一种用于热电联供的总效能优化调控系统的制作方法

1.本发明涉及光电光热调节控制技术领域，具体而言，涉及一种用于热电联供的总效能优化调控系统。


背景技术：

2.热电联供技术有效地解决了传统能量供应的诸多弊端，基于太阳能的热电联供技术更是大大提高了对太阳能的利用率，相比于传统发电和发热手段而言对资源的利用率明显提高，并且更适合在高原、边关等环境恶劣的地区使用。
3.目前，传统的热电联供设备对资源的利用率还有较大的提升空间。
4.有鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于热电联供的总效能优化调控系统，其进一步提高了资源利用率，实现了自动调控，能够使系统在不同的时间段都保持在较佳的工作状态，热电联供的供能产出更高。提高了对不同时段的太阳能的利用率，从而提高设备的整体效能。
6.本发明的实施例是这样实现的：一种用于热电联供的总效能优化调控系统，其包括：基座、基准轴、安装座、控制盒、光敏组件和控制器。
7.基准轴可转动地安装于基座并由驱动器驱动。
8.安装座固定安装于基准轴，安装座具有用于安装热电联供组件的安装面。
9.控制盒固定安装于安装座或基准轴，控制盒内壁的表面均设置有第一吸光层，光敏组件安装于控制盒内。控制盒开设有透光孔，透光孔的开孔方向垂直于安装面，且透光孔的内端朝向光敏组件的感光部位。
10.其中，光敏组件和驱动器均与控制器信号连接。当光敏组件检测到光信号时，控制器控制驱动器停止。当光敏组件未检测到光信号时，控制器控制驱动器启动使基准轴转动，以调节安装座的朝向，直至光敏组件再次检测到光信号。
11.进一步的，控制盒还设置有第一筒体，第一筒体与透光孔同轴设置，第一筒体的外径与透光孔的孔径相适配。第一筒体容置于透光孔当中，第一筒体的外端与控制盒的外表面相平齐，第一筒体的内端朝光敏组件延伸设置。
12.进一步的，控制盒还设置有第二筒体。第二筒体与第一筒体同轴设置，第二筒体的外径与第一筒体的内径相适配。沿第一筒体的轴向，第二筒体可运动地设置于控制盒当中并由第一驱动组件驱动。
13.第二筒体具有第一运动止点和第二运动止点。第二筒体位于第一运动止点时，第二筒体容置于第一筒体，第二筒体的外端与第一筒体的外端相平齐，第二筒体的内端与第一筒体的内端也相平齐。第二筒体位于第二运动止点时，第二筒体位于光敏组件的感光部位远离第一筒体的一侧。
14.进一步的，控制盒还设置有第三筒体。第三筒体与第二筒体同轴设置，第三筒体的外径与第二筒体的内径相适配。沿第二筒体的轴向，第三筒体可运动地设置于控制盒当中并由第二驱动组件驱动。
15.第三筒体具有第三运动止点和第四运动止点。第三筒体位于第三运动止点时，第三筒体容置于第二筒体，第三筒体的外端与第二筒体的外端相平齐，第三筒体的内端与第二筒体的内端也相平齐。第三筒体位于第四运动止点时，第三筒体位于光敏组件的感光部位远离第一筒体的一侧。
16.进一步的，总效能优化调控系统还包括用于检测环境中光强度的光强检测组件，光强检测组件、第一驱动组件和第二驱动组件均与控制器信号连接。
17.控制器用于预设“光强度-透光孔开度对应关系”，控制器还用于基于该“光强度-透光孔开度对应关系”来根据光强检测组件检测到的环境光强度控制第二筒体运动至第二运动止点、以及控制第三筒体运动至第四运动止点，以此达到调节透光孔的开度的目的。
18.进一步的，“光强度-透光孔开度对应关系”包括：第一光强范围、第二光强范围和第三光强范围。第一光强范围大于第二光强范围，第二光强范围大于第三光强范围。
19.光强检测组件检测到的环境光强度位于第一光强范围时，控制器控制第二筒体运动至第一运动止点，并控制第三筒体运动至第三运动止点。
20.光强检测组件检测到的环境光强度位于第二光强范围时，控制器控制第二筒体运动至第一运动止点，并控制第三筒体运动至第四运动止点。
