太阳热能综合利用智能控制系统的制作方法
【专利摘要】本申请公开了一种太阳热能综合利用智能控制系统，包括太阳能采集器，所述太阳能采集器依次连接升压装置、电磁阀群、负载、负载信息反馈模块、智能控制模块，所述智能控制模块连接升压装置；所述负载信息反馈模块用于将负载的使用信息反馈给智能控制模块，所述智能控制模块用于接收所述负载信息反馈模块反馈的信息并对电磁阀群和升压装置进行控制。本申请太阳热能综合利用智能控制系统，解决了现有太阳能采暖器供热不稳定、热转换效率低、无法协调系统前端及终端用能最佳需求的问题，供热稳定、热效率高，可进行闭环自动调节，实现了系统前端及终端用能的智能控制，同时可融入智慧城市的管理内容。
【专利说明】
太阳热能综合利用智能控制系统
技术领域
[0001]本申请属于智能太阳能系统技术领域，具体地说，涉及一种太阳热能综合利用智能控制系统。
【背景技术】
[0002]在我国一些高海拔地区，日照非常强烈，室内外温差相差甚大。每到冬季，这些地区的工矿企业，机关学校和大量的民宅及牧民需用煤、电、气或者木柴、牛粪便转换为热能取暖和淋浴，克服冬季寒冷的环境。燃煤、燃气的传统供暖方式，能源消耗巨大，同时伴有严重的大气污染，直接碳排放，影响人们健康和生活质量。
[0003]近年来，我国已开展应用可再生能源，在条件优越的地区建立光伏电站和风能电站并网运行，开辟了清洁能源应用的篇章。而直接有效地利用太阳能解决个体、团体取暖及使用暖气的案例，主要是太阳能管道式热水器。现有的太阳能真空管式集热器存在耗用大量金属材料、隐患多、维修量大的缺点，特别不适合在温差大的高寒地区使用，由于结冰暴管，时常超出国家规定的5%的维修率，供热不稳定，严重影响系统工作，且安装受局限(只能在屋顶)，不能与建筑物墙面协调配合使用，另外无法协调系统前端及终端用能最佳需求。现有玻璃平板太阳能采暧器，墙体重、易破碎，同时热转换效率低，耐候性及抗高温老化性能差，使用寿命较短，同时很难与建筑一体化协调融合，无法协调系统前端及终端用能最佳需求。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本申请针对现有太阳能采暖器供热不稳定、热转换效率低、无法协调系统前端及终端用能最佳需求的问题，提供了一种太阳热能综合利用智能控制系统，供热稳定、热效率高，实现了系统前端及终端用能的智能控制。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请公开了一种太阳热能综合利用智能控制系统，包括太阳能采集器，所述太阳能采集器依次连接升压装置、电磁阀群、负载、负载信息反馈模块、智能控制模块，所述智能控制模块连接升压装置;所述负载信息反馈模块用于将负载的使用信息反馈给智能控制模块，所述智能控制模块用于接收所述负载信息反馈模块反馈的信息并对电磁阀群和升压装置进行控制。
[0006]进一步地，还包括移动设备，所述移动设备与所述智能控制模块相连；
[0007]所述智能控制模块，还用于将信息传送给移动设备；
[0008]所述移动设备，用于接收所述智能控制模块传送的信息，并对智能控制模块进行控制管理。
[0009]进一步地，所述智能控制模块与移动设备通过网络相连。
[0010]进一步地，所述智能控制模块为能与互联网连接的控制接收发生器。
[0011 ]进一步地，所述移动设备为具备无线通信功能的智能终端；具体地，智能终端包括:智能手机或者平板电脑或者具备独立的操作系统和独立的运行空间的智能终端设备。
[0012]进一步地，所述太阳能采集器包括吸热板和背板，所述吸热板和背板之间形成密封的积热腔体，所述吸热板正面涂敷强吸热材料层、背面涂敷红外辐射材料层，所述吸热板上开有负压风口，所述背板上开有出风口。
[0013]进一步地，所述强吸热材料层的厚度为15_25μπι，所述红外辐射材料层的厚度为5-22μηι0
[0014]进一步地，所述升压装置为无级变频调速抽风机。
[0015]进一步地，所述负载信息反馈模块包括:室温传感器、管温传感器和排气温度传感器，所述室温传感器、管温传感器和排气温度传感器分别于智能控制模块相连。
[0016]进一步地，所述负载包括暖水负载和暖气负载。
