[发明专利]一种塔式太阳能吸热器的试验装置

权利要求书

1.一种塔式太阳能吸热器的试验装置，其特征在于，所述的试验装置包括超大功率感应电源、太阳能吸热器、制冷元件、超高精度工件台、耐高温的高精度丝杠导轨、基础平台、2台脉宽调制直流风机、2个热电偶、以及活动门；

超大功率感应电源固定在塔式太阳能吸热器试验装置靠近高温区的顶部，为加热吸热器供电；超大功率感应电源的两个输出端通过多芯铜电缆与吸热器连接；太阳能吸热器固定在超高精度工件台的台面上；超高精度工件台焊接在耐高温的丝杠导轨上，耐高温的丝杠导轨固定在基础平台上，基础平台固定在地面上；所述的塔式太阳能吸热器试验装置是一个长方形箱体，箱体外部包裹隔热材料，箱体内部水平方向左右布置有高温区和低温区，高温区和低温区的体积相同，2脉宽调制直流台风机分别固定在高温区和低温区底部的风道上；2个热电偶分别插入高温区和低温区的顶部；制冷元件固定在低温区的顶部；高温区和低温区之间布置有导槽，活动门插入该导槽内，分隔高温区和低温区。

2.按照权利要求1所述的塔式太阳能吸热器的试验装置，其特征在于，所述的超大功率感应电源包括整流电路、滤波电路、逆变电路和保护控制电路；整流电路采用三相桥式全控整流电路，整流电路的输入端连接来自电网的三相电源，整流电路的输出端和滤波电路输入端连接，滤波电路的输出端和逆变电路的输入端连接，控制和保护电路的输出端分别和整流电路及逆变电路输入端连接。

3.按照权利要求2所述的塔式太阳能吸热器的试验装置，其特征在于，所述的三相桥式整流电路由两组半波整流电路串联组成，输出电压是三相半波的两倍；调节可控硅的导通角逐渐变大实现软启动，限制冲击电流不超过电源满载时的额定电流；整流电路输出的脉动直流经过滤波电路滤波；所述的滤波电路由低频电容C1和高频率波电容C2并联组成；所述的逆变电路为由IGBT功率器件组成的高频逆变电源，为由两个半桥组成电压型全桥逆变电路，两个对侧的桥臂为一对，成对的两个桥臂导通，两对桥臂交替各导通180°，输出的电压波形为矩形波；三相交流电中的C相装有交流互感器，交流互感器输出一个同步信号到控制和保护电路，滤波电路输出一个同步信号到控制和保护电路，逆变电路输出一个同步信号到控制和保护电路，控制和保护电路为由运放电路组成的跟随器，根据上述信号来控制逆变电路的输出；逆变电路的输出端和太阳能吸热器输入端相连接。

4.按照权利要求1所述的塔式太阳能吸热器的试验装置，其特征在于，所述的2台脉宽调制直流风机中，其中第一脉宽调制直流风机固定在高温区的风道上，第二脉宽调制直流风机固定在低温区的风道上；2个热电偶中的第一热电偶固定在高温区的顶部，第二热电偶固定在低温区的顶部；高温区和低温区之间的导槽内安装的活动门能够向上拔出；通过第一热电偶提供的温度数据来控制变频器的输出，变频器控制第一脉宽调制直流风机的转速，使得空气在所述试验装置的高温区内流动，使得高温区内的温度保持在1200℃；

塔式太阳能吸热器的高温工况试验完毕，降温后进行低温工况的试验；低温工况试验时，首先打开活动门，通过超高精度工件台的移动把太阳能吸热器从高温区域移动到低温区域，然后关闭活动门；低温区域使用的液氮制冷，通过向低温区的顶部的制冷元件内注入液氮产生低温环境；通过第二热电偶提供的温度数据来控制变频器的输出，变频器控制第二脉宽调制直流风机的转速来控制温度，使得低温区温度达到-50℃。