21.光强检测组件检测到的环境光强度位于第三光强范围时，控制器控制第二筒体运动至第二运动止点，并控制第三筒体运动至第四运动止点。
22.进一步的，第二筒体远离透光孔的外端的一端设置有第一止挡部，当第二筒体位于第一运动止点时，第一止挡部与第一筒体的内端相抵。第三筒体远离透光孔的外端的一端设置有第二止挡部，当第三筒体位于第三运动止点时，第二止挡部与第二筒体的内端相抵。
23.进一步的，控制盒内还设置有定位柱，定位柱与第一筒体同轴设置，定位柱远离第一筒体的一端与控制盒的内壁固定连接，定位柱的直径与第三筒体的内径相适配。光敏组件安装于定位柱靠近第一筒体的一端端面，且光敏组件的直径小于定位柱的直径。
24.第一驱动组件和第二驱动组件均为直线驱动机构。当第三筒体位于第四运动止点时，第三筒体套设于定位柱。当第二筒体位于第二运动止点时，第二筒体套设于第三筒体。
25.进一步的，第一筒体内壁的表面设置有第一境面层和第二吸光层，第一境面层延伸至第一筒体的内端面，第二吸光层延伸至第一筒体的外端面，第一境面层和第二吸光层相连接。
26.第二筒体内壁的表面设置有第二境面层和第三吸光层，第二境面层延伸至第二筒体的内端面，第三吸光层延伸至第二筒体的外端面，第二境面层和第三吸光层相连接。
27.第三筒体内壁的表面均设置有第四吸光层。
28.进一步的，沿第一筒体的轴向，第二吸光层的长度大于第三吸光层的长度。
29.本发明实施例的技术方案的有益效果包括：本发明实施例提供的用于热电联供的总效能优化调控系统在使用过程中，安装总效能优化调控系统时，将总效能优化调控系统的基准轴沿南北方向进行设置，将太阳能热
电联供组件安装在安装座的安装面，并使太阳能热电联供组件的光电模块和光热模块都平行于安装面设置。
30.当安装座的安装面正面朝向太阳时，即阳光直射于安装面时，光电模块和光热模块的效率最佳，此时，光线能够顺利穿过透光孔并照射于光敏组件的感光部位，从而获得光感信号，这样的话，控制器会控制基准轴不动，使安装面保持姿态，便于光电模块和光热模块高效运转。
31.随着时间的推移，光线的照射角发生变化，由于控制盒的盒体的阻挡，这会导致光线无法照射到光敏组件的感光部位，光敏组件检测不到光信号时。此时，控制器控制驱动器启动使基准轴转动，使安装座的安装面朝西转动（即随光线照射方向转动），通过调节安装座的朝向，使光线能够顺利穿过透光孔并重新照射于光敏组件的感光部位，光敏组件再次检测到光信号，安装座停止偏转，使光线仍然直射于光电模块和光热模块。
32.通过该设计，能够保证光电模块和光热模块在更上时间内都处于光线直射的状态下，使光电模块和光热模块能够长期处于最佳工作状态，大大提高了对太阳能资源的利用率。
33.总体而言，本发明实施例提供的用于热电联供的总效能优化调控系统进一步提高了资源利用率，实现了自动调控，能够使系统在不同的时间段都保持在较佳的工作状态，热电联供的供能产出更高。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
35.图1为本发明实施例提供的总效能优化调控系统的构成示意图；图2为本发明实施例提供的总效能优化调控系统的控制盒处的结构示意图；图3为本发明实施例提供的总效能优化调控系统的控制盒中第一筒体、第二筒体和第三筒体的配合示意图；图4为第一筒体的结构示意图；图5为第二筒体的结构示意图；图6为第三筒体的结构示意图；图7为第三筒体处于第四运动止点、第二筒体处于第一运动止点时的结构示意图；图8为第三筒体处于第四运动止点、第二筒体处于第二运动止点时的结构示意图。
36.附图标记说明：总效能优化调控系统1000；基准轴100；安装座200；安装面210；控制盒300；第一吸光层310；透光孔320；第一筒体330；第一境面层331；第二吸光层332；第二筒体340；第一止挡部341；第一驱动组件342；第二境面层343；第三吸光层344；第三筒体350；第二止挡部351；第四吸光层352；第二驱动组件353；定位柱360；光敏组件400。
