CN102967625A - 内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统及检测方法 - Google Patents

内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统及检测方法 Download PDF

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韩文敏
沈永春
杨波
吴旭林
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Abstract

本发明提供一种结构简单的内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统及检测方法，以检测高温真空太阳集热管的热损。高温真空太阳能集热管热损检测系统包括加热装置、温度传感器、温度控制器和上位机，加热装置包括与导电体及电源装置，温度传感器与上位机输入端相连，上位机输出端连接温度控制器。一种高温真空太阳能集热管热损检测方法，包括以下步骤：通过导电体连接高温真空太阳能集热管和电源装置，安装好温度传感器，并将温度传感器连接到上位机上，上位机输出连接温度控制器；使内管表面的温度达到设定值；控制罩玻璃管和内管的温度在一段时间内维持在一个常量；进行高温真空太阳能集热管热损的计算。

Description

内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统及检测方法
技术领域
本发明属于太阳能集热管的检测领域，具体是涉及一种内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统及检测方法。
背景技术
槽式太阳能热发电是通过槽式抛物面聚光镜将太阳光汇聚到焦线所在位置上，在焦线所在处安放管状高温集热管，吸收聚焦后的太阳能。高温集热管内部流动介质（一般为导热油或熔盐）被加热后（工质温度：400℃以上），流经热交换器或直接加热水，产生水蒸气，借助蒸汽汽轮机产生动力，推动发电机发电。
槽式太阳能热发电的核心技术为高温集热管，其热损的大小直接影响到热电站的运行效率。目前高温真空太阳集热管是采用加热棒套管式加热进行检测的，这种测试方法导致测试系统在很长的时间才能达到热平衡，并且加热棒都有一定的寿命，这种测试方法即耗时又耗材。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种结构简单的内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统，以检测高温真空太阳集热管的热损，为生产实践提供参考。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统，所述高温真空太阳能集热管包括内管、同轴设置在内管上的罩玻璃管和形成于内管与罩玻璃管之间的真空夹层，其特征在于：高温真空太阳能集热管热损检测系统包括加热装置、温度传感器、温度控制器和上位机，加热装置包括与高温真空太阳能集热管相连的导电体及与导电体相连的电源装置，温度传感器与上位机输入端相连，上位机输出端连接温度控制器。
进一步地，导电体为导电夹，导电夹通过接线柱与电源装置相连。
进一步地，电源装置为变频电源，包括整流器、逆变器、变压器及控制电路。
进一步地，导电体材质为镀锌紫铜。
进一步地，温度控制器为PID控制器。
本发明的目的之二在于提供一种利用上述内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统进行热损检测的方法，快捷、准确、经济、且操作方便。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用所述内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统对高温真空太阳能集热管热损检测方法，包括以下步骤：
a)    通过导电体连接高温真空太阳能集热管和电源装置，在高温真空太阳能集热管选定的测温点安装好温度传感器，并将温度传感器连接到上位机上，上位机输出连接温度控制器；
b)    设定所需的测试温度，使内管表面的温度达到设定值； 
c)    控制罩玻璃管和内管的温度在一段时间内维持在一个常量；
d)    通过上位机进行数据的采集和处理，取得罩玻璃管及内管的温度和电功率，进行高温真空太阳能集热管热损的计算。
上述高温真空太阳能集热管热损检测方法中，温度和电功率值每5s记录一次。
上述高温真空太阳能集热管热损检测方法中，罩玻璃管和内管的温度在≥15分钟内波动应该≤0.5℃。
本发明的有益效果：
本发明的检测系统整体结构简单，设计合理，成本低廉；本发明的检测方法，通过电加热负载计算维持集热管内管温度在设定值需要的加热能量，检测快捷、准确，且操作方便。
附图说明
图1为内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，下述说明仅是示例性的，不限定本发明的保护范围。
参考附图1，所述高温真空太阳能集热管包括内管3、同轴设置在内管3上的罩玻璃管1和形成于内管3与罩玻璃管1之间的真空夹层2.一种内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统，包括加热装置、温度传感器7、温度控制器和上位机，加热装置包括与高温真空太阳能集热管相连的导电体及与导电体相连的电源装置，温度传感器7与上位机输入端相连，上位机输出端连接温度控制器。
本发明实施例中，导电体为导电夹5，导电夹5材质为镀锌紫铜，导电夹5可以直接夹在内管3上，并通过接线柱与电源装置相连，直接加热内管3，传热均匀，可以达到稳定状态时间短。
本发明实施例中，电源装置为变频电源6，包括整流器、逆变器、变压器及控制电路；整流器可以将交流电转化为直流电，消除杂波的干；逆变器将稳压电源换为交流电源，变压器可以便于输出测试需要的稳压交流电源。
本发明实施例中，温度控制器为PID控制器，方便对温度进行控制。
一种利用上述内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统对高温真空太阳能集热管热损检测方法，包括以下步骤：
e)    通过导电夹5连接内管3和变频电源6，在高温真空太阳能集热管选定的测温点安装好温度传感器7，并将温度传感器7连接到上位机上，上位机输出连接温度控制器；
f)    设定所需的测试温度，使内管表面的温度达到设定值； 
g)    控制罩玻璃管和内管的温度在一段时间内维持在一个常量，即达到一个稳定状态；
h)    通过上位机进行数据的采集和处理，取得罩玻璃管及内管的温度和电功率，进行高温真空太阳能集热管热损的计算。
上述检测方法中，温度和电功率值每5s记录一次，以考察温度变化。
本发明实施例中，罩玻璃管和内管的温度在≥15分钟内波动应该≤0.5℃，认为是稳定状态。
本发明未经描述的技术特征为现有技术，在此不再说明，本领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做的变化、改进或替换，应该属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统，所述高温真空太阳能集热管包括内管、同轴设置在内管上的罩玻璃管和形成于内管与罩玻璃管之间的真空夹层，其特征在于：高温真空太阳能集热管热损检测系统包括加热装置、温度传感器、温度控制器和上位机，加热装置包括与高温真空太阳能集热管相连的导电体及与导电体相连的电源装置，温度传感器与上位机输入端相连，上位机输出端连接温度控制器。
2.根据权利要求1所述内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统，其特征在于：导电体为导电夹，导电夹通过接线柱与电源装置相连。
3.根据权利要求1所述内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统，其特征在于：电源装置为变频电源，包括整流器、逆变器、变压器及控制电路。
4.根据权利要求1或2或3或4所述内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统，其特征在于：导电体材质为镀锌紫铜。
5.根据权利要求1或2或3或4所述内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统，其特征在于：温度控制器为PID控制器。
6.一种利用权利要求1或2或3所述内管通电加热式高温真空太阳能集热管热损检测系统对高温真空太阳能集热管热损检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过导电体连接高温真空太阳能集热管和电源装置，在高温真空太阳能集热管选定的测温点安装好温度传感器，并将温度传感器连接到上位机上，上位机输出连接温度控制器；
设定所需的测试温度，使内管表面的温度达到设定值； 
控制罩玻璃管和内管的温度在一段时间内维持在一个常量；
通过上位机进行数据的采集和处理，取得罩玻璃管及内管的温度和电功率，进行高温真空太阳能集热管热损的计算。
7.根据权利要求6所述高温真空太阳能集热管热损检测方法，其特征在于：温度和电功率值每5s记录一次。
8.根据权利要求6所述高温真空太阳能集热管热损检测方法，其特征在于：罩玻璃管和内管的温度在≥15分钟内波动应该≤0.5℃。
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