一种智能化自动高效太阳能集热器的制作方法

本发明涉及太阳能高效集热，更具体地说，它涉及一种智能化自动高效太阳能集热器。

背景技术：

1、太阳能作为一种清洁、可再生的能源，在现代社会中得到了广泛地应用，成为推动可持续发展的重要力量。太阳能集热器，作为太阳能应用中的核心组件，其设计和性能直接关系到太阳能的有效收集和利用。然而，传统的太阳能集热器在安装时通常采用固定角度，这一局限性使得集热器无法根据太阳光线的实时变化或环境中可能出现的遮挡物进行动态调整。这种固定安装方式在很大程度上制约了太阳能集热器的收集效率，特别是在不同季节、不同纬度以及日照时间变化较大的地区。

2、为了提高太阳能的利用率并克服传统集热器的限制，近年来，科研人员和工程师们已经开发出了一些能够手动或自动调整角度的太阳能集热器。这些新型集热器试图通过更灵活的角度调整来更好地追踪太阳光线，从而提高太阳能的收集效率。然而，尽管这些调节系统的出发点是好的，但在实际应用中却存在诸多问题。首先，现有的调节系统响应速度较慢，无法迅速适应太阳位置或光照条件的变化。这意味着在太阳光线发生快速移动或天气条件突变时，集热器可能无法及时调整到最佳角度，从而错失收集太阳能的最佳时机。其次，这些系统的调节精度往往不高，导致集热器无法精确对准太阳光线。即使是微小的角度偏差，也可能导致太阳能收集效率的显著下降。再者，现有的调节系统对局部遮挡情况的反应通常不灵敏。在实际环境中，乌云遮挡或周围建筑物、树木等物体的阴影可能会对集热器造成局部遮挡。然而，现有的系统往往无法准确检测并应对这些情况，导致在遮挡发生时太阳能的收集效率大幅下降。

3、此外，值得注意的是，现有的太阳能集热器调节系统在进行数据采集时，通常依赖于单一的光照传感器。这种设计限制了系统对光照强度的全局感知能力，因为它只能提供集热器上某一点的光照数据，而无法全面反映集热板各个部分的光照情况。因此，在面对复杂多变的光照条件时，如多云天气或光线斑驳的环境，这些系统的调节效果往往难以达到预期，严重影响了太阳能的收集效率。

4、因此，为了解决上述技术问题本发明提出一种智能化自动高效太阳能集热器。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种智能化自动高效太阳能集热器。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种智能化自动高效太阳能集热器，包括储水器，还包括：

3、通过电力伸缩器安装在储水器上的太阳能板，所述太阳能板上安装有与储水器连接的集热板，所述集热器用于吸收太阳光的辐射热量并转化为热能传递给储水器；

4、设置在集热板四周的多个光强感应传感器，多个所述光强感应传感器分别用于检测各自所处位置的光强；

5、与电力伸缩器和光强感应传感器连接的主机，所述主机包括分析模块、收发模块和控制模块，所述收发模块用于与多个光强感应传感器之间的信息收发，所述控制模块用于调节电力伸缩器与多个光强感应传感器的工作状态；

6、所述分析模块用于根据接收到的多个光强信息进行判断处理，并将结果反馈给控制模块对电力伸缩器进行调整。

7、进一步的，所述储水器上安装有与主机连接的电池，所述电池为主机、电力伸缩器和光强感应传感器供电，且电池与太阳能板之间连接；

8、主机根据太阳能板的供能情况进行判断，当太阳能板发电功率等于整体设备耗能时，由太阳能板直接供电，当太阳能板发电功率小于等于整体设备耗能时在太阳能板直接供电，与整体设备耗能之间的差值由电池供能，当太阳能板发电功率大于整体设备耗能时，由太阳能板直接供电，并将多余的电量存储到电池内。

9、进一步的，包括以下使用方法：

10、a：主机按照设定的工作时间开始工作，其中，工作时间是提前在主机上设置好的；

11、b：多个光强感应传感器根据设定好的间隔区间，检测各自位置的光强并通过收发模块将数值发送给分析模块；

12、其中，多个光强感应传感器均是将连续一分钟内检测的光强均值发给分析模块，计算均值的方式是除去最大值以及最小值计算的，这个检测的间隔区间为30分钟；

13、c：分析模块筛选出步骤b中多个光强感应传感器最大以及最小位置的光强，并判断两者之间光强的误差值是否在5％内，若误差值在5％内，则按照5分钟的检测隔间继续检测，若误差值超过5％，则控制模块通过电力伸缩器带动集热板进行调节，其中，在电力伸缩器带动集热板进行调节的过程中，主机控制光强感应传感器进行实时检测，直到多个光强感应传感器最大以及最小位置的光强误差值在5％内；

