CN106290459A - 槽式太阳能集热管热损失测试系统 - Google Patents

槽式太阳能集热管热损失测试系统 Download PDF

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test system
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白永军
田增华
曹烜军
李栋
舒吉龙
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North China Power Engineering Co Ltd of China Power Engineering Consulting Group
North China Power Engineering Beijing Co Ltd
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North China Power Engineering Co Ltd of China Power Engineering Consulting Group
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Abstract

本发明的槽式太阳能集热管热损失测试系统,包含集热管,其内包含金属吸热管和置于其内的加热管,还包含连接集热管两端的导热油循环回路,可输送导热油于金属吸热管和加热器之间,所述加热器表面设第一温度传感器,金属吸热管表面设至少一个第二温度传感器,第一和第二温度传感器与温度控制模块和数据采集存储模块相连,通过设置导热油循环回路和均匀分布的复数温度传感器,可使集热管内传热均匀且可提高测试集热管热损失的精确度。

Description

槽式太阳能集热管热损失测试系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种对槽式太阳能集热管的热损失进行测试的系统。
背景技术
[0002] 集热管是槽式太阳能热发电集热场的关键部件,如图1所示的现有集热管的结构示意图,主要由玻璃罩管I和外壁面涂有选择性吸收膜的金属吸热管2组成。在工作过程中,传热介质在集热管内部流动,部分热量将通过辐射换热、对流换热和热传导的方式传递给环境,传递到环境中的热量为集热管的热损失。集热管的热损失性能是评价集热管优劣的核心指标。
[0003] 现有的对集热管进行热损失测试时,加热器3放置于金属吸热管2的内部,并确保加热器3处于集热管的中轴线5上,为了使金属吸热管2的受热较为均匀,在加热管3的外部同轴套有铜管4。温度控制模块控制加热器3使金属吸热管2的温度维持稳定,温度传感器贴在金属吸热管2表面,测得此时金属吸热管2的温度,功率表测得加热器3的功率输出值,即可得到集热管在该温度下的热损失。
[0004] 但在上述结构中,铜管4在长时间的高温使用下较容易氧化和弯曲变形,影响了导热性能和均温效果。另外,测量金属吸热管2温度的温度传感器与金属吸热管2表面是单点接触的,而铜管4通过热辐射传热给金属吸热管2,容易由于传热不均导致测点温度与金属吸热管的实际平均温度不一致。
[0005] 如何克服上述缺陷,以尽可能提高槽式太阳能集热管的热损失的测试精确度,是目前亟待解决的问题。
发明内容
[0006] 本发明的所解决的技术问题即在提供一种可准确测试集热管热损失的槽式太阳能集热管热损失测试系统。
[0007] 本发明所采用的技术手段如下所述。
[0008] —种槽式太阳能集热管损失测试系统,包含集热管,其内包含金属吸热管和加热管,该加热管置于金属吸热管内部,还包含导热油循环回路,该导热油循环回路分别与集热管两端相连,输送导热油于金属吸热管和加热器之间。
[0009] 所述导热油循环回路包含依次相连的出口阀门、油罐、油栗和进口阀门,所述出口阀门、进口阀门分别与集热管的两端相连,出口阀门与集热管的连接处设膨胀节,膨胀节上设液位管。
[0010] 所述加热器表面设第一温度传感器,金属吸热管表面设至少一个第二温度传感器,该复数个第二温度传感器沿金属吸热管的轴向均匀分布。
[0011] 所述加热器、第一温度传感器和第二温度传感器连接温度控制模块和数据采集模块。
[0012]另外,集热管的最外层设玻璃罩管,玻璃罩管的两端设保温块,所述玻璃罩管、加热器和金属吸热管同轴设置。
[0013] 本发明所产生的有益效果如下。
[0014] 1、集热管进行热损失测试时,由于增加了导热油循环回路,将集热管内部的金属吸热管内充满导热油,利用导热油的良好导热性以及与金属吸热管表面的充分接触,使金属吸热管整体在加热过程中受热更为均匀,测点温度更为准确,提高了集热管热损失测试的精度。
[0015] 2、复数个第二温度传感器沿金属吸热管轴向均匀分布,可多点采集金属吸热管的温度,在数据分析时取多个温度的平均值,测点温度更为准确,提高测试的精度。
附图说明
[0016]图1为现有槽式太阳能集热管的结构示意图。
[0017]图2为本发明的槽式太阳能集热管损失测试系统的结构示意图。
具体实施方式
[0018] 如图2所示,本发明保护一种槽式太阳能集热管损失测试系统,包含集热管,其内包含金属吸热管2和加热管3,加热管3置于金属吸热管2的内部。集热管的最外层设玻璃罩管I,玻璃罩管I的两端设保温块11。在实际应用中,玻璃罩管1、加热器3和金属吸热管2—般采用同轴设置。
[0019] 本发明的一个重点改进在于:在集热管两端连接导热油循环回路6,将导热油输送至金属吸热管2和加热器3之间。导热油循环回路6包含依次相连的出口阀门61、油罐62、油栗63和进口阀门64,所述出口阀门61、进口阀门64分别与集热管的两端相连,形成一个完整的运送导热油的回路。
[0020] 为避免导热油的热膨胀导致导热油体积增大、对金属加热管和加热器的压力增大的问题,在出口阀门61与集热管的连接处设膨胀节65,并在膨胀节65上设液位管66,以显示导热油的液位高度。
[0021] 本发明的另一个重点改进在于,所述加热器3表面设第一温度传感器71,金属吸热管2表面设至少一个第二温度传感器72。当第二温度传感器72采用复数个数时,可沿金属吸热管的轴向方向均匀分布。
[0022] 上述加热器3、第一温度传感器71和第二温度传感器72均连接温度控制模块8和数据采集模块9。
[0023] 在集热管进行热损失测试时,加热器3开始工作前,开启进口阀门64和油栗63,油罐62中的导热油流入金属吸热管2内部并充满,停止油栗63并关闭进口阀门64。此时加热器3开始加热集热管。
[0024] 在加热的过程中,第一温度传感器71控制加热器表面的温度。若干个第二温度传感器72通过温度控制模块使得金属吸热管2维持在所需要测试的温度上,此时数据采集存储模块采集并存储金属吸热管的温度以及加热器的功率值,金属吸热管2的温度为若干个第二温度传感器72测量数值的平均值,加热器3的功率值即为此温度下的集热管的热损失。当测试结束后,开启出口阀门61,导热油经管道回流至油罐62。

