CN109855843A - 抛物槽式太阳能集热器效率动态测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抛物槽式太阳能集热器效率动态测试装置及方法。板式换热器接循环油泵，循环油泵经涡街流量计、导热油流量调节阀接到槽式集热器的输入端，槽式集热器经高位油箱接板式换热器；板式换热器和冷却水箱连接，冷却水箱输出端经循环水泵、冷却水流量调节阀、电磁流量计接到板式换热器；冷却水进入板式换热器，冷却水带走热量后流回冷却水箱，槽式集热器单轴跟踪下由槽式集热器采集太阳能辐射能量转换为热能量进行升温测试，记录上传传感采集的物理量计算槽式太阳能集热器的效率。本发明动态测试方法扩大了测试条件，准确进行了抛物槽式太阳能集热器效率动态测试，适用复杂多变天气下高聚光槽式太阳能集热器效率的测试。
Description
技术领域
本发明涉及一种抛物槽式太阳能线性聚光领域的装置和方法，特别是一种抛物槽式太阳能集热器效率动态测试装置及方法。
背景技术
根据太阳能热利用发展路线图规划，中国太阳能应用发展的基本目标为：2020年、2030年和2050年，太阳能应用将替代化石能源分别超过1.5亿、3.1亿和8.6亿吨标准煤，其中提供电力分别为1500亿、5100亿和21,000亿千瓦时。太阳能热利用发展路线具体形式：2020年前太阳能热水系统的应用仍将是主流应用方式，约60％建筑安装太阳能热水系统；同时太阳能采暖、制冷系统应用快速发展，1％左右的总建筑面积将应用太阳能采暖、制冷系统；到2030年，太阳能供暖和太阳能工农业热利用将迅速增长；从中远期看，到2050年，太阳能中温热利用在工农业领域有望发挥巨大节能减排作用。
抛物面槽式太阳能集热器通过做一维单轴旋转东西向或者南北向运动的抛物面槽形聚光反射器将太阳光汇聚形成一条焦线，将集热管放在焦线处，汇聚的太阳光线加热集热管中的传热工质导热油，实现将太阳能转化为热能。它被广泛应用于太阳能热发电、太阳能海水淡化、太阳能热制冷、太阳能制氢和工业过程用热等技术领域。效率是抛物面槽式太阳能集热器性能测试的关键技术评价指标之一，是槽式集热系统的商业化资本运作中量化成本和资本性收益等经济指标的计算依据。目前尚未有针对太阳能线性聚光现场动态复杂变化条件下的槽式集热器效率测试装置及方法的具体标准，包括国际或中国国家级标准。特别是随着国家清洁能源的大力开发，槽式光热发电的潜力被进一步挖掘，市场将迅速扩大，因此对槽式集热器效率测试装置和方法的需求日益强烈，并且现场动态活动态测试方法也是性能测试的主流趋势。
国标GB/T 4271-2007提出了一种可适用于大多数集热器效率的动态测试。该标准的动态测试方法包括入射角的修正影响、将直接辐射和散射辐射的影响分开考虑，也考虑到环境因素包括风速和环境温度的影响，同时也考虑到有效热容的影响。但是槽式太阳能集热器属于线性聚光太阳能领域，国标GB/T 4271-2007中的散射影响具有极大的不确定性，同时国标中的太阳入射角修正关系适用于固定倾角的集热器，槽式太阳能带有双轴或者单轴跟踪系统，因此太阳光入射角修正在槽式太阳能集热器中同样不适用。槽式太阳能工程运行条件下，大多通过单轴跟踪太阳光完成集热过程。而且，不同于实验室的测试条件，现场测试条件往往缺少相应的调节和高精度控制设备使槽式集热器的进口温度稳定在2％以内。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明提出一种针对传热工质为导热油的在役抛物槽式太阳能集热器效率的动态测试装置和测试方法。
