行，由可編程控制器檢測(cè)熱用戶的給水溫度，在給水溫度降低到一定限度而無法使用時(shí)，可編程控制器觸發(fā)停機(jī)命令，逐減調(diào)慢循環(huán)泵并最終停機(jī).這一操作主要是在熱用戶網(wǎng)絡(luò)較大時(shí)，充分利用系統(tǒng)管道內(nèi)的余熱。
[0011]6)在用戶購買熱量即將用完的時(shí)候，系統(tǒng)通過逐步降低供暖量來提醒用戶，使用戶及時(shí)購買。
[0012]7)對(duì)外部翅片的所包圍的空間進(jìn)行多次試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，得出了外部翅片的曲線拋物線形的趨勢(shì)，已達(dá)到最優(yōu)的煙筒效應(yīng)。
[0013]8)研發(fā)了新的散熱器基管和翅片的材料，加強(qiáng)了傳熱。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明太陽能智能供熱系統(tǒng)的示意圖；
圖2是本發(fā)明用戶散熱器的示意圖；
圖3是翅片管的橫截面示意圖；
圖4是圖3從左側(cè)看的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
圖5是圖3從左側(cè)看的一個(gè)優(yōu)化的實(shí)施例示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記如下:
I集熱器，2進(jìn)口溫度傳感器，3出口溫度傳感器，4流量計(jì)，5水泵，6熱量表，7輔助加熱設(shè)備，8水水換熱器，9熱水供水管，10冷水回水管，11調(diào)節(jié)閥，12流量計(jì)，13進(jìn)水溫度傳感器，14出水溫度傳感器，15熱交換器，16熱用戶給水管，17熱用戶回水管，18循環(huán)泵，19熱量表，20可編程控制器，21顯示操作界面，22翅片管，23下集管，24基管，25第一翅片，26空隙部分，27第一連接片，28第二翅片，29第四翅片，30第三翅片，31第二連接片。

【具體實(shí)施方式】
[0016]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)的說明。
[0017]如圖1-2所示，一種太陽能智能控制供熱系統(tǒng)包括太陽能系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)，其中太陽能系統(tǒng)與換熱系統(tǒng)之間通過水水換熱器8進(jìn)行換熱關(guān)聯(lián)，換熱系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)之間通過熱交換器13進(jìn)行換熱連接。
[0018]如圖1所示，一種太陽能智能控制的供熱系統(tǒng)，所述供熱系統(tǒng)包括太陽能系統(tǒng)，所述太陽能系統(tǒng)包括集熱器1、水泵5、水水換熱器8，集熱器I吸收太陽能后加熱的熱水進(jìn)入水水換熱器8，加熱水水換熱器8中的冷水回水管中的水，換熱后的回水通過水泵5后循環(huán)回到集熱器I。
[0019]所述水水換熱器8連接熱水供水管9和冷水回水管10，冷水與水水換熱器8中的太陽能提供的熱水進(jìn)行換熱，產(chǎn)生熱水。
[0020]優(yōu)選的，水水換熱器8為管殼式換熱器。
[0021]如圖1所示，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括熱水供水管9、冷水回水管10、調(diào)節(jié)閥11、進(jìn)水溫度傳感器12、出水溫度傳感器13、熱交換器14、熱用戶送水管15、熱用戶回水管16、用戶散熱器、循環(huán)泵17、流量計(jì)12、熱量表19、可編程控制器20，所述的熱水供水管9與熱交換器15連接，在熱水供水管9上設(shè)置調(diào)節(jié)閥11，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入熱交換器15的熱水的流量，在調(diào)節(jié)閥11和熱交換器15之間的管道上設(shè)置進(jìn)水溫度傳感器13，用于測(cè)量熱交換器15的進(jìn)水溫度;
熱交換器15與熱用戶給水管16和熱用戶回水管17連接，熱用戶給水管16和熱用戶回水管17之間連接熱用戶散熱器，熱用戶回水管17的水通過與熱交換器15中的汽水熱交換器提供的熱水進(jìn)行換熱，然后再通過熱用戶給水管16到達(dá)用戶散熱器中進(jìn)行供暖；所述循環(huán)泵18設(shè)置在熱用戶回水管17上；
熱交換器15與冷水回水管10連接，在冷水回水管10上設(shè)置流量計(jì)12，用于檢測(cè)冷水回水管10中的水的流量；在流量計(jì)12和熱交換器15之間的冷水回水管8上設(shè)置出水溫度傳感器，用于測(cè)量熱交換器15的出水溫度；
