[发明专利]一种中高温太阳能集热管光学效率测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能热利用领域，特别是涉及一种中高温太阳能集热管的光学效率装置。

背景技术

太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源，它具有资源丰富、取之不尽、用之不竭、不会污染环境和破坏生态平衡等优点。因此在石化燃料逐年减少、国际能源形势日趋严峻的今天，开发利用太阳能是实现能源供应多元化、保证能源安全的重要途径之一。聚焦器型中高温太阳能集热管可以应用在工业加热以及发电领域，是未来太阳能光热产业的重要发展方向，它的性能的好坏直接关系到未来光热产业发展的快慢。

中高温太阳能集热管一般由表面涂覆或溅射太阳选择性吸收涂层的金属内管及环绕金属内管的玻璃外管组成。太阳选择性吸收涂层将光能转换成热能，热量通过金属内管传递给金属内管介质。太阳选择性吸收涂层的光学效率高低直接影响中高温太阳能集热管的性能。目前，普遍使用的测试太阳选择性吸收涂层光学效率的方法是中高温太阳能集热管在实际运行中对其测试。此种光学效率测试方式有很大的局限性。其一受天气的限制，因这种方法是中高温太阳能集热管在自然环境下进行测试，诸多自然因素（例如云、雾、雨）影响太阳辐照度变化不定，在太阳辐照度测量及计算过程中误差较大；另外风速的大小对中高温太阳能集热管热损失会产生影响，从而对太阳选择性吸收涂层的光学效率的测试带来较大误差。其二测温精度不准确，因这种方法的测温方式是测量中高温太阳能集热管金属内管外表面的温度，而非介质温度，最终导致测试结果出现较大误差。

发明内容

本发明的主要目的在于，提供一种可不受自然因素的限制，有利于获得准确的中高温太阳能集热管光学效率，同时，本发明也可鉴定中高温太阳能集热管性能，有利于提高中高温太阳能集热管质量。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提出的一种中高温太阳能集热管光学效率测试装置，用于测试中高温太阳能集热管的光学效率，

包括供水箱、壳体以及储水箱，其中，

所述壳体具有横截面呈椭圆形腔室，所述椭圆形腔室用于放置所述中高温太阳能集热管，所述中高温太阳能集热管放置于所述椭圆形腔室的一条焦线上，所述中高温太阳能集热管一端形成的介质进口通过介质流通管道连接供水箱，所述中高温太阳能集热管另一端形成的介质出口通过介质流通管道连接储水箱，所述椭圆形腔室的内表面形成反射镜面，所述椭圆形腔室内设置有太阳模拟光源，所述太阳模拟光源呈直线放置于所述椭圆形腔室另一条焦线上；

其中，所述太阳模拟光源发出的光经椭圆形腔室表面的反射镜面的反射后聚集于所述中高温太阳能集热管上；

还包括有：

第一温度传感器，设于中高温太阳能集热管的介质入口处，用于采集中高温太阳能集热管介质入口处的介质温度；

第二温度传感器，设于中高温太阳能集热管的介质出口处，用于采集中高温太阳能集热管介质出口处的介质温度；

流体动力设备，设于介质流通管道上，驱动供水箱内的介质向储水箱流动，以及控制介质流量；

流量采集单元，设于介质流通管道上，用于采集介质流通管道内的介质流量；电动控制阀，设于介质流通管道上，用于控制介质流量；

通风散热装置，设于椭圆形腔体的一个端面上，用于降低椭圆形腔体内部温度。

控制柜，为所述测试装置提供电源、数据存储和设备控制，所述控制柜与所述太阳模拟光源连接，控制太阳模拟光源启闭；所述控制柜连接第一温度传感器和第二温度传感器，接收第一温度传感器和第二温度传感器的温度数据；所述控制柜连接流量采集单元、流体动力设备和电动控制阀，所述控制柜接收流量采集单元采集的流量数据，并根据设定控制流体动力设备的功率和电动控制阀的开启度，从而调整介质流量。

如上所述的中高温太阳能集热管光学效率测试装置，所述控制柜包括电源模块，所述电源模块包括稳压器及变压器，所述变压器连接所述稳压器，所述变压器将外接电源转换成所述测试装置需要的工作电压，所述稳压器对所述工作电压进行稳压处理以为测试装置提供稳定的工作电源。

如上所述的中高温太阳能集热管光学效率测试装置，所述的反射镜面为反光铝板或玻璃镜。

如上所述的中高温太阳能集热管光学效率测试装置，所述壳体两个端面都具有反射镜面。

如上所述的中高温太阳能集热管光学效率测试装置，所述壳体沿椭圆形腔室分为滑动壳体和固定壳体两部分。

如上所述的中高温太阳能集热管光学效率测试装置，还包括活动导轨，所述活动导轨设置于所述滑动壳体和固定壳体的底部，用于固定所述固定壳体以及使所述滑动壳体沿着所述活动导轨运动。