本发明提出的效率动态测试装置及测试方法适合于野外现场工作条件下的槽式集热器，可长期在槽式集热器跟踪聚光状态下实现对测试系数的连续测试，并且对其测试设备精度不做高要求，操作性强，易于实现。
本发明采用的技术方案是：
一、一种抛物槽式太阳能集热器效率动态测试装置：
装置包括槽式集热器、循环油泵、高位油箱、循环水泵、冷却水箱、冷却水流量调节阀、电磁流量计、板式换热器、涡街流量计和导热油流量调节阀；板式换热器一侧管路的输出端连接到循环油泵的输入端，循环油泵的输出端依次经涡街流量计、导热油流量调节阀连接到槽式集热器的输入端，槽式集热器的输出端经高位油箱连接到板式换热器一侧管路的输入端；板式换热器另一侧管路的输出端和冷却水箱的输入端连接，冷却水箱输出端依次经循环水泵、冷却水流量调节阀、电磁流量计连接到板式换热器另一侧管路的输入端；所述的槽式集热器周围的空气环境中布置有风速仪，并在距离槽式集热器不超过5米范围内放置直接辐射表。
所述的槽式集热器的输出端和高位油箱之间的管路中设置有第一温度传感器，所述的冷却水箱安装有第二温度传感器，所述的电磁流量计和板式换热器之间的管路中设置有第三温度传感器，所述的导热油流量调节阀和槽式集热器的输入端之间的管路中设置有第四温度传感器，所述的槽式集热器周围的空气环境中布置有第五温度传感器。
所述的板式换热器置于保温隔热箱中。
所述的槽式集热器置于槽式反射镜面上方，槽式反射镜面为抛物面，太阳发出太阳入射光线，太阳入射光线入射到槽式反射镜面反射到槽式集热器上。
所述的槽式反射镜面连接跟踪轴，跟踪轴连接跟踪驱动电机，由跟踪驱动电机带动跟踪轴旋转进而带动槽式反射镜面转动调整位姿，进而适应不同太阳光角度的需要。
所述的板式换热器一侧管路以传热工质为流动介质，另一侧管路以冷却介质为流动介质。
二、一种抛物槽式太阳能集热器效率动态测试方法；
1)以导热油为传热工质，开启导热油的循环油泵，以使导热油流经槽式集热器和板式换热器，根据测试需要流量调节导热油流量调节阀；
2)以冷却水为冷却介质，开启冷却水的循环水泵，冷却水进入板式换热器，冷却水带走热量后流回冷却水箱，以使导热油接近环境温度或需要的特定温度；
3)槽式集热器在单轴跟踪下工作处于跟踪太阳光的状态，由槽式集热器采集太阳能辐射能量转换为导热油的热能量进行升温测试过程，导热油受热膨胀，进入高位油箱；
4)根据导热油循环部分冷却量的要求，调节冷却水流量调节阀，以保证槽式集热器升温测试过程期间，导热油进口温度上升速率应不大于2℃/min；
5)升温测试过程中，测试并记录上传由涡街流量计采集的导热油体积流量、由第四温度传感器采集的传热工质导热油的进口温度、由第一温度传感器采集的传热工质导热油的出口温度、由风速仪采集的环境风速、由第五温度传感器采集的环境温度、由直接辐射表采集获得的太阳直接辐强度、已知的导热油密度、导热油比热容和槽式反射镜面采光面积，由上述得到的物理量计算槽式太阳能集热器的效率；
6)当传热工质导热油的出口温度达到槽式集热器工作温度范围的上限时，停止对槽式集热器的工作并返回安全待机状态，测试完成1次；所有连续测试的时间间隔应不大于20s，有效测试的总时间应不小于2h，测试完成次数应不小于3次。
所述步骤5)中，计算槽式太阳能集热器的效率，具体为：
5.1)采用以下公式计算去除端部损失影响的槽式集热器采光平面上的直接太阳辐照度Gbpe：
Gbpe＝Gbp[1-f/L·tan(θ)]