所述熱量表19與進(jìn)水溫度傳感器13、出水溫度傳感器14和流量計(jì)12進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，并根據(jù)測(cè)量的進(jìn)水溫度、出水溫度和水的流量來計(jì)算熱用戶的耗費(fèi)的熱量；
所述可編程控制器20與循環(huán)泵18、熱量表19和調(diào)節(jié)閥20進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，用于對(duì)太陽能智能控制供熱系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制；熱量表19將用戶的熱量使用的數(shù)據(jù)傳遞給可編程控制器20，可編程控制器20根據(jù)用戶購買的熱量與目前使用的熱量進(jìn)行對(duì)比，如果熱量已經(jīng)用完，可編程控制器20控制調(diào)節(jié)閥進(jìn)行完全關(guān)閉；
熱用戶給水管上設(shè)置熱用戶給水溫度傳感器(未示出)，用于檢測(cè)熱用戶給水溫度，給水溫度傳感器與可編程控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)連接；當(dāng)可編程控制器控制調(diào)節(jié)閥進(jìn)行關(guān)閉時(shí)，循環(huán)水泵繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)給水溫度傳感器檢測(cè)的給水溫度達(dá)到一定限度而無法使用時(shí)，可編程控制器逐步調(diào)慢循環(huán)輸泵并最終停止循環(huán)水泵的運(yùn)行。
[0022]循環(huán)泵不停機(jī)，維持原有狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行，由可編程控制器檢測(cè)熱用戶的給水溫度，在給水溫度降低到一定限度而無法使用時(shí)，可編程控制器觸發(fā)停機(jī)命令，逐減調(diào)慢循環(huán)泵并最終停機(jī).這一操作主要是在熱用戶網(wǎng)絡(luò)較大時(shí)，盡量充分利用系統(tǒng)管道內(nèi)的余熱。
[0023]上述的太陽能智能控制供熱系統(tǒng)還可以包括顯示操作面板，顯示操作面板類可以供用戶進(jìn)行查詢、繳費(fèi)購買熱量等操作。
[0024]熱量表可以實(shí)時(shí)的將用戶使用的熱量提供給可編程控制器，也可以按照一定的時(shí)間進(jìn)行提供，例如每天進(jìn)行一次結(jié)算。
[0025]可編程控制器自動(dòng)計(jì)算用戶剩余的熱量，在用戶熱量剩余量達(dá)到第一數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于正常開度的第一開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第一數(shù)據(jù)第二數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第一開度的第二開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第二數(shù)據(jù)第三數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第二開度的第三開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第三數(shù)據(jù)第四數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第三開度的第四開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第四數(shù)據(jù)第五數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第四開度的第五開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第五數(shù)據(jù)第六數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第五開度的第六開度；最后在用戶熱量剩余量達(dá)到接近零的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥完全關(guān)閉。