具体实施方式
37.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
38.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
40.请参照图1~图3，本实施例提供一种用于热电联供的总效能优化调控系统1000，总效能优化调控系统1000包括：基座（图中未示出）、基准轴100、安装座200、控制盒300、光敏组件400和控制器（图中未示出）。
41.基准轴100可转动地安装于基座并由驱动器（图中未示出）驱动，驱动器用于驱动基准轴100转动，从而调节基准轴100的角度。
42.安装座200固定安装于基准轴100，安装座200具有用于安装热电联供组件的安装面210。
43.控制盒300固定安装于安装座200或基准轴100，在本实施例中，控制盒300固定安装于基准轴100。
44.控制盒300内壁的表面均设置有第一吸光层310，光敏组件400安装于控制盒300内。控制盒300开设有透光孔320，透光孔320的开孔方向垂直于安装面210，且透光孔320的内端朝向光敏组件400的感光部位。
45.其中，光敏组件400和驱动器均与控制器信号连接。当光敏组件400检测到光信号时，控制器控制驱动器停止。当光敏组件400未检测到光信号时，控制器控制驱动器启动使基准轴100转动，以调节安装座200的朝向，直至光敏组件400再次检测到光信号。
46.在使用过程中，安装总效能优化调控系统1000时，将总效能优化调控系统1000的基准轴100沿南北方向进行设置，将太阳能热电联供组件安装在安装座200的安装面210，并使太阳能热电联供组件的光电模块和光热模块都平行于安装面210设置。
47.当安装座200的安装面210正面朝向太阳时，即阳光直射于安装面210时，光电模块和光热模块的效率最佳，此时，光线能够顺利穿过透光孔320并照射于光敏组件400的感光部位，从而获得光感信号，这样的话，控制器会控制基准轴100不动，使安装面210保持姿态，便于光电模块和光热模块高效运转。
48.随着时间的推移，光线的照射角发生变化，由于控制盒300的盒体的阻挡，这会导致光线无法照射到光敏组件400的感光部位，光敏组件400检测不到光信号时。此时，控制器控制驱动器启动使基准轴100转动，使安装座200的安装面210朝西转动（即随光线照射方向转动），通过调节安装座200的朝向，使光线能够顺利穿过透光孔320并重新照射于光敏组件400的感光部位，光敏组件400再次检测到光信号，安装座200停止偏转，使光线仍然直射
于光电模块和光热模块。
49.通过该设计，能够保证光电模块和光热模块在更上时间内都处于光线直射的状态下，使光电模块和光热模块能够长期处于最佳工作状态，大大提高了对太阳能资源的利用率。
50.总体而言，用于热电联供的总效能优化调控系统1000进一步提高了资源利用率，实现了自动调控，能够使系统在不同的时间段都保持在较佳的工作状态，热电联供的供能产出更高。
51.需要说明的是，日落后，就可以利用控制器控制基准轴100转动，使安装座200复位，重新朝向东方，从而对第二天的工作做好准备。
52.请结合图1~图8，在本实施例中，控制盒300还设置有第一筒体330，第一筒体330与透光孔320同轴设置，第一筒体330的外径与透光孔320的孔径相适配。第一筒体330容置于透光孔320当中，第一筒体330的外端与控制盒300的外表面相平齐，第一筒体330的内端朝光敏组件400延伸设置。
53.第一筒体330能够提高对光线的阻挡作用，当照射角相对透光孔320的轴线方向发生偏差后，斜射的光线会被第一筒体330的筒壁阻挡而无法射入控制盒300，大大减少了在斜射状态下进入控制盒300的光线量，提高了控制精度。