式中：f是槽式集热器抛物面的焦距，L为槽式集热器的长度；θ为入射角，即直接太阳光线与槽式集热器采光平面法线之间形成的夹角；Gbp表示槽式集热器采光平面上的直接太阳辐强度；
上述槽式集热器采光平面上的直接太阳辐强度计算为：
Gbp＝GDNICOS(θ)
式中：GDNI为太阳直接辐照度(DNI)；
5.2)先采用以下公式修正传热工质的进口温度Ti和传热工质的出口温度To之间的关系为：
式中，F是出口温度对进口温度的修正函数，To(t)表示传热工质出口温度随时间的变化，Ti(t)表示传热工质进口温度随时间的变化，v表示传热工质导热油的流速；
然后采用以下公式处理获得归一化温差：
T*＝(Ti+△T/2-Ta)/Gbpe
式中：T*表示归一化温差，△T是进出口温差，△T＝To-Ti，Ta是环境温度；
本发明发现考虑槽式集热器集热传热流动有一定延时，同时测试得到的传热工质的进口温度Ti和出口温度To与公式中的这两个参量在时间上是不对应的，因此在上述公式进行修正。
5.3)建议以下槽式太阳能集热器效率模型为：
式中：a、b、c、d、f分别是第一、第二、第三、第四、第五项参数，To是传热工质的出口温度，Ti是传热工质的进口温度，是导热油的质量流量，c是流经槽式集热器传热工质导热油的比热容，Aa是槽式集热器的采光面积，τ表示采样时间。
等式左边就是槽式集热器测试中效率的瞬时效率，此模型也能从侧面证明本发明中的动态测试模型与稳态测试在形式具有一致性。
5.4)将升温测量过程中获得的传热工质出口温度、传热工质进口温度、环境空气温度和太阳直接辐照度等物理量代入槽式太阳能集热器效率模型中，采用基于最小二乘方法的多元线性回归数学方法求解获得其中的五个项参数；
然后以带有五个项参数的槽式太阳能集热器效率模型测试槽式集热器在待测工况条件下的效率。
所述步骤5.3)求解获得的五个项参数中，若第三项参数c若为负，则从槽式太阳能集热器效率模型舍去第三项参数c所在的项计算。
本发明基于室外现场工作条件，基于槽式集热器跟踪聚光工况下的传热工质出口温度上升过程，连续测试得到传热工质进口温度、传热工质出口温度、传热工质的体积流量、太阳直接辐照度(DNI)、周围环境温度和环境风速等物理量，根据这些测试的物理量及太阳入射角、导热油密度、导热油比热容、采光面积等信息，在考虑传热工质流动导致的集热器进出口时间延时关系修正的基础上，通过效率物理模型进行分析测试，处理获得槽式集热器的效率。
在太阳直接辐照度不小于300W/m2，环境空气速度值不大于4m/s的情况下，传热工质的体积流量经过集热器传热工质的流动看作处于湍流状态，传热工质进口温度在升温测量期间上升速率不大于2℃/min，进行抛物槽式太阳能集热器效率动态测试。本发明中的槽式集热器测试装置可长期在跟踪状态下运转工作，可操作性强，适合野外现场复杂工作条件，在不干扰槽式集热系统本身的操作，本发明的有益效果是：
1.本发明动态测试方法，相比现有测试，扩大了测试条件，能更准确地进行针对抛物槽式太阳能集热器的效率动态测试，适用复杂多变天气下高聚光槽式太阳能集热器效率的测试。
2.所述槽式太阳能集热器中测试方法，采用双回路循环，双工质设计。双回路循环的循环工质能一直使用，节省资源。在板式换热器两侧，一侧采用传热工质导热油及导热油管路，经过抛物槽式太阳能集热器集热以后可获得更高的出口温度，热利用范围扩大。另一侧采用水冷循环能很快降低测试温度，便于测试，可控性强。
3.本发明动态测试方法测试周期相比稳态测试测试周期变短，同时对测试精度没有那么高的要求，控制要求的降低，能够使测试系统得到简化，降低测试所需成本，可操作性大大增加。