[0026]可編程控制器通過上述的逐步關(guān)閉調(diào)節(jié)閥和降低泵的運(yùn)行功率的操作，可以是供暖逐步的停止，這樣用戶就可以感覺到供暖量在逐漸的下降，從而使其知道你購買的熱量已經(jīng)臨近用完，需要盡快購買。
[0027]上述的操作可以在一定的時(shí)間段內(nèi)完成，例如幾天內(nèi)或者一個(gè)周內(nèi)完成完成，這樣用戶才能逐漸感覺到供暖量的減少，從而提醒他主動(dòng)購買熱量。
[0028]上述的用戶操作可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)無卡式熱量收費(fèi)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了收費(fèi)和熱網(wǎng)充值的無卡傳遞，熱用戶在網(wǎng)上繳費(fèi)后獲得根據(jù)繳費(fèi)數(shù)額取得的繳費(fèi)密碼，并在一定時(shí)間內(nèi)在機(jī)組運(yùn)行管理程序上充值，充值后金額與密碼均失效，從而大大降低了熱網(wǎng)收費(fèi)中的資金風(fēng)險(xiǎn).當(dāng)然，用戶也可以通過現(xiàn)實(shí)操作面板直接使用網(wǎng)上銀行進(jìn)行購買操作。
[0029]所述太陽能系統(tǒng)包括進(jìn)口溫度傳感器2、出口溫度傳感器3、流量計(jì)4、熱量表6、輔助加熱設(shè)備7，進(jìn)口溫度傳感器2和出口溫度傳感器3分別設(shè)置在水水換熱器8的進(jìn)口和出口，分別用于測(cè)量水水換熱器8的進(jìn)口和出口的水的溫度；流量計(jì)4設(shè)置在水水換熱器的出口的位置，用于測(cè)量太陽能系統(tǒng)管路上的水的流量，熱量表6與進(jìn)口溫度傳感器2、出口溫度傳感器3和流量計(jì)4數(shù)據(jù)連接，通過進(jìn)口溫度傳感器2、出口溫度傳感器3和流量計(jì)4計(jì)算水水換熱器8的換熱量。
[0030]優(yōu)選的，所述太陽能系統(tǒng)包括進(jìn)口溫度傳感器2，進(jìn)口溫度傳感器2與可編程控制器20數(shù)據(jù)連接，可編程控制器20根據(jù)進(jìn)口溫度傳感器測(cè)量的水水換熱器8的進(jìn)口的水的溫度來決定是否啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備7。如果進(jìn)口的水的溫度低于預(yù)定值，則自動(dòng)啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備。
[0031]優(yōu)選的，所述太陽能系統(tǒng)包括進(jìn)口溫度傳感器2、出口溫度傳感器3、流量計(jì)4、熱量表6和輔助加熱設(shè)備7。進(jìn)口溫度傳感器2和出口溫度傳感器3分別設(shè)置在水水換熱器8的進(jìn)口和出口，分別用于測(cè)量水水換熱器8的進(jìn)口和出口的水的溫度；流量計(jì)4設(shè)置在水水換熱器的出口的位置，用于測(cè)量太陽能系統(tǒng)管路上的水的流量，熱量表6與進(jìn)口溫度傳感器2、出口溫度傳感器3和流量計(jì)4數(shù)據(jù)連接，通過進(jìn)口溫度傳感器2、出口溫度傳感器3和流量計(jì)4計(jì)算水水換熱器8的換熱量。熱量表6與可編程控制器20數(shù)據(jù)連接，可編程控制器根據(jù)熱量表6計(jì)算的單位時(shí)間的換熱量來決定是否啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備7。如果計(jì)算的換熱量小于預(yù)定的值，則可編程控制器20啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備7，以加熱太陽能管路上的水。
[0032]作為一個(gè)優(yōu)選，輔助加熱設(shè)備為電加熱設(shè)備。
[0033]作為另一個(gè)有選，輔助加熱設(shè)備為鍋爐。
[0034]作為一個(gè)優(yōu)選，所述可編程控制器20與調(diào)節(jié)閥11進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，當(dāng)散熱器的循環(huán)泵18因?yàn)橛脩舻臒崃肯M(fèi)完畢或者即將消費(fèi)完畢而導(dǎo)致開度變化時(shí)，此時(shí)，可編程控制器20根據(jù)循環(huán)泵18的頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥11的開度，從而使輸入換熱器15的熱水相應(yīng)的變化，例如，相應(yīng)的減少，以節(jié)約能源。