[0017]与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果:
[0018](I)本申请太阳热能综合利用智能控制系统，通过将太阳能采集器依次连接升压装置、电磁阀群、负载、负载信息反馈模块、智能控制模块，所述智能控制模块连接升压装置，所述智能控制模块用于接收所述负载信息反馈模块反馈的信息并对电磁阀群和升压装置进行控制，解决了现有太阳能采暖器无法协调系统前端及终端用能最佳需求的问题，可进行闭环自动调节，实现了系统前端及终端用能的智能控制；
[0019](2)本申请太阳能采集器取代了目前太阳能热水器所用大量金属材料，可直接嵌入墙面取代墙砖或悬挂在墙面，采热效能高、供热稳定、耐候性好、使用寿命长，且结构简单、维护方便，重量轻，面板拆换方便，解决了现有太阳能采暖器供热不稳定、热转换效率低的问题；
[0020](3)本申请通过升压装置进行无级变频调速抽风，统一协调了系统前端及终端用能的最佳需求，进一步实现了节能;通过将移动设备与智能控制模块相连，实现远距离的遥控及监控，特别在操作大规模的用气负载时尤显突出，同时可融入智慧城市的管理内容；
[0021](4)该系统特别适合高寒地区及受电、气制约的草原、山区、岛屿、沙漠等地带，就地采集丰富的太阳能资源，获得高品质的清洁能源享受，是高海拔、紫外线强烈的地区人们越冬尤为现实的清洁能源选择方案。
[0022]当然，实施本申请的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
[0023]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0024]图1是本申请实施例太阳热能综合利用智能控制系统的结构示意图；
[0025]图2是本申请实施例太阳热能综合利用智能控制系统的太阳能采集器的结构示意图；
[0026]图3是本申请实施例太阳热能综合利用智能控制系统的吸热板的结构示意图。
[0027]图中，1-太阳能米集器，101-吸热板，102-背板，13-积热腔体，104-强吸热材料层，105-红外辐射材料层，106-负压风口，107-出风口，2-升压装置，3-电磁阀群，4-暖水负载，5-暖气负载，6-负载信息反馈模块，7-智能控制模块，8-移动设备。
【具体实施方式】
[0028]以下将配合实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0029]本发明太阳热能综合利用智能控制系统，参见图1，包括太阳能采集器I，所述太阳能采集器I依次连接升压装置2、电磁阀群3、负载、负载信息反馈模块6、智能控制模块7，所述智能控制模块7连接升压装置2;所述负载信息反馈模块6用于将负载的使用信息反馈给智能控制模块7，所述智能控制模块7用于接收所述负载信息反馈模块6反馈的信息并对电磁阀群3和升压装置2进行控制。
[0030]进一步地，还包括移动设备8，所述移动设备8与所述智能控制模块7相连；
[0031]所述智能控制模块7，还用于将信息传送给移动设备8;
[0032]所述移动设备8，用于接收所述智能控制模块7传送的信息，并对智能控制模块7进行控制管理。
[0033]进一步地，所述智能控制模块7与移动设备8通过网络相连。具体地，所述网络包括:有线网络或者无线网络，所述有线网络可选用GPRS/CDMA移动通讯网络。
[0034]进一步地，智能控制模块7为能与互联网连接的控制接收发生器，用于接收系统前端及系统终端相关信息，以及来自移动设备的信息或指令。具体地，智能控制模块可选用现场联网控制器FAC系列产品，通过网络完成对区域系统内负载或控制对象的远程控制和监控。
[0035]进一步地，所述移动设备8为具备无线通信功能的智能终端;具体地，智能终端包括:智能手机或者平板电脑或者具备独立的操作系统和独立的运行空间的智能终端设备。
[0036]移动设备8安装有相关软件终端，通过人机对话实现远程监控，定时启动和确切控制，特别在系统涉及大规模的用气负载时尤显突出，使系统融入智慧管理模式，同时可融入智慧城市的管理内容。