4.本发明中的测试方法及模型，可以预测一定条件工况下的槽式太阳能集热器的效率。
附图说明
图1为本发明的装置及方法示意图；
图2为太阳光线入射到反射镜面示意图。
图1中：1、直接辐射强度表；2、槽式集热器；3、第一温度传感器；4、循环油泵；5、高位油箱；7、循环水泵；9、第二温度传感器；10、冷却水箱；11、冷却水流量调节阀；12、电磁流量计；13、第三温度传感器；14、板式换热器；15、保温隔热箱；16、涡街流量计；17、导热油流量调节阀；18、第四温度传感器；19、风速仪；20、第五温度传感器；21、太阳；22、太阳入射光线；23、槽式反射镜面；24、跟踪轴；25、槽式反射镜面法线方向；26、太阳入射光线与槽式反射镜面法线方向的夹角。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明具体实施包括槽式集热器2、循环油泵4、高位油箱5、循环水泵7、冷却水箱10、冷却水流量调节阀11、电磁流量计12、板式换热器14、涡街流量计16和导热油流量调节阀17；板式换热器14置于保温隔热箱15中，板式换热器14一侧管路的输出端连接到循环油泵4的输入端，循环油泵4的输出端依次经涡街流量计16、导热油流量调节阀17连接到槽式集热器2的输入端，槽式集热器2的输出端经高位油箱5连接到板式换热器14一侧管路的输入端；板式换热器14另一侧管路的输出端和冷却水箱10的输入端连接，冷却水箱10输出端依次经循环水泵7、冷却水流量调节阀11、电磁流量计12连接到板式换热器14另一侧管路的输入端。
如图2所示，槽式集热器2的输出端和高位油箱5之间的管路中设置有第一温度传感器3，冷却水箱10安装有第二温度传感器9，电磁流量计12和板式换热14之间的管路中设置有第三温度传感器13，导热油流量调节阀17和槽式集热器2的输入端之间的管路中设置有第四温度传感器18，槽式集热器2周围的空气环境中布置有第五温度传感器20。
槽式集热器2周围的空气环境中布置有风速仪19。直接辐射强度表1安装连接于距离抛物槽式太阳能集热器5米远处，并且使太阳光能被检测到不受遮挡因素影响。
如图2所示，槽式集热器2置于槽式反射镜面23上方，槽式反射镜面23为抛物面，太阳21发出太阳入射光线22，太阳入射光线22入射到槽式反射镜面23反射到槽式集热器2上，由槽式集热器2采集太阳能辐射能量转换为传热工质的热能量。槽式反射镜面法线方向25和太阳入射光线22之间形成太阳入射光线与槽式反射镜面法线方向的夹角26。
槽式反射镜面23连接跟踪轴24，跟踪轴24连接跟踪驱动电机，由跟踪驱动电机带动跟踪轴24旋转进而带动槽式反射镜面23转动调整位姿，进而适应不同太阳光角度的需要。
板式换热器14一侧管路以传热工质为流动介质，另一侧管路以冷却介质水为流动介质。
本发明装置的工作过程如下：
导热油从板式换热器14通过管路流出，经过管路进入循环油泵4，从循环油泵4流出的导热油通过导热油流量调节阀17，再经过集热器进口进入槽式集热器2，然后通过集热器出口流回到板式换热器14；
冷却水由冷却水箱10流出，经由过滤器进入冷却水的循环水泵7，循环水泵7输出冷却水，根据冷却量的要求设置冷却水流量调节阀11以让冷却水进入板式换热器14，经过换热过程带走热量后流回冷却水箱10。
具体实施中，对于集热器进口和出口的第四温度传感器18和及其附近管路外层安装保温隔热层，以保证测试准确性和避免因环境因素导致的破坏。