[0035]作為一個(gè)優(yōu)選，可編程控制器20根據(jù)換熱器15的進(jìn)口溫度傳感器13測(cè)量的進(jìn)口溫度來確定是否啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備，如果進(jìn)口溫度過低，則可編程控制器自動(dòng)啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備7，以加熱太陽能管路中的水。
[0036]作為一個(gè)優(yōu)選，可編程控制器20根據(jù)換熱器15的換熱量來確定是否啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備，如果換熱量過低，則可編程控制器自動(dòng)啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備7，以加熱太陽能管路中的水。換熱量可以通過溫度傳感器11、12和流量計(jì)10測(cè)量的數(shù)據(jù)來計(jì)算。
[0037]當(dāng)然，本發(fā)明還提供了一種散熱器，此種散熱器可以作為單獨(dú)的一個(gè)散熱器產(chǎn)品進(jìn)行保護(hù)。
[0038]所述的熱用戶散熱器是翅片管散熱器，包括上集管、下集管23和連接上集管和下集管23的翅片管22，所述翅片管22包括圓形基管24和第一翅片25、第二翅片28，第一翅片25和第二翅片28設(shè)置在基管24的外部并且第一翅片25和第二翅片28的延長線相交于基管26的圓心所在的基管的中心軸線，第一翅片25和第二翅片28沿著通過基管中心軸線的第一平面B鏡像對(duì)稱；所述翅片管包括第三翅片30和第四翅片29，所述第三翅片30、第四翅片29沿著第二平面C分別與第一翅片25和第二翅片28鏡像對(duì)稱，所述第二平面C與第一平面B垂直而且經(jīng)過基管24的中心軸線；所述第一翅片25和第二翅片28之間設(shè)置第一連接片27，所述第三翅片30和第四翅片33之間設(shè)置第二連接片31，第一連接片27和第二連接片31為圓弧型金屬板；所述圓弧形金屬板的中心軸線與基管24的中心軸線重合；所述基管為直管，所述相鄰的基管的中心軸線互相平行。
[0039]作為一個(gè)優(yōu)選，所述的熱交換器13為板式熱交換器。
[0040]作為一個(gè)優(yōu)選，如圖4、5所示，所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部逐漸變小。通過這樣設(shè)置，可以使得空氣在翅片的空隙中的流動(dòng)過程中，空隙部分26面積越來越小，從而使其流速越來越快，煙筒效應(yīng)越來越明顯，從而增強(qiáng)換熱。
[0041]作為一個(gè)優(yōu)選，所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部逐漸變小的幅度越來越低。實(shí)驗(yàn)證明，在散熱器中，通過這樣設(shè)置，換熱效果要明顯優(yōu)于變化的幅度不變或者逐漸變大的情況。
[0042]作為一個(gè)優(yōu)選，所述的散熱器的第一翅片和第二翅片的翅片高度從用戶散熱器的下部到上部為拋物線結(jié)構(gòu)。這種設(shè)置是翅片的變化起到了流線型的效果，達(dá)到最好的換熱效果，同時(shí)因?yàn)橄虏客庋映鲆徊糠?，使更多的空氣進(jìn)入空隙部分。
[0043]對(duì)于圖4和圖5的兩種情況，散熱器的翅片依然可以采用所述第一翅片和第二翅片之間的夾角為A，第一翅片和第二翅片的長度為L，基管的外半徑為R，沿著基管軸向上的翅片高度H四者滿足的公式，但是考慮加工方便性，可以在高度方向上將翅片管分為幾部分，每一部分采取平均的翅片高度H，但是長度L保持不變，采用總的長度的方式，通過平均的翅片高度來確定夾角A。
[0044]當(dāng)然也可以直接將采用平均的翅片高度，算出一個(gè)夾角，沿著翅片的高度夾角保持不變。
[0045]當(dāng)然，特殊情況下，因?yàn)橹圃斓睦щy，翅片也不一定非要滿足上述的幾個(gè)參數(shù)的優(yōu)化公式，也可以設(shè)置為便于制造的方式，例如如圖5所示，翅片為直線的方式，高度一直保持不變，但是圓弧形封閉片距離翅片管基管的圓心的距離，沿著基管的高度不斷的減小。
[0046]作為優(yōu)選的是，圓弧形封閉片距離翅片管基管的圓心的距離，沿著高度方向上呈拋物線式的流線型變化，同時(shí)因?yàn)橄虏客庋映鲆徊糠?，使更多的空氣進(jìn)入空隙部分
當(dāng)然，圖5的實(shí)施例，也可以滿足上述的優(yōu)化的公式，但是制造起來比較麻煩。
[0047]基管和翅片的材料優(yōu)選的是鋁合金，所述鋁合金的組分的質(zhì)量百分比如下:1.4%Cu ,2.8% Mg ,3.2% Ag , 1.2% Mn ,0.42% Zr ,0.15% Fe , 1.18% Ti, 18.38% Si,0.4% Cr, 1.1% Ni,其余為 Al。
