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申请/专利权人：扬州市职业大学(扬州开放大学)

摘要：本发明涉及集热设备配置优化技术领域，具体包括一种窄槽式集热器的集热效率优化方法及系统，包括：基于目标温室内的实时温湿度数据和种植需求分析，明确温湿度调控目标；获取并利用目标区域的光照参数进行光学模拟计算，以确定窄槽式集热器安装的最佳倾角，结合该最佳倾角与窄槽式集热器特性，进行集热效率模拟优化，并将温湿度调节需求作为输入参数，通过匹配优化得出适宜的集热器装配方案，解决了窄槽式集热器在实际应用中因不合理配置导致的集热效率低下、温湿度控制不精准的技术问题，达到了通过动态分析目标区域光照信息，提升集热效率、精确满足温室内植物生长对温湿度特定要求，提高温室能源利用的整体效能的技术效果。

主权项：1.一种窄槽式集热器的集热效率优化方法，其特征在于，所述方法包括：根据目标温室内的温湿度信息、室内种植基础信息，分析获得温湿度调节需求；获取目标区域光照信息，包括目标地区辐照度、太阳高度角，基于所述目标区域光照信息进行光学模拟分析，获取最佳集热器安装倾角；利用窄槽式集热器信息与所述最佳集热器安装倾角，进行集热器-倾角的集热优化模拟，构建集热优化模块；将所述温湿度调节需求作为目标数据加载至所述集热优化模块中，进行集热数据匹配优化，获得窄槽式集热器的装配数据，进行目标温室装配控制；其中，所述根据目标温室内的温湿度信息、室内种植基础信息，分析获得温湿度调节需求，包括：采集目标温室内预设时间周期内的温度信息、湿度信息，得到所述温湿度信息；获取目标温室内的种植数据，包括种植类别、种植周期、种植需求参数，作为所述室内种植基础信息；利用所述温湿度信息与所述室内种植基础信息进行周期节点对齐，并通过对齐数据进行数据关系拟合，确定温度、湿度偏差值，获得所述温湿度调节需求；所述获取目标区域光照信息，包括目标地区辐照度、太阳高度角，基于所述目标区域光照信息进行光学模拟分析，获取最佳集热器安装倾角，包括：基于目标温室的种植时间周期、温室位置，进行太阳高度角、目标地区辐照度数据监测，获得所述目标区域光照信息，包括种植时间周期内对应的太阳高度角、目标地区辐照度；将集热器的安装倾角调节范围作为约束条件，基于所述太阳高度角、目标地区辐照度进行光学模拟，获得种植时间周期内光线接收率的模拟接收数据；基于所述模拟接收数据，对各安装倾角进行接收率评价，确定所述最佳集热器安装倾角，所述最佳集热器安装倾角为种植时间周期内平均接收率最大的安装倾角；所述将集热器的安装倾角调节范围作为约束条件，基于所述太阳高度角、目标地区辐照度进行光学模拟，包括：根据所述太阳高度角、目标地区辐照度进行区域辐照聚类，划分区域辐照子区，所述区域辐照子区具有不同的辐照强度区间；基于所述集热器的安装倾角调节范围、所述太阳高度角、区域辐照子区，提取优化变量；将光线吸收率最大为目标值，基于所述优化变量构建优化空间，进行安装倾角、区域辐照子区设置关系的寻优，获得模拟优化参数群，包括安装倾角与区域辐照子区的优化对应关系；基于所述模拟优化参数群，分别进行多安装倾角的光学模拟，获得所述模拟接收数据；所述利用窄槽式集热器信息与所述最佳集热器安装倾角，进行集热器-倾角的集热优化模拟，构建集热优化模块，包括：获取窄槽式集热器信息的材料信息、尺寸信息、聚光器曲度；根据所述最佳集热器安装倾角，确定安装倾角与区域辐照子区；基于所述安装倾角与区域辐照子区进行安装曲度分析，与所述聚光器曲度进行匹配，得到匹配窄槽式集热器的聚光器曲度匹配关系；根据所述材料信息、尺寸信息、聚光器曲度与集热关系分析，确定各变量的集热函数关系；将所述聚光器曲度匹配关系与所述各变量的集热函数关系进行整合，并以集热效率为目标值，构建所述集热优化模块；将所述温湿度调节需求作为目标数据加载至所述集热优化模块中，进行集热数据匹配优化，获得窄槽式集热器的装配数据，进行目标温室装配控制，包括：基于所述温湿度调节需求获取植被需求宽容区间，确定温度调节宽容系数、湿度调节宽容系数；将所述温度调节宽容系数、湿度调节宽容系数加入所述集热优化模块中；根据所述温湿度调节需求，获得集热需求数据，将所述集热需求数据作为目标值，通过所述集热优化模块进行全局寻优，确定材料信息、尺寸信息、聚光器曲度，将所述材料信息、尺寸信息、聚光器曲度、最佳集热器安装倾角进行整合，获得所述窄槽式集热器的装配数据；其中，所述方法还包括：采集天气信息，基于所述天气信息、所述窄槽式集热器的装配数据进行集热预测，获得集热数据；构建窄槽式集热器系统的温湿度调节流程关系链；根据所述集热数据拟合集热数据曲线，基于所述温湿度调节流程关系链、所述集热数据曲线进行流程时间节点对应，确定各节点的调节消耗关系；基于所述各节点的调节消耗关系进行集热阀门开度全周期控制调整。

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