通过在导热油流量调节阀17和槽式集热器2的集热器进口之间导热油管路上安装的涡街流量计16测量获得流经导热油的体积流量，通过在接近槽式集热器2集热器进口0.5m内地方安装的第四温度传感器18测量获得传热工质的进口温度，通过在接近槽式集热器2集热器出口0.5m内地方安装的第一温度传感器3测量获得传热工质的出口温度，通过在槽式集热器2附近安装的风速仪19测试获得环境风速，通过直接辐射表1测试获得太阳法向直接辐照度(DNI)，通过安装周围环境下的第五温度传感器20测量获得周围空气的环境温度；通过第二温度传感器9测量获得冷却水箱10内的冷却水温度；通过第三温度传感器13测量获得板式换热器水侧进口水的温度，根据板式换热器水侧进口水的温度来调节冷却水流量调节阀11的大小使冷却效果较好。
本发明具体实施中包括流量计、集热器进口温度传感器及其保温隔热层、集热器出口温度传感器及其保温隔热层、风速仪、直接辐射表及槽式太阳能跟踪器和周围环境温度传感器。流量计安装在导热油循环部分的导热油流量调节阀和集热器进口之间的管路上，集热器进口温度传感器安装在接近槽式集热器的进口0.5m内的管路上并在该段管路上加装保温隔热层，集热器出口温度传感器安装在接近槽式集热器的出口0.5m内的管路上并在该段管路上加装保温隔热层，风速仪、直接辐射表表及槽式太阳能跟踪器和周围环境温度传感器都安装在槽式集热器附近的地方。
保温隔热层为耐高温隔热的保温棉，并在其外面包裹铝箔胶布反射太阳光线和周围环境对管路的影响。
本发明实施例的测试方法步骤如下：
实验场地保证周围建筑物对槽式太阳能集热系统的遮挡系数小于15°；若测试日期天气晴朗，则测试效果更好。测试前应清洗真空集热管的玻璃透光罩管表面；为保证系统安全，测试前应确保导热油循环部分和水循环部分能够正常工作；同时测试需要预热一个测试周期约15分钟。
1)以导热油为传热工质，开启导热油的循环油泵4，以使导热油流经槽式集热器2和板式换热器7，根据测试需要流量调节导热油流量调节阀17；
2)以冷却水为冷却介质，开启冷却水的循环水泵7，冷却水进入板式换热器7，冷却水带走热量后流回冷却水箱10，以使导热油接近环境温度或需要的特定温度；
3)槽式集热器2在单轴跟踪下工作处于跟踪太阳光的状态，由槽式集热器2采集太阳能辐射能量转换为导热油的热能量进行升温测试过程，导热油受热膨胀，进入高位油箱5；
4)根据导热油循环部分冷却量的要求，调节冷却水流量调节阀11，以保证槽式集热器2升温测试过程期间，导热油进口温度上升速率应不大于2℃/min；
5)升温测试过程中，测试并记录上传由涡街流量计16采集的导热油体积流量、由第四温度传感器18采集的传热工质导热油的进口温度、由第一温度传感器3采集的传热工质导热油的出口温度、由风速仪采集的环境风速、由第五温度传感器20采集的环境温度、由直接辐射表1采集获得的太阳直接辐强度加上已知的导热油密度，导热油比热容以及槽式反射镜面23采光面积，由上述得到的物理量计算槽式太阳能集热器的效率；
按照以下计算槽式太阳能集热器的效率，具体为：
5.1)考虑槽式集热器的端部损失，采用以下公式计算去除端部损失影响的槽式集热器采光平面上的直接太阳辐照度Gbpe：
Gbpe＝Gbp[1-f/L·tan(θ)]
式中：f是槽式集热器2抛物面的焦距，单位为m，L为槽式集热器2的长度，单位为m；θ为入射角，即直接太阳光线与槽式集热器2采光平面法线之间形成的夹角；Gbp表示槽式集热器2采光平面上的太阳直接辐强度；