[0048]鋁合金的制造方法為:采用真空冶金熔煉，氬氣保護(hù)澆注成圓坯，經(jīng)過600°C均勻化處理，在400°C，采用熱擠壓成棒材，然后再經(jīng)過580°C固溶淬火后，在200°C進(jìn)行人工時(shí)效處理。導(dǎo)熱系數(shù)為在50-70攝氏度溫度下大于250W/(m*k)。
[0049]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】
1.一種太陽能系統(tǒng)，所述太陽能系統(tǒng)包括集熱器、水水換熱器，集熱器吸收太陽能后加熱的熱水進(jìn)入水水換熱器進(jìn)行換熱，換熱后的回水循環(huán)回到集熱器； 所述太陽能系統(tǒng)還包括進(jìn)口溫度傳感器、出口溫度傳感器、流量計(jì)、熱量表和輔助加熱設(shè)備，進(jìn)口溫度傳感器和出口溫度傳感器分別設(shè)置在水水換熱器的進(jìn)口和出口，分別用于測(cè)量水水換熱器的進(jìn)口和出口的水的溫度；流量計(jì)設(shè)置在水水換熱器的出口的位置，用于測(cè)量太陽能系統(tǒng)管路上的水的流量，熱量表與進(jìn)口溫度傳感器、出口溫度傳感器和流量計(jì)數(shù)據(jù)連接，通過進(jìn)口溫度傳感器、出口溫度傳感器和流量計(jì)計(jì)算水水換熱器的換熱量；熱量表與可編程控制器數(shù)據(jù)連接，可編程控制器根據(jù)熱量表計(jì)算的單位時(shí)間的換熱量來決定是否啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備；如果計(jì)算的換熱量小于預(yù)定的值，則可編程控制器啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備，以加熱太陽能管路上的水。
2.一種太陽能智能控制的供熱系統(tǒng)，所述供熱系統(tǒng)包括太陽能系統(tǒng)，所述太陽能系統(tǒng)包括集熱器、水水換熱器，集熱器吸收太陽能后加熱的熱水進(jìn)入水水換熱器進(jìn)行換熱，換熱后的回水循環(huán)回到集熱器； 所述供熱系統(tǒng)進(jìn)一步包括熱水供水管、冷水回水管、進(jìn)水溫度傳感器、熱交換器、可編程控制器，所述水水換熱器連接熱水供水管和冷水回水管，熱水供水管與熱交換器連接，可編程控制與進(jìn)水溫度傳感器數(shù)據(jù)連接，在調(diào)節(jié)閥和熱交換器之間的管道上設(shè)置進(jìn)水溫度傳感器，用于測(cè)量熱交換器的進(jìn)水溫度； 可編程控制器根據(jù)熱交換器的進(jìn)水溫度傳感器測(cè)量的進(jìn)口溫度來確定是否啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備，如果進(jìn)口溫度過低，則可編程控制器自動(dòng)啟動(dòng)輔助加熱設(shè)備，以加熱太陽能管路中的水。
3.一種太陽能智能控制的供熱系統(tǒng)，所述供熱系統(tǒng)包括太陽能系統(tǒng)，所述太陽能系統(tǒng)包括集熱器、水水換熱器，集熱器吸收太陽能后加熱的熱水進(jìn)入水水換熱器進(jìn)行換熱，換熱后的回水循環(huán)回到集熱器； 所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括熱水供水管、冷水回水管、調(diào)節(jié)閥、進(jìn)水溫度傳感器、出水溫度傳感器、熱交換器、熱用戶送水管、熱用戶回水管、用戶散熱器、循環(huán)泵、流量計(jì)、熱量表、可編程控制器，所述水水換熱器連接熱水供水管和冷水回水管，熱水供水管與熱交換器連接，在熱水供水管上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)進(jìn)入熱交換器的熱水量，在調(diào)節(jié)閥和熱交換器之間的管道上設(shè)置進(jìn)水溫度傳感器，用于測(cè)量熱交換器的進(jìn)水溫度； 熱交換器與熱用戶給水管和熱用戶回水管連接，熱用戶給水管和熱用戶回水管之間連接熱用戶散熱器，熱用戶回水管的水通過與熱交換器中的熱源廠提供的熱水進(jìn)行間接換熱，然后再通過熱用戶給水管到達(dá)用戶散熱器中進(jìn)行供暖；所述循環(huán)泵設(shè)置在用戶散熱器和和熱交換器之間的熱用戶回水管上； 熱交換器與冷水回水管連接，在冷水回水管上設(shè)置流量計(jì)，用于檢測(cè)冷水回水管中的水的流量；在流量計(jì)和熱交換器之間的冷水回水管上設(shè)置出水溫度傳感器，用于測(cè)量熱交換器的出水溫度； 所述熱量表與進(jìn)水溫度傳感器、出水溫度傳感器和流量計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，并根據(jù)測(cè)量的進(jìn)水溫度、出水溫度和水的流量來計(jì)算熱用戶的耗費(fèi)的熱量； 