[0037]进一步地，所述负载信息反馈模块6为传感器，包括但不限于:室温传感器、管温传感器和排气温度传感器，所述室温传感器、管温传感器和排气温度传感器分别于智能控制模块7相连，室温传感器用于测量室内外的环境温度，管温传感器用于测量水箱或锅炉的温度，排气温度传感器用于测量太阳能采集器I出口和供暖系统终端出口的排气温度。
[0038]负载信息反馈模块6接收负载终端客户使用的室温、水温、水位等电信息并反馈至智能控制模块7，同时智能控制模块7也接受来自前端太阳能采暖器I并联后接入主气管道的热电偶温度信息。这种设计侧重于大型的工矿企业和学校、酒店、医院等所作的全面设计，而对于单个用气系统可大大从简。
[0039]进一步地，参见图2，所述太阳能采集器I包括吸热板101和背板102，所述吸热板101和背板102之间形成密封的积热腔体103，积热腔体103的比例按热能密度设计，所述吸热板101由金属材料制成，参见图3，吸热板101正面涂敷强吸热材料层104、背面涂敷红外辐射材料层105，所述吸热板101上开有负压风口 106，负压风口 106能遮档雨水和异物，保证进入太阳能采集器I的负压空气质量，所述背板102上开有出风口 107。
[0040]优选的，所述吸热板101和背板102的尺寸为100mmX 2000mm，吸热板101具有高吸热效率，背板102具有高发射效率，采热效能、耐候性、以及使用寿命均显著提高。
[0041]优选的，所述强吸热材料层104的厚度为15_25μπι，是一种无毒无害且耐高温及御低寒的合成材料，具有强吸收热能的作用。所述强吸热材料层104包括碳黑、二氧化锰、铬氧化物，铁锰氧化物中的一种或多种。
[0042]优选的，所述红外辐射材料层105的厚度为5_22μπι，更优选的，厚度在8_12μπι时有很强的红外辐射，能高效反射传热。所述红外辐射材料层105是一种无毒无害且耐高温及御低寒的合成材料，具体包括氧化铝、氮化铝、二氧化钛、氮化钛、二氧化硅中的一种或多种。
[0043]出风口107可与其他采暖器出风口并联连结后接至次、主气管道上。
[0044]其中，吸热板101正面涂敷强吸热材料层104、背面涂敷红外辐射材料层105，与背板102之间形成密封的积热腔体103，它作用于高效的强制空气对流热能和辐射倍增热能，取代了目前太阳能热水器所用大量金属材料，其结构简单，且增强热效率，减少故障，降低成本，具有更长的使用寿命。
[0045]进一步地，所述升压装置2为无级变频调速抽风机(栗)。
[0046]风机(栗)的规格型号的主要根据以下三个因素选择确定:I)系统太阳能采集器的数量(外形尺寸2米X I米)多，抽风量大，所需风机功率大；2)太阳能采集器汇集后温度高，抽风电机应加速;3)终端负载温度高，调整确定风机(栗)速度范围。
[0047]升压装置2由来自智能控制模块7的指令控制工作。风机(栗)的启动，停止及风速控制由智能控制模块7掌握的相关信息，远程控制完成。
[0048]针对团体及个体使用本系统，将在实际设计时合理区分，简单而言，单个用户可在户内安一气开关，也可人为控制热气量，进而调节室温及水温。
[0049]进一步地，所述负载包括暖水负载4和暖气负载5。
[0050]暖水负载4和暖气负载5，是两个不同的用气加热对象，暖气负载5是直接接受热气调整的空间，暖水负载4是用气加热的水箱或锅炉。这里须指出，安装气管道须从盛水器上部进气，管口进入水中，但管的拐角处必须高于水面上限的水位，以防止水倒向流入输气管内。如果客户需要，也可直接设计为加热水取暖，系统可参照我国北方地区水暖气方案。
[0051]上述系统的工作原理:由太阳能采暖器I采集的太阳热能，经积热腔体103的强吸热材料层104和红外辐射材料层105共同作用后的倍增热能气体，在升压装置2的协同作用下，将热气体输送至电磁阀群3，电磁阀群3依据负载信息反馈模块6的要求或通过智能控制模块7控制高、中、低三个气电开关，并将热能气体分别输送至暖水负载4和暖气负载5，实现终端用气。移动设备8为具备无线通信功能的智能终端，同时可接收来自智能控制模块7发出的信息，并对智能控制模块7进行控制管理，实现人机对话管理，如预置室内升温时间和开关气控制，水温、水位控制等，使系统终端管理融入一闭环的智能远程控制管理。