考虑到测试过程中太阳光线的非法线入射造成的槽式集热器余弦损失，上述槽式集热器2采光平面上的直接太阳辐强度计算为：
Gbp＝GDNICOS(θ)
式中：GDNI为太阳直接辐照度(DNI)，单位为W/m2；
5.2)先采用以下公式修正传热工质的进口温度Ti和传热工质的出口温度To之间的关系为：
式中，F是出口温度对进口温度的修正函数，To(t)表示传热工质出口温度随时间的变化，Ti(t)表示传热工质进口温度随时间的变化，L/v表示传热工质进出口导热油流动的延时时间；L表示槽式集热器2的长度，单位为m，，v表示传热工质导热油的流速，单位为m/s，可以根据导热油密度和体积流量以及管径计算得来。
然后采用以下公式处理获得归一化温差：
T*＝(Ti+△T/2-Ta)/Gbpe
式中：T*表示归一化温差，△T是进出口温差，单位为℃，△T＝To-Ti，Ta是环境温度，单位为℃；
5.3)建议以下槽式太阳能集热器效率模型为：
式中：a、b、c、d、f分别是第一、第二、第三、第四、第五项参数，To是传热工质的出口温度，单位为℃，Ti是传热工质的进口温度，单位为℃。是导热油的质量流量，单位为kg/s，c是流经槽式集热器2传热工质的比热容，单位为J/(kg·℃)，Aa是槽式集热器2的采光面积，单位为m2，τ表示采样时间。
求解获得的五个项参数中，若第三项参数c(即二次项参数项)若为负，则从槽式太阳能集热器效率模型舍去第三项参数c所在的项计算，即舍去
5.4)将升温测量过程中获得的传热工质出口温度、传热工质进口温度、环境空气温度、太阳直接辐照度、已知的导热油密度、导热油比热容以及槽式反射镜面23采光面积等物理量代入槽式太阳能集热器效率模型中，采用基于最小二乘方法的多元线性回归数学方法求解获得其中的五个项参数；
然后以带有五个项参数的槽式太阳能集热器效率模型测试槽式集热器2在待测工况条件下的效率，即某一待测情况时时间、地点、太阳直接辐射强度、环境空气温度和传热工质进口温度下的效率。
6)当传热工质导热油的出口温度达到槽式集热器工作温度范围的上限时，停止对槽式集热器的工作并返回安全待机状态，测试完成1次；所有连续测试的时间间隔应不大于20s，有效测试的总时间应不小于2h，测试完成次数应不小于3次。
具体实施中计算项参数的回归判定系数，根据回归判定系数判断模型建立结果是否准确：若回归判定系数不小于0.85，则模型准确；若回归判定系数小于0.85，则模型不准确。
以下是测试数据及得到的处理结果：
如上表所示在2018年11月23日这天，天空无云晴朗的情况下，进行动态测试。由于篇幅有限，本发明抽取测试数据的其中一部分数据，采样时间是20s，本发明采取一分钟取样一组数据的方式，取样20组数据，其中传热工质出口温度、传热工质进口温度、传热工质体积流量、环境空气温度、太阳直接辐照度都已经测得，导热油密度是830kg/m3、导热油比热容为2300J/(kg℃)，体积流量单位是m3/h，体积流量与密度的乘积可得质量流量，槽式反射镜面采光面积为32m2。
具体实施中，获得的五个项参数各自具体为a＝0.534、b＝—0.101、c＝0.0131、d＝—0.3676、f＝0.005，获得的拟合判定系数具体为0.853。由此可见本发明的测试模型较为准确。并且本模型在大量数据计算拟合下获得五个项参数以后，可以预测一定条件工况下的槽式太阳能集热器效率。
以下是实施例的动态测试条件要求：