54.进一步的，控制盒300还设置有第二筒体340。第二筒体340与第一筒体330同轴设置，第二筒体340的外径与第一筒体330的内径相适配。沿第一筒体330的轴向，第二筒体340可运动地设置于控制盒300当中并由第一驱动组件342驱动。
55.第二筒体340具有第一运动止点和第二运动止点。第二筒体340位于第一运动止点时，第二筒体340容置于第一筒体330，第二筒体340的外端与第一筒体330的外端相平齐，第二筒体340的内端与第一筒体330的内端也相平齐。第二筒体340位于第二运动止点时，第二筒体340位于光敏组件400的感光部位远离第一筒体330的一侧。
56.控制盒300还设置有第三筒体350。第三筒体350与第二筒体340同轴设置，第三筒体350的外径与第二筒体340的内径相适配。沿第二筒体340的轴向，第三筒体350可运动地设置于控制盒300当中并由第二驱动组件353驱动。
57.第三筒体350具有第三运动止点和第四运动止点。第三筒体350位于第三运动止点时，第三筒体350容置于第二筒体340，第三筒体350的外端与第二筒体340的外端相平齐，第三筒体350的内端与第二筒体340的内端也相平齐。第三筒体350位于第四运动止点时，第三筒体350位于光敏组件400的感光部位远离第一筒体330的一侧。
58.通过该设计，在天气晴朗时，此时的太阳能资源非常丰富，而且光线强度高，为了尽可能在这种优质环境下充分利用光线能量，我们需要使光电模块和光热模块尽可能多地受到光线直射。为了达到此目的，可以利用第一驱动组件342将第二筒体340驱动至第一运动止点，利用第二驱动组件353将第三筒体350驱动至第三运动止点，此时，光线仅仅能够通过第三筒体350的筒腔照射进控制盒300内。由于第三筒体350的内径小于第一筒体330的内径，能够通过第三筒体350照射进控制盒300的光量小于通过第一筒体330进入控制盒300的光量，此外，当光线的照射角相对第三筒体350的轴向发生较小的偏转时，光线就会被第三筒体350阻挡而无法照射进控制盒300，控制器就会控制安装面210偏转。
59.这样的话，在照射角发生更小的偏转时，控制器就会控制基准轴100调节角度，来
确保光线直射于光电模块和光热模块，大大提高了调节频率，也使得光电模块和光热模块能够在更长的时间内都保持被光线直射的状态，大大提高了光电模块和光热模块的效率，对太阳能资源的利用率大大提高。
60.另一方面，在天气状况不佳时，此时的太阳能资源比较有限，而且光线强度也偏低，光电模块和光热模块的效能处于低谷。若仍然采取以上的调节方式，系统本身所耗费的能源的占比就会明显增大，是不适合的。此时，可以利用第二驱动组件353将第三筒体350驱动至第四运动止点，利用第一驱动组件342将第二筒体340驱动至第二运动止点。该状态下，光线通过第一筒体330照射进控制盒300，第一筒体330的筒腔的横截面积更大，光线的照射面更大，当光线的照射角发生较小偏转时，仍然可以有部分光线不会被第一筒体330阻挡并顺利照射到光敏组件400的感光部位。这样的话，在照射角发生较小变化时，控制器并不会作动，降低了转轴调节的频率，降低了系统本身的耗电量。
61.设置了第二筒体340和第三筒体350，为其提供了更多的照射面的调节方式，以适应不同的天气状况。
62.相配合的，总效能优化调控系统1000还包括用于检测环境中光强度的光强检测组件（图中未示出），光强检测组件、第一驱动组件342和第二驱动组件353均与控制器信号连接。
63.控制器用于预设并保存“光强度-透光孔320开度对应关系”，控制器还用于基于该“光强度-透光孔320开度对应关系”来根据光强检测组件检测到的环境光强度控制第二筒体340运动至第二运动止点、以及控制第三筒体350运动至第四运动止点，以此达到调节透光孔320的开度的目的。