14、d：当步骤b中两个相邻的检测间隔区间内的平均光强误差值超过20％，则分析模块记录本次的采集数据为故障值，不对电力伸缩器进行调节，并控制光强感应传感器继续检测，直到分析模块计算出重新检测点，并以重新检测点为起点继续进行检测；

15、能够减少由于乌云、杂物遮挡，或者部分阴影导致的当前检测的光强值存在误差，导致集热板调节错误的可能

16、e：当步骤d中，若分析模块在光强感应传感器下一个检测间隔区间内仍未判断出重新检测点，则不再计算重新检测点，并根据本次计算出的各个位置的光强变化，通过电力伸缩器带动集热板进行调节，直到多个光强感应传感器最大以及最小位置的光强误差值在5％内；

17、避免由于天气变化的因素，导致主机一直在采集分析数据，无法调整集热板的问题；

18、f：当主机每次重新开始工作时间时，在电力伸缩器的带动下集热板回到初始位置。

19、进一步的，分析模块计算重新检测点的方法为：记录最后一次检测的正常光强值s1，以及实时检测的正常光强值s i，其中，s i与s i-1之间检测间隔为1分钟，并计算出s i与s1之间的时间差t，判断出分析模块重新调整的区间为：

20、

21、进一步的，所述主机默认工作时间为早上八点到下午六点。

22、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

23、1、本发明中，通过多个光强感应传感器在集热板上多个位置进行光强检测，并将通过分析模块对检测到的多个光强值进行分析，然后通过电力伸缩器进行调节，使集热板随着太阳光进行移动，实现自动调节集热板，使其与太阳光的接触面积最大，从而解决现有技术中存在的对集热板调节不够灵敏且误差较大的问题。

24、2、本发明中，根据相邻的两个检测区间之间的光强差，判断检测到的数据是否存在偶然性，如果误差较大，不符合常理的情况下，则分析模块会忽略本次数据，并通过计算重新检测点来继续检测，减少因为乌云或者杂物的影响，导致集热板进程错误调节的可能，提高集热板调节的精准度，提高能源利用率。

25、3、本发明中，通过电池与太阳能板为整体设备供电的三种方式，能够提高太阳能的利用率，减少能源储存到电池，再由电池供电过程中，造成的损耗，提高能源利用率。

技术特征：

1.一种智能化自动高效太阳能集热器，包括储水器(1)，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种智能化自动高效太阳能集热器，其特征在于：所述储水器(1)上安装有与主机(5)连接的电池(3)，所述电池(3)为主机(5)、电力伸缩器(2)和光强感应传感器(7)供电，且电池(3)与太阳能板(6)之间连接。

3.根据权利要求1-2中所述一种智能化自动高效太阳能集热器，其特征在于，还包括以下使用方法：

4.根据权利要求3所述的一种智能化自动高效太阳能集热器，其特征在于：所述分析模块计算重新检测点的方法为：记录最后一次检测的正常光强值s1，以及实时检测的正常光强值si，其中，si与si-1之间检测间隔为1分钟，并计算出si与s1之间的时间差t，判断出分析模块重新调整的区间为：

5.根据权利要求3所述的一种智能化自动高效太阳能集热器，其特征在于：所述主机(5)工作时间为早上八点到下午六点。

技术总结本发明公开了一种智能化自动高效太阳能集热器，涉及太阳能高效集热技术领域，其技术方案要点是：包括储水器，还包括通过电力伸缩器安装在储水器上的太阳能板，所述太阳能板上安装有与储水器连接的集热板，所述集热器用于吸收太阳光的辐射热量并转化为热能传递给储水器，设置在集热板四周的多个光强感应传感器，多个所述光强感应传感器分别用于检测各自所处位置的光强，与电力伸缩器和光强感应传感器连接的主机，所述主机包括分析模块、收发模块和控制模块，所述收发模块用于与多个光强感应传感器之间的信息收发，所述控制模块用于调节电力伸缩器与多个光强感应传感器的工作状态，效果是实现自动调节集热板，使其与太阳光的接触面积最大。技术研发人员：刘瑞峰,刘士选,刘鹏,王涛,杨士琳,王刚受保护的技术使用者：临沂恒源售电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9