[发明专利]一种基于石墨烯纳米流体的防沉淀型太阳能光热系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯纳米流体的防沉淀型太阳能光热系统的控制方法，其特征在于，所述基于石墨烯纳米流体的防沉淀型太阳能光热系统包括储液罐（3）、太阳能集热器（14）、热交换器（16）和控制器（17），所述储液罐（3）、太阳能集热器（14）和热交换器（16）按顺序连接形成纳米流体循环回路；

所述储液罐（3）包括从上到下依次设置的罐盖（31）、上罐体（32）和下罐体（33），所述罐盖（31）呈向上凸起的半球形结构，所述上罐体（32）呈圆柱形结构，所述下罐体（33）呈向下凸起的半球形结构，所述罐盖（31）与上罐体（32）、所述上罐体（32）与下罐体（33）分别通过密封卡扣（9）连接，且上罐体（32）与下罐体（33）内部相通，所述罐盖（31）、上罐体（32）和下罐体（33）均包括金属外壁、玻璃内壁以及位于金属外壁、玻璃内壁之间的中空层，所述罐盖（31）上设有排气口（1）、进液口（2）和循环系统入口（6），所述循环系统入口（6）与所述热交换器（16）的纳米流体出口连接，所述下罐体（33）底部设有排液口（11）和循环系统出口（5），所述循环系统出口（5）与所述太阳能集热器（14）的输入端连接，所述上罐体（32）中空层中下部的两侧对称设置有发射器（4）和光束检测器（7），所述下罐体（33）内部中间设置有搅拌装置（8），所述搅拌装置（8）的下端伸出所述下罐体（33）并与设置在储液罐（3）外部的电机（12）输出轴传动连接，所述发射器（4）、光束检测器（7）和电机（12）分别与所述控制器（17）电连接；所述储液罐（3）与所述太阳能集热器（14）之间的管路上还设有流量调节泵（13），所述热交换器（16）与所述储液罐（3）之间的管路上还设有纳米流体循环泵（19），所述热交换器（16）通过管路连接热量输出系统（18）；

所述基于石墨烯纳米流体的防沉淀型太阳能光热系统的控制方法包括以下步骤：

第一步，初始光的透射率为T0，通过控制器（17）预先设定光透射率允许变化区间△T和采样周期t；

第二步，通过进液口（2）向储液罐（3）内添加石墨烯纳米流体，开启流量调节泵（13）、纳米流体循环泵（19）和各管路上的蝶阀（15），同时开启发射器（4）发射一定强度的光束，光束通过纳米流体；

第三步，光束检测器（7）接收通过纳米流体后的光强度信号，将接收到的多组光强度信息构建成光强数据矩阵，并将信息传送给控制器（17）；

第四步，控制器（17）接收到光强数据矩阵，对其进行计算分析，得到光透射率Ti，对光透射率Ti进行判断，若透射率Ti大于等于初始光的透射率T0允许变化区间△T，则进行第五步，否则进行第六步；

第五步，当透射率Ti大于等于初始光的透射率T0允许变化区间△T时，判断为此时的石墨烯纳米流体在储液罐（3）底部发生聚集，控制器（17）启动电机（12），搅拌装置（8）开始运行，此时控制器（17）内计数器收到信号，i=i+1，并且在间隔t时间后重新开始采样，进行第二步；

第六步，当透射率Ti小于初始光的透射率T0允许变化区间△T时，再次判断是否低于初始光的透射率T0，若否，则将纳米流体此时状态输出给用户，并且将信号传递到控制器（17）内的计数器，计数器收到信号，i=i+1，并且在间隔t时间后重新开始采样，进行第二步；若是，则进行第五步。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯纳米流体的防沉淀型太阳能光热系统的控制方法，其特征在于，所述储液罐（3）、太阳能集热器（14）和热交换器（16）中流体工质的进出管路上分别设有蝶阀（15）。

3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯纳米流体的防沉淀型太阳能光热系统的控制方法，其特征在于，在所述储液罐（3）的底部设有承重支架（10）。

4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯纳米流体的防沉淀型太阳能光热系统的控制方法，其特征在于，所述热交换器（16）上还设有冷却液进出口，所述冷却液进出口与冷却液循环系统按顺序连接形成冷却回路。