64.具体的，“光强度-透光孔320开度对应关系”包括：第一光强范围、第二光强范围和第三光强范围。第一光强范围大于第二光强范围，第二光强范围大于第三光强范围。
65.光强检测组件检测到的环境光强度位于第一光强范围时，控制器控制第二筒体340运动至第一运动止点，并控制第三筒体350运动至第三运动止点。此时，外部光线充足，以此增大调节频率来保证光电模块和光热模块能够在更长的时间内都处于被光线直射的状态。
66.光强检测组件检测到的环境光强度位于第二光强范围时，控制器控制第二筒体340运动至第一运动止点，并控制第三筒体350运动至第四运动止点。此时，外部光线相对充足，在一定程度上减小系统本身耗电量的同时，控制调节频率处于较高状态来保证光电模块和光热模块能够在较长的时间内都处于被光线直射的状态。
67.光强检测组件检测到的环境光强度位于第三光强范围时，控制器控制第二筒体340运动至第二运动止点，并控制第三筒体350运动至第四运动止点。此时，外部光线相对不足，通过降低调节频率尽量减小系统本身耗电量的同时，使光电模块和光热模块也能够根据照射角的变化进行适应性的姿态调整。
68.通过以上手段，提高了对太阳能的利用率，并增大了能量余量。
69.进一步的，第二筒体340远离透光孔320的外端的一端设置有第一止挡部341，当第二筒体340位于第一运动止点时，第一止挡部341与第一筒体330的内端相抵。第三筒体350远离透光孔320的外端的一端设置有第二止挡部351，当第三筒体350位于第三运动止点时，第二止挡部351与第二筒体340的内端相抵。
70.控制盒300内还设置有定位柱360，定位柱360与第一筒体330同轴设置，定位柱360远离第一筒体330的一端与控制盒300的内壁固定连接，定位柱360的直径与第三筒体350的内径相适配。光敏组件400安装于定位柱360靠近第一筒体330的一端端面，且光敏组件400的直径小于定位柱360的直径。
71.第一驱动组件342和第二驱动组件353均为直线驱动机构，包括但不限于丝杆机构。当第三筒体350位于第四运动止点时，第三筒体350套设于定位柱360。当第二筒体340位于第二运动止点时，第二筒体340套设于第三筒体350。
72.该方式简单高效，且能够对定位柱360起到稳定作用。
73.第一筒体330内壁的表面设置有第一境面层331和第二吸光层332，第一境面层331延伸至第一筒体330的内端面，第二吸光层332延伸至第一筒体330的外端面，第一境面层331和第二吸光层332相连接。
74.第二筒体340内壁的表面设置有第二境面层343和第三吸光层344，第二境面层343延伸至第二筒体340的内端面，第三吸光层344延伸至第二筒体340的外端面，第二境面层343和第三吸光层344相连接。
75.第三筒体350内壁的表面均设置有第四吸光层352。
76.第一筒体330和第二筒体340用于在外部光线较弱时透光。第一境面层331和第二镜面层能够使一部分照射到筒体内壁的光线被反射进入控制盒300，增大照射到光敏组件400的感光部位的概率，从而有助于进一步降低调节频率。而第二吸光层332和第三吸光层344能够避免过多的光线通过反射进入控制盒300，避免调节间隙过长而影响到光电模块和光热模块的正常工作。
77.其中，沿第一筒体330的轴向，第二吸光层332的长度大于第三吸光层344的长度，以适应第一筒体330在光线更弱的环境下的使用需求。
78.综上所述，本发明实施例提供的用于热电联供的总效能优化调控系统1000进一步提高了资源利用率，实现了自动调控，能够使系统在不同的时间段都保持在较佳的工作状态，热电联供的供能产出更高。
79.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。