[發(fā)明專(zhuān)利]一種適用于太陽(yáng)能碟式聚光的光斑能量測(cè)量系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710297379.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106989524A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉艷;范增社;陳世新;張鵬飛;張寶峰;顏曉輝;孫曉明;曹強(qiáng);孫宏斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)陜西省電力設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F24J2/06
• 分類(lèi)號(hào): F24J2/06;F24J2/40;G01J1/00
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司61200
• 代理人: 劉強(qiáng)

1.一種適用于太陽(yáng)能碟式聚光的光斑能量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括腔式吸熱器(1)，所述腔式吸熱器(1)的內(nèi)腔為布設(shè)有冷卻水流道(2)的光吸收區(qū)域，在腔式吸熱器(1)的腔室上設(shè)有一個(gè)能夠使入射光攝入內(nèi)腔的開(kāi)口(3)；所述冷卻水流道(2)的進(jìn)水口通過(guò)管道連接有冷卻水送水系統(tǒng)，所述冷卻水流道(2)的出水口通過(guò)管道連接有冷卻水回收系統(tǒng)；所述冷卻水送水系統(tǒng)設(shè)置有用于測(cè)量送水的第一測(cè)壓元件(P1)、測(cè)溫元件(T1)和質(zhì)量流量測(cè)量裝置(4)；所述冷卻水回收系統(tǒng)設(shè)置有用于測(cè)量回收水的第二測(cè)壓元件(P2)和測(cè)溫元件(T2)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于太陽(yáng)能碟式聚光的光斑能量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述腔式吸熱器(1)為一具有球形結(jié)構(gòu)腔體，該腔體內(nèi)布設(shè)的冷卻水流道(2)的迎光側(cè)涂有對(duì)太陽(yáng)光吸收率較高的選擇性吸收涂層，，冷卻水流道(2)的背光側(cè)設(shè)置有保溫層(6)和保護(hù)層(11)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于太陽(yáng)能碟式聚光的光斑能量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述保護(hù)層(11)的外壁面材料黑度小于等于0.039。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于太陽(yáng)能碟式聚光的光斑能量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻水送水系統(tǒng)還包括有水泵(7)，所述水泵(7)的進(jìn)水口通過(guò)管路連接有冷卻水槽(8)，水泵(7)的出水口通過(guò)管路連接至質(zhì)量流量測(cè)量裝置(4)的入水口，所述質(zhì)量流量測(cè)量裝置(4)的出水口通過(guò)管路連接至冷卻水流道(2)的進(jìn)水口；在水泵(7)與質(zhì)量流量測(cè)量裝置(4)之間的管路上設(shè)置有球閥(9)；在質(zhì)量流量測(cè)量裝置(4)與冷卻水流道(2)的進(jìn)水口之間的管路上依次設(shè)置有第一測(cè)溫元件(T1)和第一測(cè)壓元件(P1)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于太陽(yáng)能碟式聚光的光斑能量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻水回收系統(tǒng)包括有冷卻水回收槽(10)，所述冷卻水流道(2)的出水口通過(guò)管道直接連接至冷卻水回收槽(10)中，在冷卻水回收槽(10)與冷卻水流道(2)的出水口之間的管路上依次設(shè)置有第二測(cè)溫元件(T2)和第二測(cè)壓元件(P2)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于太陽(yáng)能碟式聚光的光斑能量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，在腔式吸熱器(1)的開(kāi)口(3)的形狀需與所測(cè)光斑相同，開(kāi)口(3)的面積小于或等于整個(gè)腔式吸熱器(1)的腔室內(nèi)壁表面積的0.6％。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于太陽(yáng)能碟式聚光的光斑能量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇性吸收涂層(5)對(duì)太陽(yáng)光的吸收率大于或等于0.92，發(fā)射率小于或等于0.07。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于太陽(yáng)能碟式聚光的光斑能量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述保溫層(6)的保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)小于或等于0.03W/(m.k)，外表面散熱損失小于或等于光斑總能量0.1％；保護(hù)層(11)的外壁面選用精拋光型鉛質(zhì)材料。

9.一種基于權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述適用于太陽(yáng)能碟式聚光的光斑能量測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法，其特征在于：將腔式吸熱器(1)的開(kāi)口(3)對(duì)準(zhǔn)所測(cè)光斑，光斑處的能量由此進(jìn)入腔室，進(jìn)入腔室的光照射在內(nèi)壁上，由內(nèi)壁的選擇性吸收涂層(5)進(jìn)行吸收，然后被冷卻水帶走；未吸收的能量及內(nèi)壁自身的熱輻射會(huì)繼續(xù)以光的形式在腔內(nèi)進(jìn)行多次反射，每反射一次都會(huì)被內(nèi)壁面吸收一次；最后通過(guò)測(cè)量冷卻水進(jìn)出口的溫度差及流量，來(lái)計(jì)算光斑處的能量，并且通過(guò)冷卻水送水系統(tǒng)中的球閥(9)調(diào)節(jié)流量，對(duì)同一光斑進(jìn)行多個(gè)流量的測(cè)量，使得測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。