[实用新型]太阳能腔体接收器的聚焦辐射能流密度测量系统

说明书

本实用新型公开了一种太阳能腔体接收器的聚焦辐射能流密度测量系统，包括腔体接收器、太阳辐射密度计、齿条、电机Ⅰ、电机Ⅱ、控制系统和数据采集仪；所述腔体接收器与电机Ⅰ的输出轴连接，腔体接收器与电机Ⅰ的输出轴同轴；所述的腔体接收器上安装有电机Ⅱ，所述的腔体接收器侧壁上沿着母线设有一通槽，通槽处设有齿条，齿条能够沿着腔体接收器的母线滑动；电机Ⅱ的输出轴上设有齿轮，齿轮与齿条啮合；齿条上安装有太阳辐射密度计，电机Ⅰ、电机Ⅱ分别与控制系统连接，控制系统和太阳辐射密度计分别与数据采集仪连接，数据采集仪、控制系统分别与数据处理器连接。本实用新型结构简单，操作方便，而且本实用新型采用单个太阳辐射密度计就可以测量整个腔体接收器；可以精确得将太阳辐射密度计空间位置与能流测量值进行结合，重构精度更高。

技术领域

本实用新型属于聚光型太阳能热利用领域，特别是涉及一种太阳能腔体接收器的聚焦辐射能流密度测量系统。

背景技术

太阳能是清洁环保、供应充足和分布广泛的可再生能源。聚光太阳能热发电是开发和利用太阳能资源的一种重要技术，被认为是解决能源短缺和环境污染问题的重要途径。聚光太阳能热发电系统(CSP)采用聚光器将太阳辐射能聚集在腔体接收器内，进而加热腔体接收器内部的吸热器并转换为流体工质的热能，然后通过热力循环过程驱动发电机组进行发电，它能与储热系统或常规火力发电站进行有机结合，从而实现连续、稳定的发电，这是其它可再生能源发电方式不可比拟的优势。

在CSP系统中，腔体接收器内部吸热器表面的聚焦辐射能流密度分布是光热转换的边界条件，其不仅影响光热转换效率，而且高密度且非均匀的能流分布特性还会影响吸热器的安全运行。因此，准确测量已建CSP系统中腔体接收器内吸热器表面的能流分布尤为重要，它是系统试运行的安全保障，也是聚光器镜面调节的重要依据。当前，现有技术中通常采用CCD相机测量简单平面接收器表面的聚焦辐射能流分布，而对腔体接收器内表面能流密度分布的测量关注较少。事实上，工程应用时更多的是采用腔体接收器，因为它能减小热损失和光学损失，从而有效提升系统的光-热-电转换效率。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种能够结构简单，操作方便，且能够将辐射密度计沿腔体接收器的圆周和轴向两个自由度方向进行三维连续扫描的太阳能腔体接收器内表面的聚焦辐射能流密度测量系统。

本实用新型所采用的技术方案是：一种太阳能腔体接收器聚焦辐射能流密度测量系统，包括腔体接收器、太阳辐射密度计、齿条、电机Ⅰ、电机Ⅱ、控制系统和数据采集仪；所述腔体接收器与电机Ⅰ的输出轴连接，腔体接收器与电机Ⅰ的输出轴同轴；所述的腔体接收器上安装有电机Ⅱ，所述的腔体接收器侧壁上沿着母线设有一通槽，通槽处设有齿条，齿条能够沿着腔体接收器的母线滑动；电机Ⅱ的输出轴上设有齿轮，齿轮与齿条啮合；齿条上安装有太阳辐射密度计，太阳辐射密度计伸入腔体接收器内，电机Ⅰ、电机Ⅱ分别与控制系统连接，控制系统和太阳辐射密度计分别与数据采集仪连接，数据采集仪、控制系统分别与数据处理器连接。

上述的太阳能腔体接收器聚焦辐射能流密度测量系统中，还包括输出设备，数据处理器与输出设备连接。

上述的太阳能腔体接收器聚焦辐射能流密度测量系统中，所述的电机Ⅰ安装在安装座的后端，安装座上安装有两个支撑辊，支撑辊的轴线平行于腔体接收器的轴线，腔体接收器支撑在两个支撑辊上。

上述的太阳能腔体接收器聚焦辐射能流密度测量系统中，所述的腔体接收器的后端固定连接有连接轴，连接轴通过联轴器与电机Ⅰ的输出轴连接。

上述的太阳能腔体接收器聚焦辐射能流密度测量系统中，所述的腔体接收器侧壁上的通槽为矩形通槽，矩形通槽的两端处分别有一个滑轨，齿条安装在滑轨上，齿条朝向腔体接收器内的表面为圆弧表面，齿条的圆弧表面与腔体接收器的圆弧表面拼合成一整圆。