[實用新型]一種吸熱器表面輻照度測試裝置

有效

• 申請號: 201520979547.0
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN205262604U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 鄧薇;姚方剛;郭靈山;杜景龍;范宇峰;王海民
• 申請（專利權）人: 黃河水電光伏產業技術有限公司
• 主分類號: G01J1/04
• 分類號: G01J1/04
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

技術領域

本實用新型涉及太陽能發電技術領域，尤其涉及一種吸熱器表面輻照度測 試裝置。

背景技術

太陽能聚光發電的工程中，尤其是對于在我國西北區高海拔地區，風資源 往往與光照資源結伴，對鏡場的聚光鏡和塔頂部的吸熱器的穩定性產生影響， 需要掌握吸熱器表面能流密度在不同工況下的分布情況，對聚光焦點位置的能 流密度的測量有很大的技術和經濟意義。理論方面已經出現很多數學模型采用 理論計算或數值模擬的方法去預測能流的分布，而這些預測需要實驗測量的佐 證。對焦點能流密度的測量，可直接反映吸熱器表面的能量分布情況，對鏡場 設計及控制技術方面的能力的提升具有很大的參考價值，是提高能量利用效率 的關鍵，對能流密度的精細測量是改進太陽能聚光鏡場和吸熱器效率的基礎。

現有的測試方法主要有直接測量法和間接測量法，直接測量法主要是通過 在接收區域安放光學傳感器后，利用光學傳感器接收輻射對入射光的強度直接 進行測量；而間接測量法則是通過在接收區域內安放朗伯靶，利用CCD相機拍 攝朗伯靶表面的方式進行測量。

利用光學傳感器進行直接測量時，首先在需要測量的區域位置安放一個平 板接受裝置，平板接受裝置上迎著聚光光線的射入方向有可以移動的微型光傳 感器。在測量的過程中,該傳感器在平板上掃描接受入射光,并將光信號轉換 為電信號與所測點的坐標一并傳輸到計算機終端，通過數據庫中的電信號強度 與能流強度的對應關系，將接收到的電信號數據轉化為能流強度數據，并與測 量點的位置坐標匹配輸出，得到待測平面上的輻照度分布。

此種方法由于光學傳感器的熱防護性能較弱，不太適用于高聚光比的塔式 光熱發電場合；光傳感器對入射光的波長具有一定的選擇性，通過光信號轉換 成能流密度具有中間存在較大的誤差，準確性低。

采用CCD相機進行間接測量時，主要運用Optimas分析軟件對拍攝圖像處 理，獲得接收面輻射通量圖及輻照度分布。由于朗伯靶對所有頻率的入射光都 有同樣的反射率,使得反射光強度能代表入射能流的強度，并且拍攝到朗伯靶 材料灰度與該板材面上能流密度有線性關系，從而就可以把焦面上的灰度信息 轉換成對應的輻照度大小。

此種CCD相機結合朗伯靶測量的方法只能得到整個光照范圍內的區域性輻 照度分布圖，設備購置成本較高，光斑范圍內任意一點的輻照度值大小的準確 性較低，塔式光熱發電的吸熱器高度高，測試難度大，結果僅具有一定的參考 價值。

實用新型內容

鑒于現有技術存在的不足，本實用新型提供了一種能精確反映出吸熱器表 面真實的輻照度分布情況、測試方便的吸熱器表面輻照度測試裝置。

為了實現上述的目的，本實用新型采用了如下的技術方案：

一種吸熱器表面輻照度測試裝置，包括：

光闌，其上設有供光熱電站鏡場反射的聚焦后的太陽光穿過的光束控制口；

接收器，固定在所述光闌背面與所述光束控制口相對的部位，其表面覆有 與光熱電站內的吸熱器表面材料相同的涂層；

熱電堆，設于所述接收器背向所述光闌的面上，用于對所述接收器表面的 溫度進行檢測并產生相應的溫差電動勢；

數據采集模塊，連接在所述熱電堆一端，用于將所述熱電堆輸出的所述溫 差電動勢轉變為輻照度值并進行采集；

控制中心，連接在所述數據采集模塊一端，用于接收所述數據采集模塊采 集的所述輻照度值并進行顯示；

所述控制中心控制測試裝置在光斑區域內移動以采集不同位置的輻照度 值。

優選地，所述數據采集模塊位于光斑區域外。

優選地，所述數據采集模塊包括信號轉換器和數據采集卡，所述信號轉換 器用于將所述熱電堆輸出的所述溫差電動勢轉變為輻照度值，所述數據采集卡 用于采集所述信號轉換器輸出的所述輻照度值。

優選地，所述信號轉換器包括電勢/電流轉換單元和信號放大器，所述電勢 /電流轉換單元用于將所述熱電堆輸出的所述溫差電動勢轉變為電流信號傳遞 給所述信號放大器，所述信號放大器將電流信號放大處理后輸送至所述數據采 集卡。

優選地，所述熱電堆外圍設有散熱組件。

優選地，所述光闌和所述控制中心之間連接有推進裝置，所述推進裝置在 所述控制中心的控制下在光斑區域內移動所述光闌。