Claims (10)

1.一种槽式太阳能集热管损失测试系统,包含集热管,其内包含金属吸热管和加热管,该加热管置于金属吸热管内部,其特征在于,还包含导热油循环回路,该导热油循环回路分别与集热管两端相连,输送导热油于金属吸热管和加热器之间。
2.如权利要求1所述的槽式太阳能集热管损失测试系统,其特征在于,所述加热器表面设第一温度传感器,金属吸热管表面设至少一个第二温度传感器。
3.如权利要求1所述的槽式太阳能集热管损失测试系统,其特征在于,所述导热油循环回路包含依次相连的出口阀门、油罐、油栗和进口阀门,所述出口阀门、进口阀门分别与集热管的两端相连。
4.如权利要求3所述的槽式太阳能集热管损失测试系统,其特征在于,所述出口阀门与集热管的连接处设膨胀节。
5.如权利要求4所述的槽式太阳能集热管损失测试系统,其特征在于,所述膨胀节上设液位管。
6.如权利要求2所述的槽式太阳能集热管损失测试系统,其特征在于,所述复数个第二温度传感器沿金属吸热管的轴向均匀分布。
7.如权利要求2或6所述的槽式太阳能集热管损失测试系统,其特征在于,所述加热器、第一温度传感器和第二温度传感器连接温度控制模块和数据采集模块。
8.如权利要求1至6其中任一所述的槽式太阳能集热管损失测试系统,其特征在于,集热管的最外层设玻璃罩管。
9.如权利要求8所述的槽式太阳能集热管损失测试系统,其特征在于,所述玻璃罩管的两端设保温块。
10.如权利要求8所述的槽式太阳能集热管损失测试系统,其特征在于,所述玻璃罩管、加热器和金属吸热管同轴设置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107703182A (zh) * 2017-08-25 2018-02-16 中国科学院电工研究所 槽式太阳能集热管的光学效率测量装置及其测试方法
CN108760801A (zh) * 2018-05-17 2018-11-06 沧州天瑞星光热技术有限公司 一种用于高温太阳能集热管热损精确测定的装置及测量方法

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