太阳直接辐照度不小于300W/m2，环境空气速度值不大于4m/s，传热工质的体积流量经过集热器传热工质的流动处于湍流状态，不大于被测集热器的安全运行流量设定值，变化不大于测量值的±2.0％，传热工质进口温度在升温测量期间上升速率不大于2℃/min，传热工质进出口温差升温测量期间应大于温度传感器准确度的5倍；所有连续测量数据的时间间隔应不大于20s，有效测量的总时间应不小于2h，升温测试应不小于3次；集热器升温测试中，在集热器工作温度范围内传热工质进口温度上升应不小于100℃且不超过理论工作值的80％。
本发明的测试方法中准确有效，槽式集热器测试装置可长期在跟踪状态下运转工作，可操作性强，适合野外现场复杂工作条件，不干扰槽式集热系统本身的操作，成本可控。
Claims (9)
1.一种抛物槽式太阳能集热器效率动态测试装置，其特征在于：包括槽式集热器(2)、循环油泵(4)、高位油箱(5)、循环水泵(7)、冷却水箱(10)、冷却水流量调节阀(11)、电磁流量计(12)、板式换热器(14)、涡街流量计(16)和导热油流量调节阀(17)；板式换热器(14)一侧管路的输出端连接到循环油泵(4)的输入端，循环油泵(4)的输出端依次经涡街流量计(16)、导热油流量调节阀(17)连接到槽式集热器(2)的输入端，槽式集热器(2)的输出端经高位油箱(5)连接到板式换热器(14)一侧管路的输入端；板式换热器(14)另一侧管路的输出端和冷却水箱(10)的输入端连接，冷却水箱(10)输出端依次经循环水泵(7)、冷却水流量调节阀(11)、电磁流量计(12)连接到板式换热器(14)另一侧管路的输入端；所述的槽式集热器(2)周围的空气环境中布置有风速仪(19)，并在距离槽式集热器(2)不超过5米范围内放置直接辐射表(1)。
2.根据权利要求1所述的一种抛物槽式太阳能集热器效率动态测试装置，其特征在于：所述的槽式集热器(2)的输出端和高位油箱(5)之间的管路中设置有第一温度传感器(3)，所述的冷却水箱(10)安装有第二温度传感器(9)，所述的电磁流量计(12)和板式换热器(14)之间的管路中设置有第三温度传感器(13)，所述的导热油流量调节阀(17)和槽式集热器(2)的输入端之间的管路中设置有第四温度传感器(18)，所述的槽式集热器(2)周围的空气环境中布置有第五温度传感器(20)。
3.根据权利要求1所述的一种抛物槽式太阳能集热器效率动态测试装置，其特征在于：所述的板式换热器(14)置于保温隔热箱(15)中。
4.根据权利要求1所述的一种抛物槽式太阳能集热器效率动态测试装置，其特征在于：所述的槽式集热器(2)置于槽式反射镜面(23)上方，槽式反射镜面(23)为抛物面，太阳(21)发出太阳入射光线(22)，太阳入射光线(22)入射到槽式反射镜面(23)反射到槽式集热器(2)上。
5.根据权利要求3所述的一种抛物槽式太阳能集热器效率动态测试装置，其特征在于：所述的槽式反射镜面(23)连接跟踪轴(24)，跟踪轴(24)连接跟踪驱动电机，由跟踪驱动电机带动跟踪轴(24)旋转进而带动槽式反射镜面(23)转动调整位姿，进而适应不同太阳光角度的需要。
6.根据权利要求3所述的一种抛物槽式太阳能集热器效率动态测试装置，其特征在于：所述的板式换热器(14)一侧管路以传热工质为流动介质，另一侧管路以冷却介质为流动介质。
7.一种抛物槽式太阳能集热器效率动态测试方法，其特征在于：采用权利要求1-6任一所述方法；
1)以导热油为传热工质，开启导热油的循环油泵(4)，以使导热油流经槽式集热器(2)和板式换热器(7)，根据测试需要流量调节导热油流量调节阀(17)；
