[发明专利]太阳能光热转换用吸热器的过热保护装置和过热保护方法

权利要求书

1.一种太阳能光热转换用吸热器的过热保护装置，其特征在于：包括吸热器、热电转换装置、进气系统和控制系统，所述吸热器包括一个上部开口的保温腔体，保温腔体内壁上紧贴有若干热管集束，热管集束与吸热器外部的热电转换装置相连，所述保温腔体圆周方向均匀设有若干进气导管和第一集气槽，进气导管的一端伸入保温腔体内部并指向热管集束，进气导管的另一端与第一集气槽密封连接，第一集气槽与进气系统密封连接，所述控制系统包括控制器、热电偶，所述热管集束上均匀布设有多个热电偶，热电偶与控制器电连接，所述控制器与进气系统相连，所述控制器接收热电偶实时测量的温度数据，并将接收到的温度数据与设定的阈值进行对比，并发出相应的控制信号至进气系统，控制进气系统的启动、断开和流量调节。

2.根据权利要求1所述的太阳能光热转换用吸热器的过热保护装置，其特征在于：所述进气系统包括气泵、过滤器、第一截止阀、储气室和第一节流阀，所述气泵、过滤器、第一截止阀、储气室、第一节流阀、第一集气槽采用金属软管依次密封连接，所述控制器分别与气泵、第一截止阀、第一节流阀电连接。

3.根据权利要求2所述的太阳能光热转换用吸热器的过热保护装置，其特征在于：所述第一节流阀与第一集气槽之间设有用于防止吸热器保温腔体内部高温气体回流的单向阀。

4.根据权利要求3所述的太阳能光热转换用吸热器的过热保护装置，其特征在于：所述保温腔体上盖有石英盖板，石英盖板上设有压板，用螺钉将压板和石英盖板固定在保温腔体上，所述保温腔体上端的圆周方向上均匀设有若干出气导管和第二集气槽，出气导管的一端伸入保温腔体内部并靠近石英盖板，出气导管的另一端与第二集气槽密封连接，第二集气槽向外排出气体。

5.根据权利要求4所述的太阳能光热转换用吸热器的过热保护装置，其特征在于：还包括排气系统，排气系统包括第二截止阀、第二节流阀和换热器，所述换热器、第二节流阀、第二截止阀、第二集气槽采用金属软管依次密封连接，第二节流阀、第二截止阀分别与控制器电连接，所述控制系统还包括压力传感器，压力传感器安装在保温腔体内部并与控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的太阳能光热转换用吸热器的过热保护装置，其特征在于：所述换热器为箱体结构，箱体内设有蛇形铜管，蛇形铜管的一端与第二节流阀相连，蛇形铜管的另一端作为换热器的气体出口，箱体上设有冷水进口和热水出口。

7.根据权利要求5所述的太阳能光热转换用吸热器的过热保护装置，其特征在于：所述单向阀和第二截止阀均靠近吸热器设置，所述吸热器外包裹有保温岩棉，且第一集气槽、第二集气槽、单向阀和第二截止阀均被保温岩棉包裹。

8.根据权利要求5所述的太阳能光热转换用吸热器的过热保护装置，其特征在于：所述压力传感器与控制器之间设有压力表，所述热电偶与控制器之间设有温度表。

9.根据权利要求1所述的太阳能光热转换用吸热器的过热保护装置，其特征在于：所述热管集束由多个金属热管通过总汇端口连通构成，所述热电偶均匀固定在金属热管表面。

10.一种太阳能光热转换用吸热器的过热保护方法，包括以下步骤：

1）设定金属热管的过热温度阈值T以及吸热器腔内的空气压力阈值P；

2）热电偶实时采集金属热管的表面温度并将温度信号送入控制器，压力传感器实时采集吸热器保温腔体内的压力并将压力信号送入控制器；

3）控制器判断温度测量值是否达到预设阈值T，若是，则控制器判别发生过热的金属热管所在区域，并发出相应控制信号至第一截止阀、气泵和第一节流阀，打开第一截止阀之后启动气泵，并根据实时测量的温度值来调节第一节流阀，通过调节第一集气槽中的空气流量来控制金属热管的相应过热区域的温度；同时控制器判断压力测量值是否达到预设阈值P，若是，则控制器发出相应控制信号至第二截止阀和第二节流阀，开启第二截止阀，并根据实时测量的压力值来调节第二节流阀，通过调节热空气的排出流量来控制吸热器保温腔体内的压力。