CN202903711U - 高温真空太阳能集热管热损检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种高温真空太阳能集热管热损检测装置，以检测高温真空太阳集热管的热损，为生产实践提供参考。本实用新型采用以下技术方案：一种高温真空太阳能集热管热损检测装置，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装置包括加热装置、温度传感器、温度控制器、加热装置控制电路和上位机，加热装置部分设置在内管内，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，温度控制器连接加热装置控制电路。

Description

高温真空太阳能集热管热损检测装置

技术领域

本实用属于太阳能集热管的检测领域，具体是涉及一种高温真空太阳能集热管热损检测装置。

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。目前全玻璃真空太阳集热管是按照国标17049-2005进行检测的，该标准中的集热管的热损测试是针对普通低温用途的全玻璃真空太阳集热管的，其测试仅能对工作于80℃附近的热损进行评价。当前的高温真空太阳能集热管的长度一般为4米以上，而普通全玻璃真空太阳集热管的长度仅为两米，且其带有太阳能选择性吸收涂层的内管为不锈钢材质，与高硼硅玻璃有了很大的不同，了对高温真空太阳集热管的热损进行准确的测试，需要对测试装置进行重新设计。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高温真空太阳能集热管热损检测装置，以检测高温真空太阳集热管的热损，为生产实践提供参考。

本实用新型采用以下技术方案：

一种高温真空太阳能集热管热损检测装置，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装置包括加热装置、温度传感器、温度控制器、加热装置控制电路和上位机，加热装置部分设置在内管内，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，温度控制器连接加热装置控制电路。

进一步地，加热装置分为对称的两部分，每部分包括依次设置的第一加热段、第二加热段和第三加热段，第一加热段位于高温真空太阳能集热管的管口外侧，第二加热段位于高温真空太阳能集热管的管口内侧，第三加热段位于高温真空太阳能集热管内。

进一步地，加热装置包括加热棒和设置在加热棒外部的铜管。

进一步地，加热装置与内管之间设有导热垫片。

进一步地，导热垫片为条带弹性导热铜垫片。

进一步地，加热棒为相等的两段，每段加热棒一端位于内管内，另一端向外延伸在内管外。

进一步地，高温真空太阳能集热管的管口内外两侧各有一电热丝线圈，且电热丝线圈套装在加热棒上。

进一步地，温度传感器分布在铜管、内管及罩玻璃管上。

进一步地，温度控制器为PID控制器。

本实用新型工作原理：

在高温真空太阳集热管内放置电加热装置，使内管外表面达到设定的温度。一旦达到了设定的稳定的温度，测得的用于维持这个温度的加热能量就是热损。需要的电能就是此温度下的高温管的热损值。

本实用新型的有效果：

利用本实用新型可以检测高温真空太阳集热管的热损；整体结构简单、制造加工方便、成本低廉。

附图说明

图1为高温真空太阳能集热管热损检测装置的结构示意图，整体为左右对称结构，该图只显示一端的结构。

图2为本实用新型控制部分连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，下述说明仅是示例性的，不限定本实用新型的保护范围。

参考附图1所示的高温真空太阳能集热管，其基本结构包括带有选择吸收涂层的不锈钢材质内管2、同轴设置在内管2上的罩玻璃管1和形成于内管2与罩玻璃管1之间的真空夹层3。本实施例中，高温真空太阳能集热管长度为4米以上，内管2直径为0.07米左右。

参考附图1、2 ，一种高温真空太阳能集热管热损检测装置，包括加热装置、温度传感器7、温度控制器、加热装置控制电路和上位机，加热装置部分设置在内管2内，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，温度控制器连接加热装置控制电路，上位机用于测量数据的数据采集和运算，从而自动得到准确的测试结果。

本实施例中，加热装置分为对称的两部分，每部分包括依次设置的第一加热段4、第二加热段5和第三加热段6，第一加热段4位于高温真空太阳能集热管的管口外侧，第二加热段5位于高温真空太阳能集热管的管口内侧，第三加热段6位于高温真空太阳能集热管内。利用本加热装置可以对高温真空太阳能集热管分不同段加热温区进行控温加热。

本实施例中，加热装置包括合金外壳的加热棒8和设置在加热棒8外部的铜管9，加热棒8完全插入铜管9内，其近末端和铜管9的近末端等长，加热棒8为相等的两段，每段加热棒8一端位于内管2内，另一端向外延伸在内管2外。实践中加热棒整体长度应该略大于高温真空太阳能集热管20厘米左右。铜管9的目的是利用铜的导热系数高的特点，使加热体的温度更加均匀。

高温真空太阳能集热管的管口内外两侧各有一电热丝线圈10，且电热丝线圈10套装在加热棒8上，电热丝线圈10长度在3厘米左右，形成了第一加热段4及第二加热段5。

本实施例中，在铜管9与内管之间设有导热垫片，优选地导热垫片为条带弹性导热铜垫片11，起到导热和固定作用，以免铜管9碰到高温管壁，利用铜的导热系数高的特点，使加热的温度更加均匀。

本实施例中，温度传感器7分布在铜管9、内管2及罩玻璃管1上，温度控制器采用PID控制器，利用PID控制原理对控制部分进行偏差调节，使实际值与理论值一致，满足检测要求。

利用上述高温真空太阳能集热管热损检测装置进行检测的步骤如下：

1)    将加热装置插入高温真空太阳集热管中，并安装好温度传感器7；

2)    设定所需的测试温度，使内管表面的达到设定值； 

3)    温度和电功率值每5s记录一次。当罩玻璃管1和内管2的温度在一段时间内（最少是15分钟）维持在一个常量（波动≤ 0.5°C），就认为达到稳定状态了；

4)    数据处理：通过上位机进行数据的采集和处理，取内管、罩玻璃管温度和总加热功率，进行高温真空太阳集热管热损的计算。

本实用新型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实用新型的实质范围内所做的变化、改进或替换，应该属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种高温真空太阳能集热管热损检测装置，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装置包括加热装置、温度传感器、温度控制器、加热装置控制电路和上位机，加热装置部分设置在内管内，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，温度控制器连接加热装置控制电路。

2.根据权利要求1所述高温真空太阳能集热管热损检测装置，其特征在于：加热装置分为对称的两部分，每部分包括依次设置的第一加热段、第二加热段和第三加热段，第一加热段位于高温真空太阳能集热管的管口外侧，第二加热段位于高温真空太阳能集热管的管口内侧，第三加热段位于高温真空太阳能集热管内。

3.根据权利要求2所述高温真空太阳能集热管热损检测装置，其特征在于：加热装置包括加热棒和设置在加热棒外部的铜管。

4.根据权利要求3所述高温真空太阳能集热管热损检测装置，其特征在于：加热装置与内管之间设有导热垫片。

5.根据权利要求4所述高温真空太阳能集热管热损检测装置，其特征在于：导热垫片为条带弹性导热铜垫片。

6.根据权利要求3所述高温真空太阳能集热管热损检测装置，其特征在于：加热棒为相等的两段，每段加热棒一端位于内管内，另一端向外延伸在内管外。

7.根据权利要求3所述高温真空太阳能集热管热损检测装置，其特征在于：高温真空太阳能集热管的管口内外两侧各有一电热丝线圈，且电热丝线圈套装在加热棒上。

8.根据权利要求3至7任意一项所述高温真空太阳能集热管热损检测装置，其特征在于：温度传感器分布在铜管、内管及罩玻璃管上。

9.根据权利要求3至7任意一项所述高温真空太阳能集热管热损检测装置，其特征在于：温度控制器为PID控制器。

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