2)以冷却水为冷却介质，开启冷却水的循环水泵(7)，冷却水进入板式换热器(7)，冷却水带走热量后流回冷却水箱(10)，以使导热油接近环境温度或需要的特定温度；
3)槽式集热器(2)在单轴跟踪下工作处于跟踪太阳光的状态，由槽式集热器(2)采集太阳能辐射能量转换为导热油的热能量进行升温测试过程，导热油受热膨胀，进入高位油箱(5)；
4)根据导热油循环部分冷却量的要求，调节冷却水流量调节阀(11)，以保证槽式集热器(2)升温测试过程期间，导热油进口温度上升速率应不大于2℃/min；
5)升温测试过程中，测试并记录上传由涡街流量计(16)采集的导热油体积流量、由第四温度传感器(18)采集的传热工质导热油的进口温度、由第一温度传感器(3)采集的传热工质导热油的出口温度、由风速仪采集的环境风速、由第五温度传感器(20)采集的环境温度、由直接辐射表(1)采集获得的太阳直接辐强度、已知的导热油密度、导热油比热容和槽式反射镜面(23)采光面积，由上述得到的物理量计算槽式太阳能集热器的效率；
6)当传热工质导热油的出口温度达到槽式集热器工作温度范围的上限时，停止对槽式集热器的工作并返回安全待机状态，测试完成1次；所有连续测试的时间间隔应不大于20s，有效测试的总时间应不小于2h，测试完成次数应不小于3次。
8.根据权利要求7所述的一种抛物槽式太阳能集热器效率动态测试方法，其特征在于：所述步骤5)中，计算槽式太阳能集热器的效率，具体为：
5.1)采用以下公式计算去除端部损失影响的槽式集热器采光平面上的直接太阳辐照度Gbpe：
Gbpe＝Gbp[1-f/L·tan(θ)]
式中：f是槽式集热器(2)抛物面的焦距，L为槽式集热器(2)的长度；θ为入射角，即直接太阳光线与槽式集热器(2)采光平面法线之间形成的夹角；Gbp表示槽式集热器(2)采光平面上的直接太阳辐强度；
上述槽式集热器(2)采光平面上的直接太阳辐强度计算为：
Gbp＝GDNICOS(θ)
式中：GDNI为太阳直接辐照度(DNI)；
5.2)先采用以下公式修正传热工质的进口温度Ti和传热工质的出口温度To之间的关系为：
式中，F是出口温度对进口温度的修正函数，To(t)表示传热工质出口温度随时间的变化，Ti(t)表示传热工质进口温度随时间的变化，v表示传热工质导热油的流速；
然后采用以下公式处理获得归一化温差：
T*＝(Ti+△T/2-Ta)/Gbpe
式中：T*表示归一化温差，△T是进出口温差，△T＝To-Ti，Ta是环境温度；
5.3)建议以下槽式太阳能集热器效率模型为：
式中：a、b、c、d、f分别是第一、第二、第三、第四、第五项参数，To是传热工质的出口温度，Ti是传热工质的进口温度，是导热油的质量流量，c是流经槽式集热器(2)传热工质导热油的比热容，Aa是槽式集热器(2)的采光面积，τ表示采样时间；
5.4)将升温测量过程中获得的传热工质出口温度、传热工质进口温度、环境空气温度和太阳直接辐照度等物理量代入槽式太阳能集热器效率模型中，采用基于最小二乘方法的多元线性回归数学方法求解获得其中的五个项参数；然后以带有五个项参数的槽式太阳能集热器效率模型测试槽式集热器(2)在待测工况条件下的效率。
9.根据权利要求8所述的一种抛物槽式太阳能集热器效率动态测试方法，其特征在于：所述步骤5.3)求解获得的五个项参数中，若第三项参数c若为负，则从槽式太阳能集热器效率模型舍去第三项参数c所在的项计算。
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