所述可編程控制器與循環(huán)泵、熱量表和調(diào)節(jié)閥進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，用于對(duì)太陽能智能控制供熱系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制；熱量表將用戶的熱量使用的數(shù)據(jù)傳遞給可編程控制器，可編程控制器根據(jù)用戶購買的熱量與目前使用的熱量進(jìn)行對(duì)比，如果熱量已經(jīng)用完，可編程控制器控制調(diào)節(jié)閥進(jìn)行完全關(guān)閉； 熱用戶給水管上設(shè)置熱用戶給水溫度傳感器，用于檢測(cè)熱用戶給水溫度，給水溫度傳感器與可編程控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)連接；當(dāng)可編程控制器控制調(diào)節(jié)閥進(jìn)行關(guān)閉時(shí)，循環(huán)水泵繼續(xù)運(yùn)行，當(dāng)給水溫度傳感器檢測(cè)的給水溫度達(dá)到一定限度而無法使用時(shí)，可編程控制器逐步調(diào)慢循環(huán)輸泵并最終停止循環(huán)水泵的運(yùn)行。
4.如權(quán)利要求3所述的太陽能智能供熱系統(tǒng)，其特征在于，可編程控制器自動(dòng)計(jì)算用戶剩余的熱量，在用戶熱量剩余量達(dá)到第一數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于正常開度的第一開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第一數(shù)據(jù)第二數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第一開度的第二開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第二數(shù)據(jù)第三數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第二開度的第三開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第三數(shù)據(jù)第四數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第三開度的第四開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第四數(shù)據(jù)第五數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第四開度的第五開度；在用戶熱量剩余量達(dá)到低于第五數(shù)據(jù)第六數(shù)據(jù)的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥到低于第五開度的第六開度；最后在用戶熱量剩余量達(dá)到接近零的時(shí)候，可編程控制器調(diào)整調(diào)節(jié)閥完全關(guān)閉。
5.一種太陽能智能控制的供熱系統(tǒng)，所述供熱系統(tǒng)包括太陽能系統(tǒng)，所述太陽能系統(tǒng)包括集熱器、水水換熱器，集熱器吸收太陽能后加熱的熱水進(jìn)入水水換熱器進(jìn)行換熱，與水水換熱器中的來自冷水回水管的水進(jìn)行換熱，水加熱后進(jìn)入熱水供水管，熱水供水管與熱交換器相連接，散熱器回水管中的水進(jìn)入熱交換器中進(jìn)行加熱； 熱水供水管上設(shè)置調(diào)節(jié)閥，以調(diào)節(jié)進(jìn)入熱交換器中的熱水； 在散熱器的回水管路上設(shè)置循環(huán)泵，可編程控制器與調(diào)節(jié)閥和循環(huán)泵進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，當(dāng)循環(huán)泵的頻率變化時(shí)，調(diào)節(jié)閥的開度相應(yīng)的變化，從而使輸入熱交換器的熱水相應(yīng)的變化。
【文檔編號(hào)】F24J2/46GK104197530SQ201410188723
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】劉彥臣, 李戰(zhàn)芬, 關(guān)士璽, 范國勇, 李彩霞, 郭拉鳳, 張春元, 唐家鵬, 王文虎, 盧利權(quán), 胡滿紅, 張樹霞, 朱軍, 曹廣群, 況立群, 韓躍平, 張艷剛 申請(qǐng)人:中北大學(xué)