[0052]上述系统的完整设计及综合利用，可广泛应用于任何区域内的采暖通风，如工矿企业、医院学校、办公楼、住宅等;本系统实施闭环有效的智能控制技术，实现了区域内高效的节能，是一种热效率高、稳定可靠、经济适用的太阳热能新技术，其在低温热利用领域具有十分广阔的市场前景，是高海拔、紫外线强烈的地区人们越冬尤为现实的清洁能源选择方案;可通过人机对话实现远程监控，定时启动和确切控制，系统涉及大规模的用气负载时尤显突出，使系统融入智慧管理模式。
[0053]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定成分或方法。本领域技术人员应可理解，不同地区可能会用不同名词来称呼同一个成分。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分成分的方式。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于” ο “大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0054]还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0055]上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.太阳热能综合利用智能控制系统，其特征在于，包括太阳能采集器(I)，所述太阳能采集器(I)依次连接升压装置(2)、电磁阀群(3)、负载、负载信息反馈模块(6)、智能控制模块(7)，所述智能控制模块(7)连接升压装置(2);所述负载信息反馈模块(6)用于将负载的使用信息反馈给智能控制模块(7)，所述智能控制模块(7)用于接收所述负载信息反馈模块(6)反馈的信息并对电磁阀群(3)和升压装置(2)进行控制。2.如利要求I所述的太阳热能综合利用智能控制系统，其特征在于，还包括移动设备(8)，所述移动设备(8)与所述智能控制模块(7)相连； 所述智能控制模块(7)，还用于将信息传送给移动设备(8); 所述移动设备(8)，用于接收所述智能控制模块(7)传送的信息，并对智能控制模块(7)进行控制管理。3.如利要求2所述的太阳热能综合利用智能控制系统，其特征在于，所述智能控制模块(7)与移动设备(8)通过网络相连。4.如利要求I或3所述的太阳热能综合利用智能控制系统，其特征在于，所述智能控制模块(7)为能与互联网连接的控制接收发生器。5.如利要求2或3所述的太阳热能综合利用智能控制系统，其特征在于，所述移动设备(8)为具备无线通信功能的智能终端;具体地，智能终端包括:智能手机或者平板电脑或者具备独立的操作系统和独立的运行空间的智能终端设备。6.如利要求I所述的太阳热能综合利用智能控制系统，其特征在于，所述太阳能采集器(I)包括吸热板(101)和背板(102)，所述吸热板(101)和背板(102)之间形成密封的积热腔体(103)，所述吸热板(101)正面涂敷强吸热材料层(104)、背面涂敷红外辐射材料层(105)，所述吸热板(101)上开有负压风口( 106)，所述背板(102)上开有出风口( 107)。7.如利要求6所述的太阳热能综合利用智能控制系统，其特征在于，所述强吸热材料层(104)的厚度为15-25μπι，所述红外辐射材料层(105)的厚度为5-22μπι。8.如利要求I所述的太阳热能综合利用智能控制系统，其特征在于，所述升压装置(2)为无级变频调速抽风机。9.如利要求I所述的太阳热能综合利用智能控制系统，其特征在于，所述负载信息反馈模块(6)为传感器，包括但不限于:室温传感器、管温传感器和排气温度传感器，所述室温传感器、管温传感器和排气温度传感器分别于智能控制模块(7)相连。10.如利要求I所述的太阳热能综合利用智能控制系统，其特征在于，所述负载包括暖水负载(4)和暖气负载(5)。
【文档编号】F24D15/00GK106051903SQ201610499013
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】谢剑, 杜勉, 谢龙飞, 刘校川
【申请人】红原天域牦牛乳业有限责任公司